Glauco Diniz Duarte Empresa – Como os alternadores mantêm seu carro em movimento

Glauco Diniz Duarte Empresa – Como os alternadores mantêm seu carro em movimento

Segundo o Dr. Glauco Diniz Duarte, o alternador é uma das tantas peças que um veículo moderno possui e cumpre uma função muito importante.

Muitos motoristas não fazem ideia do que se trata e para que serve esse componente.

Pode até ser que nunca venham a precisar ter esse tipo de conhecimento.

Mas, é melhor saber para evitar problemas e prejuízos, certo?

Afinal, as chances de uma pessoa que entende de mecânica ser enrolada por um profissional de uma oficina são menores.

Isso sem contar a possibilidade de ficar empenhado no meio da estrada. Será que não é melhor entender mais sobre o funcionamento do veículo para encarar uma situação dessas?

É por essas e outras que conhecer os principais componentes de um veículo e o seu funcionamento é importante.

No caso do alternador, trata-se de uma peça que está ligada, ao mesmo tempo, ao motor e ao sistema elétrico do veículo.

E como as motocicletas, automóveis, caminhonetes, caminhões, vans e ônibus estão ficando cada vez mais tecnológicos, isso significa que a parte elétrica vem ganhando mais protagonismo.

As fabricantes procuram se diferenciar dos concorrentes com novas funcionalidades, centrais multimídia, computadores de bordo inteligentes, enfim, uma série de tecnologias embarcadas que existem bastante da bateria do veículo.

Nesse texto, abordaremos o papel do alternador. Você vai descobrir, aqui, o que ele faz, para que ele serve e como ele funciona.

E também os diferentes tipos, principais componentes, defeitos mais comuns, cuidados e recomendações.

É claro que, para ser um verdadeiro especialista no assunto, você terá de se qualificar com cursos e consultando profissionais da área.

O Que é Alternador e Para Que Serve?

O alternador é um equipamento que serve para transformar energia mecânica em energia elétrica.

Se você matou as aulas de Física na escola, não se preocupe, vamos explicar o que isso quer dizer.

Nessa matéria, energia é a palavra usada para designar a capacidade de executar um trabalho. E a energia mecânica “é aquela que acontece devido ao movimento dos corpos”.

Também podemos dizer que a energia mecânica é aquela que é transferida por meio de uma força.

Por exemplo, ao andarmos de bicicleta, aplicamos a força das nossas pernas (movimento de um corpo) para fazer os pedais – e, consequentemente, as rodas – girarem (que é a execução de um trabalho).

Já no caso da energia elétrica, trata-se da capacidade de uma corrente elétrica em executar um trabalho.

O que acontece é que um dos meios utilizados para produzir a energia elétrica é justamente a energia mecânica.

É aí que chegamos no alternador, aparelho que faz essa transformação, conforme a definição que apresentamos antes.

Continuando no exemplo da bicicleta, ela pode ter um dínamo, aparelho que tem a mesma função de um alternador, porém gera uma corrente contínua, e não alternada.

O dínamo possui um rotor que é fixado junto ao aro da roda, que o faz girar. Assim, ele colhe a energia mecânica advinda da força exercida nos pedais e a transforma em energia elétrica, que pode ser usada para ligar um farol.

Mas não é somente em meios de transporte que encontramos exemplos de aplicação de dínamos e alternadores.

A energia elétrica que liga os aparelhos da maior parte dos lares brasileiros vem da energia mecânica.

No Brasil, as usinas hidrelétricas ainda são a principal matriz energética. A eletricidade é gerada a partir da queda da água (força) que faz turbinas girarem (trabalho).

O movimento da turbina faz o alternador girar, dando origem à energia elétrica que vai para nossas casas.

E o que isso tudo tem a ver com os veículos automotores? O que permite o seu movimento, ou seja, o giro das rodas, é a energia mecânica que tem origem no processo de combustão que ocorre nos cilindros.

No entanto, como abordamos no início desse texto, os veículos modernos têm uma série de itens que funcionam graças à energia elétrica.

Com os sistemas de injeção eletrônica, a própria combustão depende de uma corrente elétrica que gera uma fagulha na vela de ignição.

