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Alternateur : Détecter la panne et remplacement

Si le voyant de la batterie commence à s'allumer pendant la conduite, ce n'est pas le signe d'une batterie de voiture défectueuse, mais d'un problème d'alternateur. Avec cet article, nous voulons vous expliquer ce qui est cassé et comment vous pouvez réparer votre voiture vous-même.

Le rôle de la lampe à piles

La lumière de la batterie s'allume soudainement ou la lumière de la batterie s'allume pendant la conduite. Mais en fait, leur désignation techniquement correcte n'est pas lumière de batterie, mais lumière de contrôle de charge. Cela signifie que cette lampe s'allume lorsque la batterie de la voiture n'est pas chargée par le générateur (l'alternateur) et que l'alimentation électrique de bord est uniquement fournie par la batterie de la voiture. Lorsque le moteur ne tourne pas, mais que le contact est établi, il est donc normal que le témoin de charge soit allumé. Si le feu ne s'éteint pas après le démarrage ou s'allume pendant la conduite, on suppose qu'il y a un défaut dans l'alternateur.

Dessin schématique du moteur dans une voiture.
L'alternateur se trouve sur le moteur. Image : Matis75/Shutterstock.com

Quelle est la fonction de l'alternateur ?

Dans le passé, l'alternateur était principalement utilisé pour fournir l'électricité nécessaire au système d'éclairage du véhicule. Aujourd'hui, l'alternateur doit non seulement fournir l'énergie pour le système d'éclairage, mais aussi l'énergie pour la batterie de démarrage et divers autres équipements électriques, comme les lève-vitres. C'est pourquoi nous parlons aujourd'hui de générateur plutôt que d'alternateur.

Le principe de base d'un alternateur est toujours le même : une partie de l'énergie de rotation du vilebrequin est convertie en énergie électrique. Si le générateur n'est pas construit directement autour du vilebrequin, le mouvement de rotation du vilebrequin doit d'abord être transmis à l'alternateur. Dans la plupart des cas, cela se fait au moyen d'une courroie trapézoïdale ou d'une courroie à nervures en V. Les éléments les plus importants de l'alternateur sont le régulateur de charge, les roulements à rouleaux, les balais de carbone, les diodes, la roue libre et les bagues collectrices. Le moyen le plus simple de vérifier et de remplacer le régulateur de charge est d'utiliser une courroie trapézoïdale ou une courroie à nervures trapézoïdales.

Que fait le contrôleur de charge ?

Le système électrique du véhicule a besoin d'une tension constante. Comme la tension induite dans les bobines du stator dépend de la vitesse du champ magnétique et donc aussi de la vitesse du moteur, elle doit être régulée. Avant, quand il y avait encore des réseaux de bord de 6V et des alternateurs à courant continu, le régulateur était un composant presque mécanique (régulateur à contact) et se trouvait à côté de l'alternateur dans le compartiment moteur.

De nos jours, lorsque nous parlons de régulateur ou de contrôleur de charge, nous désignons généralement l'ensemble de l'unité de commande, qui est montée à l'arrière du générateur. Cette unité de commande se compose du redresseur auxiliaire, des balais de charbon et du régulateur de charge proprement dit. Les diodes du redresseur sont montées séparément sur ou dans le boîtier de l'alternateur. Le régulateur de charge lui-même fonctionne avec des transistors, avec lesquels la tension de bord et donc la tension de charge est maintenue constante.

Comment reconnaître un alternateur défectueux ?

Si l'alternateur ne produit pas assez de tension ou pas de tension du tout, le témoin de charge s'allume et signale que l'alternateur ne fonctionne pas correctement. La cause la plus fréquente est l'usure des balais de carbone du régulateur de charge. Toutefois, cela ne signifie pas que l'alternateur entier est défectueux. Parfois, la courroie à nervures en V se déchire simplement ou l'effet du tendeur de courroie s'estompe.

