Sur un véhicule automobile, il est quelquefois compliqué de discerner l’origine d’une panne de courant électrique. La première réaction consiste à incriminer l’état de la batterie ! Avant de la remplacer, il est toutefois prudent de vérifier l’intégrité de l’environnement électrique (câblages, connexions, isolants, etc.) et surtout le bon fonctionnement du générateur d’électricité (en général un alternateur). Le débit de cet organe essentiel, doit être en mesure de compenser la totalité des consommations électriques cumulées du véhicule. C’est la condition préalable au maintien de la charge et à la longévité de la batterie. Tester l’alternateur de sa voiture est une opération simple, à la portée de chacun. Vous trouverez, dans ce dossier, la technique et les méthodes pour contrôler le fonctionnement et quantifier le flux maximal d’un alternateur.
Test de l’alternateur en place, à l’aide d’un voltmètre
Ce test doit mettre en évidence, la production ou non de l’électricité, par l’alternateur, sans se préoccuper de la qualité de son débit. Assurez-vous, au préalable, d’avoir accès libre à la batterie et à l’alternateur. Vérifiez l’intégrité de la courroie d’accessoires. Mal tendue, elle émet un sifflement plus ou moins aigu et peut diminuer la vitesse de rotation de l’alternateur, donc son efficacité. Cassée, il ne tourne plus. Selon le schéma, il faut commencer par retendre ou remplacer la courroie usée. L’alternateur est facilement identifiable en suivant le parcours de la courroie. Ses orifices de ventilations et les câbles électriques qui en sortent sont caractéristiques. Dans l’ordre, effectuez ensuite les opérations suivantes :
1 – Moteur éteint, n’ayant pas tourné depuis au moins une vingtaine de minutes,
- disposer le curseur du voltmètre sur la graduation « 20 » de la zone de mesure dédiée au courant continu (DC, CC, V…, etc.) ;
- posez la touche (pointe de contact) du câble rouge du voltmètre sur la borne « + » de la batterie ;
- posez la touche noire sur la borne « – » ;
- la tension de la batterie s’affiche instantanément sur l’écran numérique ou est lisible au bout de l’aiguille, selon les voltmètres ;
- Notez ou mémorisez cette valeur.
2 – démarrez le moteur et stabilisez le régime à environ 2 200 tours par minute. Désormais, l’alternateur doit débiter et charger la batterie au maximum de sa puissance.
3 – mesurez, de la même façon que précédemment la tension aux bornes de la batterie,
- si la tension est identique à celle mesurée, moteur éteint, l’alternateur ne charge pas. Vérifier d’éventuelles coupures dans le faisceau électrique (fil coupé, cosse desserrée, etc.). Si tout cela est correct, il faut à coup sûr incriminer le régulateur ou l’alternateur ;
- si la tension est inférieure à 12,2 V, l’alternateur ne débite pas suffisamment ou la batterie doit être rechargée ;
- si la tension est comprise ente 12,3 V et 14,8 V, l’alternateur fonctionne parfaitement ;
- si la tension est supérieure à 14, 8 V, l’alternateur délivre une tension trop haute. Cette situation peut créer de graves désordres, notamment dans les circuits électroniques. Le régulateur ou l’alternateur, doit être remplacés.
Comment et pourquoi tester un alternateur déposé ?
Les tests précédents ont mis en évidence un problème d’alternateur. Vous l’avez donc démonté en vue de son remplacement. Avant de courir chez le marchand d’accessoires, un test sur banc d’essai peut lever les derniers doutes et/ou confirmer le diagnostic. Cette mesure de précaution, est effectuée chez un professionnel équipé de ce matériel. Il peut en outre définir si l’alternateur peut être réparé, source certaine d’économie. L’opération, peu onéreuse, voire gratuite si vous achetez un alternateur, se déroule rapidement en 3 phases :
- positionnement du générateur sur le banc de contrôle ;
- mise en rotation ;
- mesures et impression des paramètres de fonctionnement (tension et intensité) en fonction de différents régimes de rotation.
Ce diagnostic confirme également l’état mécanique de l’alternateur (roulements, portée des balais, frottement du rotor…).
Quels sont les signes distinctifs d’un défaut de batterie ou d’alternateur ?
Certains véhicules possèdent un voltmètre intégré au tableau de bord. Il suffit alors de lire directement la tension sur cet instrument, contact allumé moteur éteint, puis moteur en marche. Si la valeur augmente, lorsque le moteur tourne, l’alternateur fonctionne. Cet équipement se fait de plus en plus rare sur les véhicules modernes, il est remplacé par un simple voyant d’alarme, au tableau de bord, fonctionnant sur le même principe, mais ne donnant aucune mesure de la tension de charge. Certains comportements du véhicule peuvent également donner, de façon empirique, des indications sur l’état de la batterie et l’alternateur :
- Le voyant de batterie reste allumé ou s’allume de façon périodique lorsque le moteur tourne : la batterie est faible, une connexion est mauvaise, la courroie d’accessoire est détendue, rompue ou l’alternateur est H.S.
- L’intensité des phares et autres sources de lumière augmente avec la vitesse de rotation du moteur : l’alternateur fonctionne, mais la batterie est faible ou vide.
- Les gros consommateurs d’électricité (essuie-glace, condamnation centralisée des portes, dégivrage des vitres, etc.) sont lents, le klaxon est de plus en plus inaudible : l’alternateur débite faiblement.