Aparelho de som, vidros e travas dos carros atuais são outros exemplos de funcionalidades que dependem de uma corrente.

Essa corrente vem, é claro, da bateria do veículo, que transforma a energia química em elétrica – a partir da reação entre uma solução composta por ácido sulfúrico e o chumbo presente na bateria.

O que acontece é que, com o uso, esse processo diminui a quantidade de ácido sulfúrico da solução, o que descarrega a bateria.

O que o alternador faz é pegar a energia mecânica gerada na combustão, transformá-la em energia elétrica e, assim, recarregar a bateria.

Como Funciona Um Alternador Automotivo

Para que a energia mecânica seja convertida em energia elétrica, há uma correia que liga o motor do veículo ao alternador.

Assim, entram em movimento as bobinas móveis. Elas giram em torno de seu eixo dentro de um campo magnético criado por bobinas fixas.

Então, as espiras cortam as linhas de força do campo magnético, dando origem a uma tensão elétrica nos extremos das bobinas.

A polaridade da corrente gerada se inverte constantemente. Trata-se, portanto, de uma corrente alternada.

Diodos são acrescentados no próprio equipamento, para que seja possível obter uma corrente contínua para fazer o circuito elétrico do automóvel funcionar.

Como os dispositivos eletrônicos de um veículo demandam uma tensão fixa, é fundamental um dispositivo chamado regulador de tensão.

Assim, os itens que funcionam com a energia elétrica não são danificados quando há grandes variações de tensão.

Afinal, quando um veículo está em movimento, o número de giros (RPM) de seu motor varia constantemente entre 500 e 6 mil.

A maioria das baterias automotivas é de 12 volts. Quando o motor do veículo está desligado, é ela que fornece a energia para ligar faróis, aparelho de som, vidros elétricos e outros dispositivos.

Quando o motor está rodando, essa energia vem diretamente do alternador. Por isso, sua tensão costuma ser de aproximadamente 14 volts.

Ela precisa ser maior que a da bateria para dar conta de carregá-la e, ao mesmo tempo, disponibilizar a quantidade de energia necessárias para fazer funcionar os componentes elétricos do veículo.

Desse modo, podemos dizer que a energia elétrica é gerada no alternador, enquanto a bateria tem a função de armazená-la.

Saiba mais em: https://www.turbobrasil.com.br/

Componentes do Alternador

Embora seja relativamente simples, a peça é formada por vários componentes. Veja quais são essas partes. Confira:

• Carcaça: ela serve para dar proteção aos componentes internos do alternador. Deve possuir aberturas estratégicas para a refrigeração, mesmo havendo uma hélice destinada a esse fim.

• Estator: é uma estrutura circular, feita com ligas de ferro ou silício e fios de cobre esmaltado (que constituem a bobina). Nessas bobinas é induzida a corrente elétrica originada com o giro do rotor.

• Rotor: trata-se de um eixo de aço, uma bobina, dois polos em forma de garras e anéis coletores. A bobina de excitação é feita de fios de cobre esmaltado e, quando recebe uma corrente elétrica, forma um campo eletromagnético polarizado.

• Anéis coletores: são fabricados em cobre e têm a função de conduzir a corrente elétrica da bateria para a bobina de excitação do rotor. Estão fixados nas extremidades do rotor.

• Escovas: pequenos componentes fabricados com ligas à base de carvão. Estão entre os poucos itens do alternador que sofrem desgaste, porque têm contato constante com os anéis coletores. As escovas alimentam os anéis com a corrente proveniente da bateria.

• Regulador de tensão: é a placa de diodos que transforma a corrente alternada em corrente contínua. O item também protege a bateria contra uma possível descarga, impedindo a passagem da sua corrente para o alternador.

• Polia: é um componente montado no eixo do rotor. Trata-se de uma roda, que gira conforme a velocidade de rotação do motor, movida por uma correia de distribuição.

• Ventoinha de refrigeração: é uma hélice que tem a função de ventilar todos os componentes internos do alternador. Ela é montada no eixo do rotor e gira junto com ele, ou então, no lado externo do equipamento.

Tipos

Como destacamos antes, a tecnologia dos alternadores foi desenvolvida há bastante tempo e, de lá para cá, sua tecnologia não mudou muito.