Sur les véhicules qui ont encore une ampoule comme témoin de charge, le témoin de charge peut clignoter lorsque le véhicule est au ralenti. Dans ce cas, la tension de charge à bas régime est trop faible, ce qui peut être dû à l'alternateur lui-même, aux balais de carbone, au régulateur, à la batterie ou à un contact oxydé.

Le fait que la lampe du témoin de contrôle de charge soit défectueuse n'est généralement remarqué que lorsque le moteur s'arrête et qu'aucune lampe n'est plus allumée. Puis la batterie est déchargée. Vous devez donc toujours vous assurer que le témoin de contrôle de charge s'allume lorsque vous mettez le contact.

Les défauts mécaniques sur les alternateurs sont plutôt rares. En fait, seuls les roulements à rouleaux, la roue libre ou les bagues collectrices et les balais de carbone de l'alternateur peuvent s'user. À l'exception des bagues collectrices et des balais de carbone, ces défauts sont généralement annoncés par un hurlement, un sifflement ou un grincement des roulements de l'alternateur.

Une fermeture de bobine dans le stator ou même dans le rotor est très rare. Si elle est visible, c'est grâce à la lueur du témoin de charge, mais même cela ne doit pas être le cas. Dans le pire des cas, vous ne le remarquerez que lorsque le moteur ne démarrera plus.

Les véhicules équipés d'un système de démarrage et d'arrêt peuvent tomber en panne sans raison apparente. Si l'on lit la mémoire d'erreur de l'unité de commande du moteur et que l'on reçoit le message d'erreur indiquant que la tension de charge est trop élevée, on peut généralement exclure un défaut de l'alternateur et il faut examiner la batterie de plus près.

Comment vérifier un alternateur ?

Vérifier la tension de charge

Il y a un risque de blessure par les pièces rotatives telles que les ventilateurs et les courroies trapézoïdales ainsi qu'un risque de brûlure.

Il y a plusieurs choses que vous pouvez vérifier sur un alternateur. Vous devez d'abord toujours vérifier la tension de charge pendant le fonctionnement. Vous n'avez besoin que d'un simple multimètre, que vous réglez sur 20 V DC et dont les pointes de mesure sont fixées aux pôles de la batterie de la voiture. La tension de charge doit être comprise entre 14 et 14,8 V. Dans les véhicules plus anciens, la limite réglementaire du régulateur de charge peut également être inférieure à 14 V, mais ne doit pas être inférieure à 13,5 V. Pour exclure la possibilité d'un défaut dans un câble, la tension de charge peut également être vérifiée directement sur l'alternateur. Pour ce faire, maintenez une pointe de mesure du multimètre contre le raccordement de la batterie de l'alternateur (généralement vissée avec un écrou de 13 mm de diamètre) et l'autre pointe de mesure contre le boîtier ou le bloc moteur.

Si seule la tension de la batterie elle-même ou une tension légèrement inférieure est mesurée au niveau de l'alternateur, celui-ci ne se charge pas. Dans ce cas, vérifiez s'il y a une tension au niveau de la connexion du courant d'excitation. Pour cela, il suffit d'allumer le contact, le moteur ne doit pas tourner. Afin de ne pas obtenir un mauvais résultat, la connexion de la ligne d'excitation à l'alternateur doit également être déconnectée. La ligne du courant d'excitation est toujours la deuxième ligne plus fine. Pour mesurer la tension d'excitation, un pôle doit être connecté à cette ligne et l'autre pôle au boîtier ou au bloc moteur. Si une tension d'excitation est présente, le défaut se trouve dans l'alternateur. Si aucune tension d'excitation n'est présente, le défaut se situe dans la ligne d'alimentation (par exemple, lampe témoin de charge défectueuse).

