El Alternador del Coche: Funcionamiento, Componentes Clave y Diagnóstico Efectivo

Componentes Fundamentales del Alternador

Un alternador está formado por varias partes esenciales que trabajan en conjunto:

• Estator: Parte fija que contiene las bobinas donde se induce la corriente alterna.
• Rotor: Parte móvil que gira dentro del estator, creando un campo magnético.
• Placa de diodos (o puente rectificador): Convierte la corriente alterna generada en corriente continua.
• Ventilador: Refrigera los componentes internos del alternador.
• Polea: Conectada a la correa del motor, transmite el movimiento al rotor.
• Escobillas: Suministran corriente eléctrica al rotor para crear el campo magnético.
• Regulador de voltaje: Mantiene la tensión de salida del alternador en un nivel constante.

Principio de Funcionamiento del Alternador

Cuando el motor del vehículo está en marcha, hace girar el rotor (que posee polos magnéticos positivos y negativos) dentro del estator. Este movimiento genera un campo magnético variable que induce una corriente alterna en las bobinas del estator. Esta corriente alterna es luego enviada a la placa de diodos, donde se rectifica (convierte) en corriente continua, que es la que utiliza el sistema eléctrico del vehículo y carga la batería. El regulador de voltaje se encarga de controlar la corriente de excitación del rotor para mantener la tensión de salida del alternador en el valor adecuado (generalmente alrededor de 14 voltios), suministrando así la energía eléctrica necesaria.

Función del Regulador de Voltaje

La función principal del regulador es mantener la tensión del circuito eléctrico del vehículo en un valor estable, típicamente alrededor de los 14 voltios, para alimentar correctamente a todos los consumidores eléctricos (luces, radio, etc.) y cargar la batería.

Conexión del Borne de Excitación (EXC) del Regulador

El borne de excitación (a menudo marcado como EXC, D+, L o IG) del regulador se conecta al circuito que suministra la corriente inicial para magnetizar el rotor. Esta corriente suele provenir de la batería a través del interruptor de encendido y la luz testigo de carga.

Utilidad de las Escobillas

A través de las escobillas y los anillos rozantes, se suministra la corriente de excitación al bobinado del rotor del alternador. Esto es crucial para crear el campo magnético necesario para la generación de electricidad.

Precauciones al Intervenir en el Alternador

Es importante tomar ciertas precauciones al trabajar con el alternador:

• Al realizar pruebas que puedan generar picos de corriente o cortocircuitos (el texto original menciona "cuando estemos provocando"), no arrancar el vehículo si hay instrumentos de medición como un amperímetro conectados de forma que puedan dañarse.
• Nunca poner en marcha el motor sin el regulador de voltaje correctamente conectado, ya que esto podría causar sobretensiones y dañar los componentes electrónicos del vehículo.
• Desconectar siempre el borne negativo de la batería antes de realizar trabajos en el alternador para evitar cortocircuitos.

Verificaciones y Comprobaciones del Sistema de Carga

Verificación General del Circuito de Carga

La tensión de carga que el alternador suministra a la batería debe ser de aproximadamente 14 voltios (± 0.5 voltios) con el motor en marcha. Con un amperímetro, se debería observar una corriente de carga hacia la batería (por ejemplo, superior a 4 amperios, aunque este valor varía según el estado de carga de la batería y los consumos activos). Si al aumentar ligeramente el ralentí del motor, el voltímetro se mantiene estable alrededor de 14-14.5 voltios, es un indicio de que el regulador de voltaje está funcionando correctamente.

Comprobación de Descargas Parásitas en la Batería

Para verificar si existe alguna descarga parásita que agote la batería con el vehículo apagado:

1. Desconectar un borne de la batería (generalmente el negativo).
2. Configurar un multímetro en modo amperímetro (medición de corriente continua, en la escala de miliamperios).
3. Intercalar el multímetro en serie entre el cable desconectado y el borne de la batería del cual se desconectó.
4. Si el multímetro registra un consumo de corriente significativo (superior a unos 50-80 mA, dependiendo del vehículo, tras esperar a que todos los módulos se pongan en reposo), indica que existe una descarga parásita. (El texto original mencionaba "ómetro" y "continuidad", lo cual es incorrecto para esta prueba; se busca un flujo de corriente).

Comprobación del Rotor

1. Medición de resistencia del bobinado: Con un óhmetro (o multímetro en función de resistencia), medir la resistencia entre los anillos rozantes del rotor. Un valor típico podría ser entre 2 y 5 ohmios (el texto menciona 2.03 ohmios como un ejemplo).
2. Comprobación de derivación a masa: Medir la continuidad (resistencia) entre cada uno de los anillos rozantes y el eje (masa) del rotor. No debe existir continuidad (resistencia infinita o muy alta); si la hay, el rotor está derivado a masa y defectuoso.

