L’alternatore

Immagine lampadina delle luci autoTutte le auto hanno bisogno di energia, anzi hanno fame di energia! Ci sono tanti di quei dispositivi in una auto odierna che mangiano energia anche ad auto spenta: antifurti, rilevatori gps, orologi, sensori vari e chi più ne ha più ne metta.

Si pensa normalmente che la batteria basti per ogni evenienza: niente di più sbagliato! Auto che scaricano la batteria anche da ferme sono all’ordine del giorno, ma basta metterle in moto che tutto torna a posto. Questo perché ogni auto è dotata di un proprio potente generatore, l’alternatore. Se ci fosse ancora stata la vecchia dinamo sai quanti black-out! Anche se ad onor del vero bisogna dire che la dinamo era ben più efficiente dell’alternatore odierno. Infatti la sua resa energetica era circa 0,8 contro lo 0,3 degli alternatori attuali, cioè per ogni kw di energia meccanica prelevato dal motore ne ridava 0,8 in energia elettrica. Ma la dinamo aveva un handicap formidabile: il suo collettore, cioè la parte dove si raccoglieva l’energia elettrica, era lamellare, cioè a settori separati, collettore che lentamente mangiava le spazzole per via dell’abrasione che si creava, il che implicava una durata limitata delle spazzole di raccolta e una impossibilità a ruotare ad alto regime, era per questo che al minimo si accendeva la famosa spia della dinamo.

L’alternatore invece, pur essendo meno efficiente, ha il collettore circolare, il che significa che ruota tranquillamente a regimi proibitivi per la dinamo, infatti al minimo la spia è normalmente spenta.

Inoltre l’utilizzo dell’alternatore ha permesso la sostituzione delle precedenti batterie auto ad alta capacità e basso spunto con altre ad alto spunto e capacità minore, ben più leggere, ma che mettono in moto più facilmente il motore.

L'alternatore è costituito da una parte fissa, lo statore, e da una parte mobile, il rotore. Su entrambe sono disposti dei conduttori elettrici collegati tra loro in modo da formare due circuiti. Uno dei due ha la funzione di creare il campo magnetico (avvolgimento induttore o di eccitazione) e l'altro quella di essere sede di forza elettromotrice indotta (avvolgimento indotto). Normalmente il campo magnetico è creato facendo circolare una corrente continua nell'avvolgimento posto sul rotore; in tal caso lo statore ha la forma di un cilindro cavo, nel cui interno, coassiale con esso, è disposto il rotore, che nelle auto ha generalmente forma stellare (rotore a poli salienti). Negli alternatori di piccola potenza, quali quelli usati negli autoveicoli, il campo magnetico può essere generato anche con un magnete permanente, in questo caso manca l'avvolgimento di eccitazione. Se correttamente costruito è una macchina che può durare ben oltre duecentomila chilometri senza altra manutenzione che la sostituzione della cinghia ed una corretta tensione della stessa.

Immagine di un alternatore

Principio di funzionamento

Il motore fornisce l'energia meccanica per mantenere in movimento il rotore, la cui rotazione provoca, per la legge dell'induzione elettromagnetica, la nascita della forza elettromotrice. Alla conseguente circolazione di corrente è dovuta l'erogazione di energia elettrica. Normalmente gli alternatori auto girano a velocità più o meno doppia rispetto a quella del motore, dipende dalle pulegge usate.

L’alternatore tradizionale potrebbe essere sostituito da un nuovo tipo, calettato, cioè montato, direttamente sul volano, e a tensione maggiore, che potrebbe fungere anche da motorino di avviamento e regolatore del minimo, ma che soprattutto essendo a tensione e potenza elevata, potrebbe alimentare direttamente l’aria condizionata eliminando i problemi del compressore dovuti alle vibrazioni del motore. Ovviamente l’alternatore fornisce corrente alternata, basta un banalissimo ponte di diodi all’interno dell’alternatore e il problema è risolto.

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articolo a cura di Massimiliano Carnevale

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