Si une tension de charge peut être mesurée au niveau de l'alternateur, le défaut se situe dans la ligne d'alimentation de l'alternateur à la batterie (par exemple, un fusible défectueux devant la batterie). Si rien ne peut être mesuré directement sur l'alternateur, il y a soit un défaut dans les deux fils, soit dans le fil de la batterie et dans l'alternateur (très peu probable).

Vérifier le contrôleur des frais

Si la tension de l'alternateur n'est pas supérieure à la tension de circuit ouvert de la batterie pendant le fonctionnement, dans la plupart des cas, les balais de carbone du régulateur sont usés ou le régulateur lui-même est défectueux. Dans les deux cas, l'option la moins chère est de changer simplement de régulateur. Sur certains véhicules, il n'est même pas nécessaire de retirer l'alternateur. Le régulateur lui-même ne peut être vérifié que par rapport à sa limite de contrôle. Cela signifie que vous mesurez la tension à n'importe quel moment du fonctionnement et donnez au moteur plusieurs chocs de gaz. La limite de contrôle ne doit pas être dépassée.

Si vous voulez être sûr que seul le régulateur est défectueux, vous devez retirer l'alternateur et souvent même le démonter. Vous pouvez ensuite vérifier la direction de blocage de chaque diode. Pour ce faire, réglez le multimètre sur la mesure de continuité et tenez les pointes de mesure d'un côté de chaque diode, c'est-à-dire sur un contact chacun. Ensuite, la mesure se fait à nouveau dans l'autre sens. Le courant doit circuler dans un sens et non dans l'autre. Si une diode a une continuité dans les deux sens ou pas de continuité du tout, elle est défectueuse.

Mesure de l'excitation du bobinage de l'extérieur

Le bobinage d'excitation pourrait théoriquement être également mesuré de l'extérieur. Pour cela, il suffit de retirer le régulateur et de maintenir les deux pointes de mesure contre les deux bagues collectrices. Le bobinage d'excitation doit avoir une résistance de 3 à 5 Ohm. En outre, la résistance d'isolement peut être mesurée en tenant une pointe de mesure sur l'une des deux bagues collectrices et l'autre pointe de mesure sur le carter de l'alternateur. La plus grande plage de mesure possible pour la résistance doit être réglée sur le multimètre et le multimètre doit afficher "OL" pour "charge ouverte". Cela signifie que la résistance se trouve en dehors de la plage de mesure et que la bobine d'excitation n'a donc pas de connexion à la terre avec le boîtier. Si le multimètre indique une résistance ou même une résistance de 0 Ohm, la bobine d'excitation a un court-circuit à la masse et est donc défectueuse. Pour des raisons de sécurité, la résistance d'isolation peut également être mesurée par rapport au rotor à pôles à griffes. Pour ce faire, il est préférable de tenir la deuxième pointe de mesure contre la vis ou l'écrou au milieu de la poulie. En outre, il est recommandé d'effectuer une inspection visuelle des bagues collectrices à l'intérieur de l'alternateur immédiatement après avoir retiré le régulateur. Une décoloration sombre et un dépôt sur le bord indiquent un mauvais contact.

Mesurer les enroulements du stator

Les enroulements du stator ne peuvent pas être mesurés individuellement car ils sont tous reliés entre eux à une extrémité. Par conséquent, vous ne pouvez mesurer la résistance de deux bobines en même temps qu'en testant toujours deux fils de connexion des enroulements du stator au niveau des diodes avec les pointes de mesure du multimètre et en comparant toutes les valeurs entre elles. Les valeurs mesurées pour les résistances devraient toutes être à peu près identiques. Là encore, la résistance d'isolement d'un fil de connexion de l'enroulement du stator doit être mesurée par rapport au boîtier. Si le multimètre indique "OL" dans la plage de mesure la plus élevée pour la résistance, tout va bien.

