eLearn - Contents
GRANDE PUNTO
Page 1 of 8
1.2 8v
GENERAZIONE DI CORRENTE
5530
ALTERNATORE
COSTITUZIONE
L''alternatore è una macchina rotante che trasforma l''energia meccanica in energia elettrica.
1 - Circuito elettromagnetico rotore
2 - Tiranti di montaggio
3 - Supporto lato raddrizzatori
4 - Piastra dissipazione calore negativa
5 - Piastra dissipazione calore positiva
6 - Diodo press-fit di potenza tipo zener
7 - Collettore
8 - Gruppo regolazione
9 - Calotta riparo calore
10 - Cuscinetto lato raddrizzatori
11 - Ventola interna lato raddrizzatori
12 - Circuito elettronico statore
13 - Supporto lato comando
14 - Ventola interna lato comando
15 - Cuscinetto lato comando
Come tutte le macchine elettriche, è costituito da due parti essenziali: induttore (rotore) e indotto (statore).
La figura seguente mostra il rotore per alternatore a ventilazione interna.
INDUTTORE (ROTORE)
L''induttore è composto da un nucleo magnetico cilindrico, concentrico all''albero di trascinamento, su cui viene avvolta una bobina toroidale e
da due giranti magnetiche contrapposte che vengono magnetizzate dall''avvolgimento situato sul nucleo stesso.
Le giranti presentano sei poli ciascuna, a forma artigliata, che si intercalano reciprocamente in modo da fornire sei poli Nord e sei poli Sud
alternati. Si ha quindi un unico avvolgimento induttore che provvede a creare la f.e.m. per tutti i circuiti magnetici parziali.
INDOTTO (STATORE)
La figura seguente mostra lo statore.
file://C:\eLearn\Web\tempcontent10.html
13/02/2010
eLearn - Contents
Page 2 of 8
1 - Statore collegamento a stella
2 - Statore collegamento a triangolo
Lo statore è costituito da un pacco lamellare di forma anulare ed unito da due o più cordoni assiali di saldatura elettrica sulla parte esterna.
Normalmente è dotato di trentasei cave nelle quali è sistemato un avvolgimento trifase eseguito in filo di rame isolato con acetato di vinile e
collegato a seconda delle necessità a stella o a triangolo.
PONTE RADDRIZZATORE
Nella figura è rappresentato il ponte raddrizzatore.
1 - Diodo di potenza tipo zener
2 - Piastra dissipatrice
3 - Morsetto B + alternatore
Caratteristiche del ponte
Il ponte è composto da:
Diodi press-fit- zener.
Diodi piantati nelle piastre dissipatrici e saldate elettricamente ai terminali di collegamento con le fasi.
Piastre dissipatrici tranciate.
Dissipatori di grosse dimensioni.
Isolamento fasi fino al collegamento col ponte tramite passacavo in gomma.
Limitazione della sovratensione in caso di distacco carichi "+ batteria'' garantita dai diodi zener.
file://C:\eLearn\Web\tempcontent10.html
13/02/2010
eLearn - Contents
Page 3 of 8
1 - Diodo normale
2 - Diodo zener
Diodi zener
La caratteristica di ambedue i diodi se polarizzati direttamente e di far passare corrente dall''anodo verso il catodo (V+ I+): quindi un diodo
zener si comporta come un normale diodo al silicio.
Se polarizzati inversamente, inizialmente non passa corrente dal catodo verso l''anodo fino al valore VZ
Oltre il valore VZ il diodo normale si distrugge, il diodo zener continua invece a funzionare normalmente in quanto la sua resistenza in queste
condizioni diminuisce bruscamente. Il diodo di zener è quindi un diodo stabilizzatore di tensione. Nell''auto è utilizzato con tensioni da 4.7 a 24
Volt. Nel gruppo di regolazione è uno dei componenti più importanti.
E'' spesso utilizzato per protezione all''inversione di polarità o come protezione alle extra- tensioni.
CARATTERISTICHE DEGLI ALTERNATORI A VENTILAZIONE INTERNA
La caratteristica principale di questo tipo di alternatori, con diametro statore di 115 mm, è quella di avere una doppia ventilazione interna con
un''inclinazione delle palette tale da garantire il massimo flusso d''aria e limitarne nel contempo la rumorosità.
Gli alternatori a ventilazione interna, a parità di potenza erogata, offrono un ingombro ed un peso inferiore rispetto ai tipi a ventilazione
esterna, soddisfacendo così le attuali esigenze applicative (c''è sempre meno spazio nei vani motore). Oltre a ciò, questi alternatori rispondono
in termini qualitativi, di affidabilità e di durata ad un elevato standard rispetto alla migliore concorrenza oggi presente sul mercato.
