Une voiture utilise beaucoup d'électricité pour faire fonctionner l'allumage et d'autres équipements électriques.
Si l'alimentation provenait d'une batterie ordinaire, elle se déchargerait rapidement. Ainsi, une voiture dispose d'une batterie rechargeable et d'un système de charge pour la maintenir chargée.
La batterie a des paires de plaques de plomb immergées dans un mélange d'acide sulfurique et d'eau distillée.
La moitié des plaques sont connectées à chaque borne. L'électricité fournie à la batterie provoque une réaction chimique qui dépose du plomb supplémentaire sur un jeu de plaques.
Lorsque la batterie fournit de l'électricité, c'est exactement l'inverse qui se produit :le surplus de plomb se dissout sur les plaques dans une réaction qui produit un courant électrique.
La batterie est chargée par un alternateur sur les voitures modernes, ou par une dynamo sur les plus anciennes. Les deux sont des types de générateur et sont entraînés par une courroie du moteur.
L'alternateur se compose d'un stator - un ensemble fixe d'enroulements de bobines de fil, à l'intérieur duquel tourne un rotor.
Le rotor est un électro-aimant alimenté en électricité par des balais de carbone ou de cuivre-carbone (contacts) touchant deux bagues collectrices métalliques tournantes sur son arbre.
La rotation de l'électroaimant à l'intérieur des bobines du stator génère beaucoup plus d'électricité à l'intérieur de ces bobines.
L'électricité est un courant alternatif - son sens de circulation change d'avant en arrière à chaque fois que le rotor tourne. Il doit être rectifié - transformé en un flux unidirectionnel ou en courant continu.
Une dynamo donne du courant continu mais est moins efficace, notamment à bas régime, et pèse plus qu'un alternateur.
Un voyant sur le tableau de bord s'allume lorsque la batterie n'est pas suffisamment chargée, - par exemple, lorsque le moteur s'arrête.
Il peut également y avoir un ampèremètre pour indiquer la quantité d'électricité générée ou un indicateur d'état de la batterie indiquant l'état de charge de la batterie.
Le déplacement d'un aimant devant une boucle fermée de fil fait circuler un courant électrique dans le fil. Imaginez une boucle de fil avec un aimant à l'intérieur.
Le pôle nord de l'aimant passe par le haut de la boucle tandis que le pôle sud passe par le bas de celle-ci. Les deux passes font circuler le courant dans une direction autour de la boucle.
Les pôles s'éloignent et le courant cesse de circuler jusqu'à ce que le pôle sud atteigne le haut et le pôle nord le bas.
Cela fait circuler à nouveau le courant, mais dans la direction opposée.
Un alternateur de voiture utilise un électroaimant pour augmenter la production de courant électrique.
Dans une dynamo, les électroaimants sont fixes et sont appelés les bobines de champ. Le courant est produit dans une armature - un autre ensemble de bobines enroulées sur un arbre et tournant à l'intérieur des bobines de champ.
Le principe est le même que celui de l'alternateur, mais le courant va à un collecteur - un anneau métallique divisé en segments qui sont touchés par des balais de charbon montés dans des guides à ressort. Deux segments touchent une paire de balais et les alimentent en courant.
Lorsque l'armature tourne, le courant change de sens. Mais à ce moment-là, une autre paire de segments de collecteur est passée sous les balais, et cette paire est câblée dans l'autre sens - de sorte que le courant sortant circule toujours dans la même direction.
Le courant d'un alternateur est redressé en courant continu par un ensemble de diodes qui permettent au courant de les traverser dans un seul sens.
Pour charger la batterie, la tension qui lui est fournie ne doit être ni trop faible ni trop élevée.
L'alternateur dispose d'un dispositif de commande à transistor qui régule la tension en fournissant plus ou moins de courant - selon les besoins - à l'électroaimant.
Le redresseur et le régulateur sont généralement à l'intérieur du boîtier de l'alternateur, mais sur certains alternateurs, ils sont à l'extérieur, montés sur le corps de l'alternateur.
Une dynamo n'a pas besoin de redresseur - il y a un régulateur de tension dans un boîtier séparé, qui a des relais.
Un relais contrôle le niveau de tension en coupant brièvement le courant dans les bobines de champ.
Le deuxième relais empêche la dynamo de surcharger et d'endommager la batterie.