Vérification de la roue libre et des roulements

Le côté mécanique de l'alternateur peut être facilement vérifié dans l'état où il est installé. Tout d'abord, la courroie striée en V doit être retirée de la poulie de l'alternateur. Le moyen le plus simple est de détendre la courroie trapézoïdale au niveau de la poulie de tension. En principe, deux choses peuvent maintenant être vérifiées : le fonctionnement de la roue libre et le jeu axial et radial des roulements à rouleaux.

Vous pouvez vérifier la roue libre en bloquant la roue du ventilateur de l'alternateur avec un tournevis tout en tournant la poulie. Si la roue libre fonctionne normalement, la poulie peut être tournée dans un sens et non dans l'autre. Si la roue libre est défectueuse, la poulie ne peut être tournée dans aucune direction. Pour éviter un court-circuit, il est toujours préférable de débrancher la batterie de la voiture à ce stade.

Le jeu axial des roulements peut être vérifié en essayant soigneusement de tirer et de pousser la poulie et de la faire monter et descendre. La poulie doit bouger d'un peu moins d'un millimètre. Vous pouvez également essayer de démarrer l'alternateur à la main et vérifier si les roulements sont secs ou usés. La détection d'un jeu de roulement trop important et l'audition de roulements fonctionnant à sec nécessitent généralement une certaine expérience et sont difficiles à décrire avec des mots.

Est-il possible de réparer un alternateur défectueux ?

En théorie, tout peut être réparé, mais en pratique, la réparation d'un alternateur, que vous pouvez faire vous-même, se limite souvent à changer le régulateur.

Changement de contrôleur de charge

Le régulateur de charge est généralement vissé à l'arrière de l'alternateur et n'est maintenu en place que par deux ou trois vis ou écrous. Il peut être nécessaire d'enlever un couvercle en plastique pour la circulation de l'air et de dévisser les connexions de l'alternateur. Lorsque vous insérez le nouveau régulateur, assurez-vous que les balais de charbon à ressort ne sont pas endommagés et que tous les contacts sont propres. Toutefois, cela permet également d'éliminer la cause la plus fréquente des défauts.

Changer la roue libre

Il est relativement facile de changer la roue libre. La poulie, y compris la roue libre si elle existe, est généralement vissée sur l'arbre du rotor à griffes et n'est que rarement pressée. Si la roue libre est seulement vissée, vous pouvez essayer de maintenir la poulie avec la courroie crantée ou la courroie trapézoïdale pour desserrer l'écrou. Si la roue libre est un peu plus serrée sur l'arbre du rotor de la griffe, un extracteur sera utile.

Changement de redresseur

Si vous voulez changer le redresseur, vous devez d'abord vérifier s'il est installé dans ou sur l'alternateur. En général, vous devez noter que les fils des bobines sont généralement soudés au redresseur. Si le redresseur est installé de l'intérieur, l'alternateur doit être ouvert. À cette fin, l'organisme de réglementation doit toujours être supprimé en premier lieu. Il est préférable de serrer l'alternateur dans un étau au niveau de l'un de ses supports. Vous pouvez ensuite desserrer les vis (généralement quatre pièces) qui relient les deux moitiés du boîtier de l'alternateur, puis séparer les deux moitiés du boîtier à l'aide d'un maillet en caoutchouc. Le rotor à pôles à griffes reste dans la moitié avant du boîtier et le stator dans la moitié arrière du boîtier. Il faut veiller à ne pas arracher les fils des enroulements du stator du redresseur. Si une bobine présente un défaut, par exemple un court-circuit, la seule façon de remédier à la situation est de faire dérouler complètement la bobine par un réparateur spécialisé, de la peindre et de la remonter. Il existe des machines spéciales pour le bobinage des bobines, qu'aucun particulier ne possède probablement chez lui.