Comprobación del Estator

1. Comprobación de derivación a masa: Con un óhmetro, medir la continuidad entre cada uno de los terminales de las bobinas del estator y la carcasa (masa) del estator. No debe existir continuidad.
2. Comprobación de continuidad de las bobinas: Medir la continuidad y la resistencia entre los diferentes terminales de las bobinas del estator (generalmente tres cables de salida antes de los diodos). Debe existir continuidad entre todos ellos, y la resistencia debe ser muy baja y similar entre todas las fases (típicamente menos de 1 ohmio).

Comprobación de los Diodos (Placa Rectificadora y Diodos de Excitación)

Los diodos se comprueban con un multímetro en la función de prueba de diodos. Cada diodo debe mostrar conducción en un sentido (un valor de caída de tensión bajo, ej. 0.5-0.7V) y bloqueo en el sentido contrario (lectura de "OL" o circuito abierto). Esto se aplica tanto a los diodos de potencia de la placa rectificadora principal como a los diodos de excitación (trío de diodos), si los tiene separados. Para los diodos de excitación, una forma de comprobarlos es midiendo entre el punto común de la conexión en estrella (si es accesible antes de los diodos de excitación) y la salida D+ (o el terminal correspondiente de la luz testigo).

Aspectos Adicionales del Alternador

Modificación de la Intensidad y Tensión (Consideraciones)

La intensidad y tensión de salida de un alternador están determinadas por su diseño constructivo y el regulador de voltaje. Teóricamente, se podrían influir estos parámetros aumentando la corriente de excitación que se le aplica al rotor (lo cual es tarea del regulador) o modificando el campo magnético (por ejemplo, alterando el número de espiras del rotor o estator, lo cual no es una modificación práctica ni recomendable). Intentar modificar estos parámetros sin un conocimiento profundo puede dañar el alternador o el sistema eléctrico del vehículo.

Conexión del Cable del Centro de la Estrella (Neutro del Estator) y Luz Testigo

En algunos alternadores con bobinado del estator en conexión estrella, el punto neutro (o centro de la estrella) puede tener una conexión externa. Este cable, si se utiliza, a menudo se dirige a los diodos de excitación (trío de diodos) y de ahí al terminal D+ (o L). Este terminal D+ se conecta al circuito de la luz testigo de carga de la batería en el panel de instrumentos. La luz testigo se enciende cuando se da contacto (recibiendo positivo de la batería a través del interruptor de encendido) y se apaga cuando el alternador comienza a generar suficiente voltaje en D+, indicando que el sistema de carga funciona. Por lo tanto, el circuito de la luz testigo está indirectamente conectado a la batería para su alimentación inicial.

Configuración de las Bobinas Estatóricas

Las bobinas del estator pueden estar conectadas internamente de dos maneras principales:

• Conexión en estrella (Y)
• Conexión en triángulo (Delta)

Diagnóstico de Averías: ¿Alternador o Regulador?

Identificar si una avería reside en el alternador o en el regulador requiere algunas comprobaciones:

• Síntoma de fallo en el alternador o regulador: Un indicio común es que la batería se descarga incluso con el motor en funcionamiento, no recibe carga suficiente, o por el contrario, hay una sobrecarga (voltaje excesivo).
• Comprobaciones si se sospecha del regulador:
  • Verificar la tensión de salida del alternador. Si es demasiado alta o demasiado baja, el regulador puede ser el culpable.
  • Comprobar el bobinado del rotor (campo) con un óhmetro como se describió anteriormente, ya que un rotor defectuoso puede afectar la regulación.
  • Asegurarse de que todas las conexiones eléctricas, incluyendo los puntos de masa (el texto original menciona "chapas"), estén limpias, apretadas y libres de suciedad u óxido. Un mal contacto puede impedir el correcto funcionamiento del regulador o del sistema de carga en general.

Nota: Un fallo en los diodos del alternador también puede causar problemas de carga o descarga de la batería.

Conexiones Principales del Alternador: B+ y D+

• Terminal B+ (o BAT): Es la salida principal de corriente continua positiva del alternador. Se conecta directamente al borne positivo de la batería (a menudo a través de un fusible principal o un eslabón fusible). Esta corriente proviene de la placa de diodos rectificadores principales.
• Terminal D+ (o L, IG, EXC): Esta conexión es multifuncional. Generalmente, se conecta a la luz testigo de carga del tablero. Recibe corriente de la batería a través del interruptor de encendido para la excitación inicial del alternador. Una vez que el alternador genera voltaje, la tensión en D+ iguala a la de la batería, apagando la luz testigo. También está interconectado con el regulador de voltaje y puede recibir tensión de los diodos de excitación.