Pour confirmer le doute sur ce dernier point, connectez successivement, un par un, tous les accessoires. Si le voyant rouge s’allume au cours de ce contrôle, le débit de l’alternateur est insuffisant, mais pas fatalement en défaut. Cela arrive notamment, lorsque de nouvelles options voraces en courant se cumulent sur le véhicule (ventilation, batteries de phares à longue portée, compresseurs, réfrigérateur, caravane, etc.). Dans ce cas, l’alternateur de série devient tout simplement trop faible pour supporter cette surcharge. Son remplacement n’est obligatoire que s’il n’est pas possible de gérer la mise en service non-simultanée de ces accessoires. D’autres signes, comme des odeurs de brûlé, des frottements ou des grincements localisés sur l’alternateur, une surchauffe ou un gonflement de la batterie peuvent aussi être liés à un défaut d’alternateur. À vérifier !
Pourquoi est-il important de connaître la puissance débitée par l’alternateur ?
Lorsque le moteur est à l’arrêt, seule la réserve d’énergie emmagasinée dans la batterie, fait fonctionner, jusqu’à épuisement de sa capacité de charge, les équipements électriques et électroniques du bord. Dès que le moteur tourne, l’alternateur prend automatiquement le relais, non seulement pour distribuer directement de l’électricité aux accessoires qui en ont besoin, mais aussi pour recharger, conjointement, la batterie. L’âme utile de l’alternateur est une bobine de fil (généralement de cuivre), au centre de laquelle tourne un assemblage d’aimants (le rotor), actionné par la rotation du moteur. Ce mouvement est transmis à l’aide d’une poulie reliée par une courroie (la courroie d’accessoire), à la poulie de sortie moteur. Le courant d’excitation est alimenté par des balais (charbons). Ce dispositif simple est suffisant pour générer de l’électricité, ensuite stabilisée par un régulateur de tension, intégré ou non à l’alternateur. Le régulateur est un dispositif électronique assurant, à sa sortie, une tension comprise entre 14 et 15 volts. La plupart des alternateurs disposent d’un régulateur, extractible ou indépendant, vendu séparément en pièce détachée. Dans le cas contraire, la seule réparation possible, plus onéreuse, consiste en un remplacement pur et simple de l’alternateur.
Types de défaillances d’un alternateur
Les pannes d’alternateur se manifestent de plusieurs façons :
1 – Production d’électricité nulle. Seule la batterie alimente alors les équipements jusqu’à épuisement de sa capacité d’accumulation. Ensuite, c’est la panne sèche.
2 – Production d’électricité réduite. Deux possibilités dans cette nouvelle configuration :
- les équipements absorbent moins d’électricité que la quantité délivrée, la panne est transparente pour l’utilisateur ;
- les besoins d’électricité sont supérieurs à la quantité générée, ils puisent sur la réserve de la batterie, qui se vide lentement jusqu’à épuisement. C’est à nouveau la panne sèche, interdisant le démarrage
En corollaire, on comprend que le seul fait de savoir si l’alternateur débite (en volts) n’est pas suffisant. Il faut comparer aussi la quantité débitée (en ampères), avec les besoins du véhicule. Pour mieux comprendre cette notion abstraite, on peut comparer l’ampérage au débit d’un tuyau d’eau, alors que la tension pourrait être comparée à la pression d’eau disponible au réseau. Dans le cas du tuyau d’eau, le contrôle de la pression se fait à l’aide d’un manomètre et celui du débit à l’aide d’un compteur. Pour l’alternateur, le compteur de tension est le voltmètre, celui du débit est l’ampèremètre. Le test complet (volts + ampères), nécessite obligatoirement l’utilisation d’un outillage spécialisé, assez onéreuse pince à ampérage (±200 €), On peut cependant tester à l’aide d’un multimètre (±20 €), la consommation de circuits ne dépassant pas 10 ampères. Pour cela, réglez l’appareil sur la position 10 A, branchez le câble rouge sur la connexion 10 ADC et connectez les touches sur les cosses de chaque circuit à mesurer.
Calcul de la puissance de l’alternateur
L’intensité délivrée par un alternateur est généralement gravée sur sa plaque signalétique. Elle n’offre d’intérêt que lorsque l’on souhaite adjoindre de gros consommateurs optionnels. Il convient, alors d’établir un bilan complet de la puissance nécessaire, en cumulant la consommation, en Watts, de chaque consommateur. Sachant que, pour les courants continus, la relation entre Volts (V), Watts (W) et ampères (A), est définie par l’équation : A = W/V. En pratique, si le cumul des consommateurs installés s’élève à 850 Watts, sous 12 volts, l’alternateur devra débiter au moins : 850/12=70,83 A, soit avec un coefficient de sécurité de 25 %, autour de 90 A. Pour la même intensité, mais sous une tension de 24 Volts (camion, par exemple), la puissance nécessaire est : 850/24=34+25 % = environ 45 Ampères.
Précautions élémentaires
L’intervention sur un circuit électrique de voiture, certes sous faible tension, mais avec souvent une intensité importante, comporte des dangers de chocs électriques ou de brûlure. Attention donc aux bagues et autres bijoux métalliques susceptibles d’établir des contacts accidentels. L’intervention sur l’alternateur oblige quelquefois à travailler à proximité des poulies et courroies en mouvement, capables d’enrouler une manche ou un vêtement ample, créant de graves blessures. Travaillez dans un endroit aéré pour disperser les gaz d’échappement toxiques (danger de mort) et minimiser les risques d’explosion, inhérents au dégazage des batteries. Lorsque le moteur tourne, enfin, ne débranchez jamais une borne de la batterie (positive ou négative), au risque d’endommager gravement l’alternateur, de griller les ponts de diodes du régulateur et bien d’autres équipements électriques ou électroniques vitaux.