Approfonditi studi e ricerche hanno consentito di introdurre nella produzione tutti gli accorgimenti per ridurre il limite di rumorosità generato
da varie componenti (fluidodinamica, magnetica, meccanica).
CURVA CARATTERISTICA DI TENSIONE
Nel seguente grafico è riportata la curva caratteristica di tensione del regolatore.
DATI TECNICI
La tabella riassume le tipologie di alternatore adottate per la presente vettura.
1.2 8v
1.4 8v
-
ALTERNATORE
70 A
1.3 JTD
RISCALDATA
75A
1.3 JTD
CONDIZIONATA
90A
1.9 JTD
120A
SCHEMA ELETTRICO
Lo schema rappresenta il funzionamento dell''alternatore
1- Alternatore
2 - Condensatore antidisturbo
3 - Gruppo regolazione
4 - Rotore eccitazione
file://C:\eLearn\Web\tempcontent10.html
13/02/2010
eLearn - Contents
Page 4 of 8
5 - Statore campo elettrico
6 - Ponte raddrizzatore a diodi zener
7 - Indicatore ottico carica alternatore su quadro strumenti
8 - Body Computer
9 - Linee rete CAN
10 - Centralina controllo motore
Funzionamento
Ad alternatore fermo con chiave di accensione in posizione di MAR si accende l''indicatore ottico (spia) sul quadro strumenti e trasmette
un''alimentazione al regolatore di tensione incorporato nell''alternatore stesso tramite il morsetto D+.
In queste condizioni il circuito di eccitazione (rotore) viene abilitato a massa dall''elettronica del regolatore.
Con l''alternatore in rotazione per effetto della variazione del numero di giri e del campo magnetico si genera sul circuito elettrico (statore) una
tensione alternata trifase che raddrizzata dal ponte diodi può uscire dal morsetto B+.
Quando raggiunge il livello superiore di taratura fissato (13.7 - 14,2 V) carica la batteria ed alimenta l''impianto.
La centralina controllo motore invia il segnale D+ al Body Computer che controlla l''efficienza dell''impianto di ricarica alternatore mediante il
rilevamento di due parametri: il segnale di tensione proveniente dal morsetto D+ dell''alternatore stesso, e il segnale di numero di giri motore
che riceve pure su rete CAN dalla centralina di controllo motore
Al key-on finchè la tensione è inferiore 5.5V circa, il Body Computer segnala lo stato di insufficiente ricarica; quando la tensione supera i 5.5V,
la spia si spegne; se invece - in presenza di motore in movimento (numero di giri oltre i 700 rpm) - la tensione si abbassa sotto la soglia di 4.5
V la spia si accende in modo fisso. accompagnata dalla visualizzazione dell''eventuale messaggio sul display.
BATTERIA
CARATTERISTICHE
Le principali caratteristiche delle batterie utilizzate nei nuovi modelli sono le piastre di supporto della materia attiva ottenute grazie alla
tecnologia produttiva al piombo calcio che ha sostituito quella più vecchia del piombo - antimonio.
Si tratta di un processo meccanico di stiramento di un nastro di piombo in continuo per arrivare alla produzione finale della griglia spalmata
con ossidi di piombo per le positive e di solo piombo metallico per quelle negative, anziché dell''impiego di macchine fonditrici per produrre
griglie per fusione.
L''utilizzo di materiale quale è la lega piombo-calcio-stagno garantisce nel funzionamento dell''accumulatore una sostanziale riduzione del
fenomeno dell''elettrolisi (dissociazione dell''acqua nei suoi componenti idrogeno ed ossigeno) che in qualità di gas possono fuoriuscire
determinando così una minore evaporazione dell''acqua stessa, con conseguente drastica riduzione della manutenzione da effettuare su questo
tipo di batteria.
1 - Coperchio
2 - Listello tappi
3 - Piastra positiva
4 - Piastra negativa
5 - Separatore a busta
6 - Ponticelli
7 - Elettrolita
8 - Idrometro ottico
9 - Polo negativo
10 - Monoblocco
11 - Livello massimo elettrolita
12 - Livello minimo elettrolita
13 - Tappo
CARATTERISTICHE ELETTRICHE DELLA BATTERIA
Accumulatore al piombo carico con acido del tipo a ridotta manutenzione.
Coperchio: EURODIN, dotato di chiusura elementi su coperchio a mezzo rampa; tappi a pressione (un tappo per singolo elemento) con sistema
antiinfiltrazione liquidi dall''esterno. Evacuazione gas attraverso i tappi muniti di sistema di separazione gas/liquido.
Sigillatura coperchio: termosaldatura.
Attacco alla base: unificato sui quattro lati.