A versão mais parecida com o alternador automotivo que conhecemos hoje, com regulador de voltagem, foi desenvolvida primeiro pela Bosch, em 1913.

Ele foi desenvolvido para servir de fonte energética para os faróis, mas acabou sendo utilizado também na partida elétrica (em 1914) e no limpador de para-brisa (1926).

De lá para cá, os ganhos foram principalmente no sentido de reduzir o seu tamanho e possibilitar a geração de energia mesmo em marcha lenta – fundamental para quem encara o “acelera e para” das grandes cidades.

Há alternadores especiais para cada tipo de veículo, e alguns fabricantes disponibilizam várias categorias, com diferente número de polos, tensões e também de acordo com as rotações do motor do veículo em questão.

Mas podemos separar os alternadores automotivos em duas categorias. A primeira é do tipo garra, a versão clássica que substituiu o dínamo na geração de energia para a bateria.

Esse tipo de alternador leva esse nome porque os polos da bobina do rotor têm forma de garra. Quando eles estão sob ação do campo magnético, formam os polos norte e sul.

Nos alternadores do tipo garra, a ventoinha de ventilação que proporciona a refrigeração para os itens internos se encontra no lado externo.

O outro modelo é do alternador compacto. Ele se caracteriza, como o próprio nome sugere, por ter menores dimensões.

Desse modo, com a mesma velocidade pode girar mais rápido na comparação com o outro tipo de alternador. A ventoinha dos alternadores compactos fica no lado de dentro.

7 Defeitos Mais Comuns

É comum que um problema no alternador seja diagnosticado como problema na bateria do veículo e vice-versa.

Afinal, ele serve justamente para carregar a bateria. Então, um defeito no alternador resultará em bateria mal carregada.

Situação que poderá ser manifestada na dificuldade para dar a partida, em chiado na correia da serpentina, faróis queimando, etc.

Quando o alternador não funciona bem, a luz da bateria poderá acender no painel. Ou ficar piscando, indicando a necessidade de uma manutenção no equipamento.

É claro que o mecânico deve checar também se os cabos da bateria estão limpos e bem conectados.

Se não for constatado nada de errado aí, então, provavelmente o defeito é no alternador mesmo. E os principais problemas que podem ocorrer nele são:

Regulador de Voltagem

Quando o regulador de voltagem de um alternador está com defeito, é enviada uma carga excessiva à bateria do veículo.

Assim, ocorre a sobrecarga, o que pode causar sérios danos aos equipamentos elétricos.

O mecânico pode medir a carga do alternador na bateria com um multímetro. Quando ela está acima de 15 volts, provavelmente o regulador de tensão está com defeito.

Estator

Quando o alternador é submetido a um esforço muito grande, pode acontecer de o estator estragar.

A origem desse problema pode ser uma bateria muito descarregada – por ficar um bom tempo com o som ligado e o motor desligado, por exemplo –, que faz o alternador trabalhar em excesso para compensar.

Mesa Retificadora de Diodos

Quando é feita a chamada chupeta – dar carga em uma bateria ligando-a a outra com cabos – de maneira incorreta ou ocorre um curto na bateria, pode ocorrer esse defeito.

Rotor

Lembra que destacamos que as escovas estão entre os componentes do alternador que mais sofrem desgaste? Pois bem nesse local o coletor pode danificar também, gerando um problema no rotor.

Rolamentos ruins

Rolamento é o componente que permite os componentes do alternador girarem sobre o eixo a partir da correia ligada ao motor para gerar a energia.

Com o tempo, pode começar a ocorrer um atrito, danificando o estator, rotor ou até a mesa retificadora.

Então, cuide para não acontecer de esses componentes serem trocados mas a origem do problema, os rolamentos ruins, continuarem lá.

Correia do Alternador

Entre os materiais com os quais a correia do alternador é fabricada está a borracha. Com o tempo, ela resseca e começa a sofrer pequenas rupturas em seus vincos, que se encaixam na polia.

O que pode acontecer é essas rupturas aumentarem a ponto de romper. Quando isso acontece, até mesmo o funcionamento do motor pode ser comprometido.

Mas a consequência mais certa é que o alternador vai parar de girar e, assim, não carregará a bateria, que em pouco tempo ficará completamente sem energia.