Changer les bagues collectrices

Si vous voulez seulement changer les bagues collectrices de l'arbre du rotor à griffes, il vous suffit de retirer le palier à l'extrémité de l'arbre à l'aide d'un extracteur. Les bagues collectrices sont généralement uniquement enfichées et les contacts sont soudés au bobinage d'excitation. À cette occasion, les deux roulements doivent être remplacés. Si les bagues collectrices ne sont que légèrement usées ou ternies, elles peuvent également être un peu éteintes dans un tour ou une perceuse à colonne.

Instructions étape par étape pour le changement d'un alternateur

Matériel

Un alternateur est généralement relativement facile à changer

  1. Empêchez le véhicule de rouler et ouvrez le capot
  2. Débranchez la batterie (déconnectez la borne négative et isolez bien)
  3. Enlever tout couvercle de moteur existant
  4. Décharger la courroie striée en V par la poulie de tension (la poulie de tension est souvent déchargée avec une clé à fourche)
  5. Ne retirez la courroie à nervures en V que dans la mesure où cela est nécessaire (conseil : prenez une photo de la courroie dans l'état où elle est installée ou notez le parcours de la courroie pour faciliter l'installation)
  6. Desserrer l'écrou du plomb de la batterie avec une douille de 13 mm
  7. La connexion du courant d'excitation est soit branchée, soit vissée avec un écrou plus petit et doit être dévissée.
  8. Retirez l'alternateur. Habituellement, l'alternateur n'est maintenu que par deux vis longues et larges (il faut les faire descendre latéralement avec un peu de force et de patience).
  9. Le montage s'effectue dans l'ordre inverse.

Afin de pouvoir installer plus facilement l'alternateur neuf ou remis à neuf, il est toujours recommandé d'enfoncer un peu les deux écrous à serrage rapide dans le boîtier avec une des longues vis et un marteau. Posez toujours l'alternateur et veillez à ce que le support ne se détache pas du boîtier.

Combien coûte le changement d'un alternateur ?

Changer un alternateur peut rapidement vous coûter de l'argent. Dans un atelier indépendant, il faut calculer entre 250 € et 1 000 € lors du changement d'alternateur. Il faut toujours se demander s'il n'est pas possible de changer uniquement le régulateur. Vous ne devez pas vous contenter d'une réponse du type "La plupart du temps, l'alternateur lui-même est en panne, cela n'aide pas". Car changer de régulateur coûte généralement beaucoup moins de 250 €. Sinon, il est toujours utile d'installer un alternateur régénéré (révisé) en échange. Ils sont beaucoup moins chers que les alternateurs entièrement neufs et la période de garantie est également de deux ans comme pour une pièce neuve.

Si vous ne savez pas quand la courroie striée en V a été changée pour la dernière fois, il est souvent utile de changer la courroie ainsi que ses poulies de renvoi et de tension.

FAQ

La lumière de ma batterie s'est soudainement allumée, que s'est-il passé ?

Le voyant de la batterie est appelé voyant de contrôle de la charge réelle et signale un défaut dans l'alternateur et que le courant provient désormais exclusivement de la batterie de la voiture.


Puis-je continuer à rouler avec un alternateur défectueux ?

Si l'alternateur est défectueux, vous ne devez vous rendre qu'à la prochaine place de parking sécurisée. Moins il y a de consommateurs électriques allumés, plus la portée est grande.

Puis-je réparer provisoirement un alternateur défectueux ?

Lorsque les balais de carbone sont usés, vous pouvez les enduire d'une laque conductrice argentée sur leur surface de friction et les faire rouler pendant quelques kilomètres supplémentaires.

Puis-je réparer un alternateur défectueux ?

Dans la plupart des cas, ce n'est pas un problème. Le plus souvent, les balais de carbone s'usent ou le contrôleur lui-même présente un défaut.

Dois-je installer un alternateur neuf ou reconditionné ?

La période de garantie pour un alternateur révisé est de deux ans, comme pour un alternateur neuf, mais l'alternateur révisé est généralement moins cher. Aucune déclaration générale ne peut être faite sur les différences de qualité.

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