Pourquoi les alternateurs ne peuvent-ils pas fournir le plein courant au ralenti?

Je lisais sur les tests de charge et les alternateurs à mise en service complète dans quelques livres différents que j'ai, et l'un des points qu'ils ont tous fait valoir était que pour tester la puissance maximale d'un alternateur (ou à proximité), le régime devait être élevé à environ 2000 à 2500, car les alternateurs ne peuvent pas fournir le plein courant au ralenti.

Cela me semble un peu contre-intuitif car je pense que, par conception, un alternateur doit logiquement être capable de fournir un courant suffisant au ralenti pour alimenter tous les accessoires et garder la batterie chargée.

À titre d'exemple pratique, j'ai pris quelques mesures sur mon 99 Nissan Almera 1.6L (que je suppose être en bon état de fonctionnement.) J'ai allumé les lumières vives, la climatisation et la radio.

Au ralenti (environ 850 tr / min en raison du ralenti), j'ai mesuré un courant continu de 59 ampères au niveau du câble d'alternateur B + et 11 ampères entrant dans le câble positif de la batterie.

J'ai ensuite augmenté le régime à 2500 et mesuré à nouveau, obtenant un courant continu de 69,2 ampères à l'alternateur et un courant continu de 14,5 ampères à la batterie. D'après ce que j'ai lu, normalement environ 5 ampères seulement sont nécessaires pour garder la batterie chargée, mais j'avais fait fonctionner quelques charges sans moteur pendant quelques minutes avant de faire ces tests, donc la batterie avait probablement besoin d'un peu plus charge que d'habitude.

Il est donc clair que même au ralenti, l'alternateur n'est pas capable de fournir tout le courant dont le système a réellement besoin, mais en même temps, il fournit un courant suffisant pour faire fonctionner le système sans tirer de la batterie.

Alors, quelles sont les raisons sous-jacentes pour lesquelles les systèmes de facturation sont configurés de cette façon?

Le coût est la principale raison.

Un alternateur qui peut fournir un courant de charge complet serait beaucoup plus grand, nécessitant des enroulements de rotor et de stator plus importants. Cela le rendrait plus cher et plus lourd.

Les constructeurs utilisent le fait que vous ne passez que peu de temps au ralenti par rapport à la conduite à leur avantage. La plupart des voitures sont conçues pour rouler à environ 2 km / min. C'est là que vous passez la plupart du temps, donc pour rendre l'alternateur plus petit et plus léger, il est conçu pour une puissance nominale à ce régime.

Enfin, cet alternateur mythique qui peut produire un courant nominal au ralenti ferait plus que le courant nominal à 2krpm. Si la voiture est conçue pour consommer 100A avec tout ce qui est allumé, alors l'alternateur 150A est capable de produire à 2krpm est gaspillé.

Si un alternateur pouvait fournir sa pleine capacité de sortie au ralenti, que produirait-il sur la ligne rouge? L'ampérage de sortie est proportionnel à la vitesse de rotation de l'alternateur.

Via l'engrenage, un alternateur pourrait être fait tourner plus rapidement au ralenti et produire son ampérage complet. Cependant, à haut régime, il dépasserait alors la vitesse à laquelle il est conçu pour fonctionner efficacement.

Ainsi, les alternateurs sont dimensionnés de manière appropriée pour le tirage estimé des accessoires. Ni plus, ni moins.

Votre prémisse est à l'envers. La sortie maximale et la sortie suffisante ne sont pas la même chose. Vos propres chiffres montrent que les alternateurs fournissent une puissance suffisante pour maintenir la batterie complètement chargée au ralenti. S'ils ne le faisaient pas, les voitures ne pourraient pas tourner au ralenti très longtemps car la batterie se déchargerait. Comme indiqué dans les autres réponses à cette question, plus l'alternateur tourne rapidement, plus le rendement est élevé. Suffisant au ralenti, plus que nécessaire à des régimes plus élevés.

Comme plus la charge électrique est placée sur l'alternateur (c'est-à-dire que plus de charges telles que les lumières et les radiateurs sont allumés), l'alternateur devient plus difficile à tourner. Dans ce cas, une voiture moderne contrôlée par calculateur augmentera le régime de ralenti pour surmonter cela et éviter de caler le moteur. Ainsi, votre question initiale "Pourquoi les alternateurs ne peuvent-ils pas fournir un courant complet au ralenti?" c'est faux. Cela dépend de ce que vous définissez comme "inactif".

L'alternateur ne peut pas fournir plus de courant électrique que prévu. Il y a un régulateur à l'arrière de l'alternateur et si le moteur tourne à un régime beaucoup plus élevé, il ne permet littéralement pas à l'excès de courant de circuler dans la batterie. En général, l'alternateur doit être capable de produire suffisamment de courant pour maintenir la voiture en marche sans décharger la batterie.

Ainsi, le régulateur fournissant une tension appropriée pour la charge semble impliquer que la charge devrait être capable de tirer son courant requis pour fonctionner efficacement. Et pourquoi est-ce que j'entends toujours la tension de sortie est directement liée à l'alt. rpms, ce qu'il peut, mais peu de mention d'exciter les bobines de champ avec un peu plus de tension, ou moins au besoin? N'est-ce pas la fonction du régulateur et la raison pour laquelle les alternateurs à aimants permanents ne peuvent pas le faire, ou du moins pas aussi simplement. Juste un novice alors soyez gentil.

La plupart des véhicules modernes contrôlent la bobine de champ de l'alternateur et le régime de ralenti pour optimiser la sortie de l'alternateur.

La plupart des calculateurs de véhicules économiques minimisent la consommation de carburant et donc la sortie de l'alternateur au ralenti, fournissant exactement ce qui est nécessaire pour maintenir le véhicule en marche à l'arrêt avec une charge minimale le cas échéant. Ils utilisent également de très petits alternateurs <75 A max pour réduire la taille, le poids et le coût.

Les véhicules de police, de sous-traitance et de véhicules utilitaires lourds, avec des charges de 12 V très élevées, adoptent l'approche inverse en utilisant des alternateurs surdimensionnés> 150 A et un calculateur qui augmentent le régime de ralenti du moteur jusqu'à un «ralenti élevé» pour fournir> 70% de leur puissance nominale au ralenti si nécessaire.

Un bon exemple de cela était les voitures de police britanniques Ford Escort qui étaient équipées d'alternateurs à haut rendement et d'une capacité de ralenti élevée contrôlée par l'ECU pour exécuter leurs charges de ralenti 12 V significativement plus élevées lorsque «All Allumé».

Cela peut donc être fait avec un calculateur et un alternateur personnalisés! Mais ce n'est pas un boulon trivial sur la mise à niveau des pirates!

PS Le piratage / le levage de la bobine de champ au ralenti peut détruire l'ECU et le système électrique de votre voiture!

Soyez intelligent, soyez en sécurité