Poli: bussole in piombo ricavate mediante stampaggio a freddo con labirinto di tenuta nella zona di costampaggio sul coperchio.
file://C:\eLearn\Web\tempcontent10.html
13/02/2010
eLearn - Contents
Page 5 of 8
Controllo livello elettrolita: attraverso le aperture dei tappi nel coperchio, verificando la coerenza tra l''indicatore (astina) ed il livello elettrolita.
L''astina indica il livello max. consentito, quindi l''elettrolita deve appena lambire l''estremità inferiore dell''astina. Il livello min. viene raggiunto
quando l''elettrolita supera l''estremità superiore dei separatori e/o delle piastre di 10 mm.
Idrometro ottico per controllo livello min. elettrolita e stato di carica batteria.
N. piastre elemento: 6 positive +5 negative.
Lega griglie: piombo-calcio-stagno.
Spessore separatori: 1.15 mm.
Spessore piastre: positiva 1.80 mm; negativa 1.60.
Densità elettrolita: 1280 ± 10 g/dm3 a 25°C con batteria carica al 100%.
Densità elettrolito a 25° Celsius:
1280 g/litro 100 % di carica
1240 g/litro 75 % di carica
1200 g/litro 50 % di carica
1160 g/litro 25 % di carica
1120 g/litro scarica
1110 g/litro totalmente scarica.
SISTEMA DI CONTROLLO
La batteria è munita di un indicatore per il controllo dello stato di carica si tratta di un dispositivo idrometro ottico che consente di monitorare,
almeno qualitativamente il livello dell''elettrolito e lo stato di carica della batteria; ciò permette anche al cliente un primo controllo
sull''efficienza della batteria.
Questo dispositivo è composto da un cilindro trasparente in plexiglas: una estremità contiene un indicatore fissato sul coperchio della batteria;
all''altra estremità è fissato un cestello, in materiale resistente all''acido, forato in modo da consentire il contatto dell''elettrolito della batteria
con una sfera di colore verde, contenuta nel cestello, che può scorrere su un piano inclinato verso il centro dell''area del cilindro.
In sintesi la colorazione che assume l''indicatore ottico informa dello stato di carica della batteria secondo la seguente tabella:
CONDIZIONE 3
CONDIZIONE 2
CONDIZIONE 1
Informazione visibile
Colore chiaro e brillante
Colore scuro senza area verde al Colore scuro con area verde al
centro
centro
Livello elettrolitico
Inferiore minimo
Corretto
Corretto
Stato di carica
Indefinito
Batteria scarica
da 55% a 100%
Azione da intraprendere
Rabboccare elettrolito con acqua
Ricaricare batteria
distillata
Nessuna azione
Tale dispositivo:
non fornisce indicazioni riguardo eventuali corto circuiti interni;
la densità dell''elettrolito varia con la temperatura;
un prolungato fermo della vettura potrebbe aver arrestato il processo di miscelazione dei reagenti e quindi la misurazione potrebbe
riferirsi ai soli strati superficiali;
in caso di scarso livello liquido elettrolito non si hanno indicazioni attendibili.
In conclusione l''approssimazione della misura è di circa il 15% (taratura indicatore stato di carico = 70% ± 15%).
A causa di tale errore di indicazione, in Sede Assistenziale è necessaria una verifica più accurata della carica della batteria.
TAPPO
Nelle batterie del tipo di ridotta manutenzione con elementi in piombo-calcio-stagno la chiusura è garantita da tappi a pressione con sistema
antiinfiltrazione, con dispositivo di evacuazione dei gas attraverso i tappi stessi.
Il tappo che permette la fuoriuscita dei gas prodotti nella batteria, impedendo però la perdita del liquido. Il tappo è composto da:
Il corpo tappo: funge da primo ostacolo ai liquidi, ma permette la fuoriuscita dei gas attraverso appositi fori.
Il labirinto: impedisce alle particelle che si liberano durante il funzionamento della batteria di occludere la speciale membrana.
La membrana semipermeabile: grazie ad uno speciale strato in PTFE (politetrafluoroetilene), evita la fuoriuscita del liquido, lasciando
però passare i gas che si producono durante il normale funzionamento della batteria.
1 - Corpo tappo
file://C:\eLearn\Web\tempcontent10.html
13/02/2010
eLearn - Contents
Page 6 of 8
2 - Labirinto
3 - Membrana
CARATTERISTICHE TECNICHE BATTERIA
La tabella riassume i principali dati tecnici della batteria.
1.2 8v
1.4 8v
RISCALDATA
BATTERIA
CAPACITA''
40 Ah
1.2 8v
1.4 8v
CONDIZIONATA
50 Ah
1.3 JTD
50 Ah
1.9 JTD
60 Ah
SCARICA DELLA BATTERIA MESSA A RIPOSO
Il corretto dimensionamento della batteria per ogni modello/allestimento, in fase di progetto, è effettuato anche tenendo in considerazione gli
assorbimenti derivanti dai carichi con chiave disinserita.