Excesso de Componentes Elétricos

Outra possível causa de defeito no regulador de voltagem ou em outros componentes do alternador é o desgaste provocado pela alta demanda de energia advinda dos componentes eletrônicos do veículo.

Quando ele vem de fábrica, é claro que a quantidade de funcionalidades está de acordo com a amperagem que a bateria e o alternador estão aptos a fornecer.

O que acontece é que muita gente acaba instalando outros acessórios, como DVD, faróis de neblina, som de alta potência e outros.

O resultado disso é que o alternador será instigado a produzir mais energia do que o normal, o que pode resultar em danos.

Quando e Como Trocar o Alternador do Carro

É comum que pessoas que não têm grande conhecimento de mecânica perguntem com quantos quilômetros, ou de quanto em quanto tempo, devem ser trocados determinados componentes.

No caso do alternador, não há como responder com um número exato ou aproximado quando ele deve ser trocado.

Para que você entenda melhor, tenha em mente que a manutenção dos componentes de um veículo nem sempre é preventiva.

A manutenção preventiva ocorre quando uma atitude é tomada antes de qualquer sinal de problema ser constatado. O maior exemplo é a troca de óleo.

Ela serve para que o sistema de lubrificação sempre cumpra o seu papel e não ocorram avarias no motor. Essa troca é periódica, conforme a indicação do fabricante.

Mas há também a manutenção corretiva, que é feita quando já são constatados defeitos nos equipamentos.

E ainda a manutenção preditiva, que monitora sinais de desgaste para trocar peças antes que os defeitos aconteçam. É um meio termo entre a preventiva e corretiva.

E quanto ao alternador? O ideal é que o estado de seus componentes seja conferido nas revisões periódicas do veículo.

Porém podemos dizer que dificilmente será necessário trocar o alternador por inteiro, mas sim uma das partes que apresentamos anteriormente.

As escovas, por exemplo, que se desgastam com o tempo. O regulador de voltagem e os rolamentos também são itens que podem ter defeito isoladamente, assim como os sinais de desgaste na correia, conforme já explicamos aqui.

Veja que são todos exemplos de problemas pontuais nos componentes, então, basta trocá-los em vez de comprar um alternador novo.

Mas isso também pode ser preciso, é claro. Apenas quando o rotor é queimado, situação em que é mais fácil adquirir uma peça inteira nova do que consertar esse componente.

Repetindo, é importante que o item seja conferido nas revisões do veículo. Pois ter a bateria descarregada com o carro em movimento é perigoso.

A consequência pode ser superaquecimento do motor (devido a problema na bomba d’água) e problema na direção hidráulica.

 Valor Médio do Alternador

O preço de um alternador automotivo pode variar bastante, de acordo com o fabricante e especificações que o veículo exige.

É possível encontrar alternadores em lojas confiáveis por R$ 650 a R$ 2 mil.

Em sites como o Mercado Livre, há usuários que vendem por preços menores, mas recomendamos que a compra seja feita em locais especializados.

Nunca se esqueça de se certificar de que o produto comprado é compatível com o seu veículo.

Escovas, ventoinhas, regulador de tensão, polias e rolamentos, o preço da manutenção cai bastante. Dificilmente qualquer uma dessas peças custará mais de R$ 200.

Cuidados Que Você Deve Ter

O principal cuidado que o proprietário deve ter com o alternador de seu veículo é fazer as manutenções de que falamos até aqui.

Conferir se as correias, rolamentos, polias e regulador de tensão estão em boas condições, trocando-os quando necessário.

Além disso, é importante fazer um uso racional da bateria. Primeiro, evitando deixar o veículo parado por muito tempo (mais de 20 dias).

Isso porque os aparelhos eletrônicos ficam em stand by, consumindo lentamente a energia da bateria.

Ficar com o motor desligado e utilizar o som e outros aparelhos é pior ainda, pois a bateria será rapidamente descarregada.

E qual é o problema disso? É que, conforme explicamos anteriormente, isso fará o alternador liberar uma tensão maior para compensar, o que pode originar danos no regulador de tensão e sobrecarga na bateria.

Desconto na conta de luz da Cemig!