He oído la historia de que una batería de vehículo débil puede destruir un alternador o hacer que un alternador falle antes de tiempo.
¿Es esto cierto o es en gran parte ficción?
Su pregunta es difícil de responder sin conocer el funcionamiento interno de un alternador.
Lo básico. Si se desplaza un campo magnético cerca de una bobina de cable, los electrones del cable se excitan y se produce electricidad. La cantidad de electricidad producida depende del tamaño del campo magnético y de su velocidad. Cuanto más grande sea el campo y más rápido se mueva, más electricidad se producirá. Además, si tienes una bobina de alambre y pasas una corriente a través de ella, se creará un campo magnético.
Un alternador tiene 4 componentes básicos: rotor, estator, regulador de tensión y puente rectificador.
Todo el sistema está diseñado para hacer dos cosas. Primero, rellenar la batería después de arrancar el motor. En segundo lugar, suministrar energía al resto del coche. La forma en que todo funciona es que el regulador de voltaje detecta la tensión del sistema y ajusta la corriente del rotor en consecuencia. Cuando, por ejemplo, se encienden las luces delanteras, se produce una mayor carga y se reduce la tensión del sistema. El regulador de voltaje detecta esto y ajusta la corriente del rotor en consecuencia. Entonces usted va a adelantar a alguien en la autopista y pisa el acelerador. Esto acelera el motor y la tensión del sistema sube. El regulador de voltaje disminuye la corriente del rotor para reducir el voltaje del sistema. Este juego del gato y el ratón se produce constantemente en el sistema de carga.
Cuando un alternador está clasificado para una salida de corriente particular, digamos 100 amperios, esa clasificación es a 2000 RPM. El alternador puede producir cómodamente 100A a 2000 RPM. Está diseñado así porque la velocidad de crucero típica es de 2000 RPM. Al ralentí, el rotor gira más lentamente y el alternador es incapaz de producir toda su corriente nominal. Al ralentí, es cuando un sistema de carga puede tener problemas.
Una batería es un cerdo. Una batería tomará toda la corriente que quiera y no menos. La corriente que quiere es proporcional a su estado de carga. Una batería descargada o débil está muy ávida de corriente.
Para unirlo todo, cuando un coche tiene una batería débil esa batería querrá mucha corriente. La demanda de corriente de la batería reduce la tensión del sistema, por lo que el regulador de tensión compensa enviando más corriente a través del rotor. Al ralentí, el alternador es incapaz de producir la corriente necesaria. Por ello, la tensión del sistema cae aún más y el regulador de tensión envía la máxima corriente a través del rotor.
En esta condición de carga máxima y velocidad mínima es donde se produce el desgaste. A la velocidad mínima, el ventilador incorporado proporciona la mínima cantidad de refrigeración. Con la carga máxima, el regulador de tensión empuja la máxima cantidad de corriente a través del rotor y de las escobillas y anillos rozantes. Las escobillas y los anillos rozantes se calientan y sin la refrigeración adicional del ventilador se desgastan más rápidamente.
Si se aumentan las RPM por encima de 2000 la situación mejora porque hay más refrigeración disponible y la corriente a través del rotor disminuye. Desgraciadamente, esto desplazará el punto de desgaste de las escobillas al puente rectificador porque ahora tiene que rectificar la corriente máxima. Sin embargo, esto es preferible, ya que el puente rectificador es un componente de estado sólido y está mucho menos sujeto al desgaste.
Por supuesto que sí. Yo vendo alternadores todos los días, y una batería deficiente es a menudo la causa principal del fallo del alternador.
Una batería con un cortocircuito hará que el alternador funcione a plena potencia durante largos periodos de tiempo, si no de forma continua, y no están construidos para ello. Los alternadores de todo el mundo están construidos para suministrar una corriente alta inicial, disminuyendo a medida que se repone la corriente utilizada para arrancar el vehículo. El funcionamiento constante a plena potencia simplemente los sobrecalienta y los rectificadores fallan. *Si la batería está en “circuito abierto”, el alternador no empezará a cargar en absoluto o pasará erráticamente de baja a alta tensión. Esto hace que el regulador falle prematuramente (¡o inmediatamente!)
Una batería que simplemente no acepte la carga no causará necesariamente un fallo prematuro del alternador, a menos que esté permanentemente a un voltaje bajo, en cuyo caso vea la sección ‘cortocircuito’ más arriba.
Espero que eso ayude.
\N -EDIT: Algunos alternadores comerciales y marinos más grandes están diseñados para funcionar a plena potencia constantemente, pero no me da la impresión de que te refieras a ellos :) En 16 años de venta de piezas para alternadores nunca he oído hablar de que las escobillas y el anillo deslizante se desgasten y de que la grasa de los cojinetes se sobrecaliente por la alta corriente de carga al ralentí. Estas cuestiones son causadas por otros problemas que no entran en el ámbito de esta pregunta.
Una batería que tiene un cortocircuito interno, normalmente una de las placas se ha soltado y está tocando su placa vecina, hará que el alternador trabaje mucho más de lo normal. Esto puede acortar la vida del alternador. Esta condición suele descubrirse rápidamente ya que la batería no funcionará bien en este caso.
Cuando los alternadores o los motores trabajan más intensamente, producen más calor. En este caso, el daño del alternador es causado por el calor. El aislamiento de los bobinados del rotor puede dañarse. La grasa de los rodamientos puede sobrecalentarse, por nombrar un par de problemas. La mayoría de los alternadores están diseñados para producir la máxima potencia nominal sólo durante períodos cortos. El diseño del sistema consiste en que el alternador cargue la batería durante menos de cinco minutos y luego baje a una tasa de carga inferior al 10% de su potencia nominal máxima.
Para que un alternador funcione, necesita una batería que funcione. La corriente de la batería es necesaria para alimentar la bobina que produce el campo magnético necesario para que el alternador produzca energía. El alternador envía 5 amperios-hora a unas 3000 RPM a la batería y el resto de su producción se destina a los demás sistemas del automóvil. La función principal de una batería de coche es arrancar el vehículo. Una vez arrancado, el alternador toma el relevo por completo. Dentro del alternador hay una serie de diodos que convierten la corriente alterna en corriente continua rectificada. A veces estos diodos fallan y pasan la corriente alterna al regulador, destruyéndolo. La batería actúa como un condensador de gran capacidad. Si se aplica corriente continua, almacena energía. Cuando se aplica CA a un condensador en paralelo, actúa como un cortocircuito que destruye el regulador y cocina el bobinado del alternador. También tiene el efecto de destruir seriamente la batería si no se repara.