Tali assorbimenti non devono superare il valore di 0,6 mA ogni Ah di capacità della batteria; questa condizione è adottata per garantire che,
dopo un mese di stazionamento con tutti i carichi fuori chiave inseriti, la capacità residua della batteria risulti la metà della capacità nominale,
corrispondente ad uno stato di carica tale da assicurare l''avviabilità in normali condizioni ambientali di temperatura.
La tabella seguente riporta alcuni esempi.
Batteria
Assorbimento max.
40 Ah
24 mA
50 Ah
30 mA
60 Ah
36 mA
CONTROLLO/RIPRISTINO LIVELLO LIQUIDO BATTERIA
Svitare i tappi posizionati sul coperchio batteria, oppure togliere il listello tappi (2), e sfilare i tappi inseriti a pressione in ogni singola cella.
Nella condizione di Livello Max- massimo (11) l''elettrolita deve appena lambire l''estremità inferiore dell''astina indicatore (3) posizionata
all''interno della batteria e visibile dai fori sul coperchio in ciascuna cella creando il cosiddetto "effetto menisco".
Nella condizione di Livello Min- minimo (12) l''elettrolita deve superare l''estremità superiore dei separatori e/o delle piastre di circa 10 mm.
1 - Coperchio
2 - Listello tappi
11 - Livello massimo elettrolita
12 - Livello minimo elettrolita
13 - Astina indicatore
14 - Tappo
Per verificare questa condizione occorre immergere nell''elettrolita, sino a toccare la sommità dei separatori e/o delle piastre, un bastoncino
ben pulito e di materiale non metallico (es. legno, vetro, plastica) rilevando l''altezza della riserva dell''elettrolita.
Resta inteso che per rilevare il livello dell''elettrolita la batteria deve essere posizionata in piano e tutte le celle devono essere visibili dall''alto
(in pianta); in caso contrario, nell''impossibilità, occorre smontare la batteria dall''alloggiamento vettura.
Le operazioni di verifica del livello dell''elettrolita e dell''eventuale rabbocco attraverso i singoli fori delle celle della batteria, non devono essere
eseguite dal Cliente, ma dal personale preposto della Rete assistenziale in occasione del tagliando di Manutenzione Programmata ogni 20.000
km.
IDROMETRO OTTICO
Le informazioni fornite sono di due tipi:
livello liquido elettrolitico;
stato di carica della batteria.
file://C:\eLearn\Web\tempcontent10.html
13/02/2010
eLearn - Contents
Page 7 of 8
1- Cilindro
2 - Indicatore
3 - Cestello
4 - Sfera
Funzionamento
Il principio di funzionamento di tale apparecchio si basa nel contatto del cestello con il liquido della batteria.
La sfera è progettata in modo che, ad un dato valore di densità dell''elettrolito, sale lungo un piano inclinato e si presenta sulla superficie
trasparente dell''indicatore, conferendo al centro di tale area la relativa colorazione verde: CONDIZIONE 1.
Quando la densità dell''elettrolito diminuisce (carica della batteria non più sufficiente), la sfera si sposta dal centro e la luce subisce rifrazioni
tali da far apparire l''area centrale dell''indicatore più scura: CONDIZIONE 2.
Quando il liquido non bagna più il corpo del cilindro, la sfera scende completamente e nell''area centrale appare una colorazione più chiara:
CONDIZIONE 3.
1 - Condizione 1
2 - Condizione 2
3 - Condizione 3
MORSETTO CAVO NEGATIVO BATTERIA
Dispositivo per il fissaggio rapido
Per facilitare lo stacco/riattacco del cavo negativo dalla batteria, viene adottato un nuovo cavo avente il morsetto di ancoraggio al polo
negativo dotato di un dispositivo a sgancio/aggancio rapido comandato da una leva in sostituzione di quello tradizionale a vite e dado.
STACCO MORSETTO
Aprire la leva e staccare il morsetto.
Poiché il dispositivo è a scatto, prestare attenzione durante l’apertura della leva.
RIATTACCO MORSETTO
Accertarsi che la leva di sgancio/aggancio sia in posizione di apertura (A).
Inserire il morsetto nel polo della batteria e premerlo a fondo (fine corsa) (B).
Serrare le leva (C).
file://C:\eLearn\Web\tempcontent10.html
13/02/2010
eLearn - Contents
Page 8 of 8
Esercitare una lieve trazione per verificare che il morsetto sia correttamente agganciato.
file://C:\eLearn\Web\tempcontent10.html
13/02/2010