Un alternateur regroupe plusieurs pièces mécaniques et électriques qui travaillent ensemble pour produire l’électricité nécessaire au véhicule et maintenir la batterie chargée.

Côté production électrique, on retrouve le rotor, le stator, les balais et les bagues collectrices, ainsi que le pont de diodes. Le régulateur de tension contrôle quant à lui la tension de charge.

Côté mécanique, la poulie entraîne l’ensemble, les roulements permettent au rotor de tourner correctement et le système de ventilation assure le refroidissement de l’alternateur.

Sur les modèles plus récents, des équipements supplémentaires peuvent être présents, comme une poulie débrayable ou un système de pilotage électronique LIN/BSS.

Quels sont les principaux composants d’un alternateur ?

Un alternateur se compose de plusieurs éléments essentiels, chacun remplissant une fonction bien précise.

La poulie d’alternateur

La poulie transmet la rotation du moteur à l’alternateur grâce à la courroie d’accessoires.

Selon le modèle, il peut s’agir d’une poulie fixe ou d’une poulie débrayable permettant de mieux absorber les variations de régime et les vibrations.

Le rotor

Le rotor constitue la partie tournante de l’alternateur.

Il crée le champ magnétique nécessaire à la production d’électricité et reçoit son courant d’excitation par l’intermédiaire des balais et des bagues collectrices.

Le stator

Le stator est la partie fixe entourant le rotor.

Il comporte des enroulements de cuivre dans lesquels le mouvement du champ magnétique du rotor permet de produire un courant alternatif triphasé.

Les balais de charbon

Les balais, également appelés charbons, assurent le contact électrique avec les bagues collectrices du rotor.

Maintenus en contact grâce à des ressorts, ils permettent d’alimenter le bobinage du rotor pendant sa rotation.

Avec le temps, les balais peuvent s’user et provoquer des problèmes de charge.

Les bagues collectrices

Les bagues collectrices sont installées sur l’arbre du rotor.

Les balais frottent en permanence sur leur surface afin de transmettre le courant électrique au rotor.

Des bagues usées, creusées ou encrassées peuvent perturber ce contact et entraîner une charge irrégulière.

Le pont de diodes

Le pont de diodes, également appelé redresseur, transforme le courant alternatif produit par le stator en courant continu utilisable par la batterie et les équipements électriques du véhicule.

Une diode défectueuse peut notamment provoquer une charge insuffisante ou instable.

Le régulateur de tension

Le régulateur de tension pilote l’excitation du rotor afin de contrôler la tension produite par l’alternateur.

Sur un système conventionnel, la tension de charge se situe généralement autour de 14 V, mais elle peut varier selon le véhicule, la température et le système de gestion de charge utilisé.

Les roulements

Les roulements supportent l’arbre du rotor et permettent sa rotation à grande vitesse avec un minimum de frottements.

Des roulements usés peuvent provoquer des sifflements, grondements, vibrations ou bruits mécaniques provenant de l’alternateur.

Le ventilateur

Le ventilateur assure le refroidissement de l’alternateur.

Il peut être interne ou associé à la poulie selon la conception de l’alternateur.

Son rôle est essentiel puisque le fonctionnement du stator, du pont de diodes et des autres composants électriques produit de la chaleur.

Le carter de l’alternateur

Le carter, généralement fabriqué en aluminium, protège et maintient les différents composants de l’alternateur.

Sa conception ajourée favorise également la circulation de l’air et l’évacuation de la chaleur.

Il assure enfin les points de fixation nécessaires au montage de l’alternateur sur le moteur.

Comment fonctionnent le rotor, le stator, les balais et les bagues collectrices ?

Ces quatre éléments constituent le cœur électromécanique de l’alternateur.

Le rotor tourne à l’intérieur du stator grâce à l’entraînement fourni par la courroie d’accessoires.

Une bobine située dans le rotor est alimentée en courant continu. Cette alimentation passe par deux bagues collectrices installées sur l’arbre et par les balais de charbon maintenus en contact avec celles-ci.

Le rotor crée ainsi un champ magnétique tournant.

Autour de lui, le stator comporte trois enroulements de cuivre. Lorsque le champ magnétique du rotor tourne à l’intérieur du stator, un courant alternatif triphasé est généré.

Des balais usés ou des bagues collectrices détériorées peuvent provoquer une charge instable, des coupures de charge ou l’allumage du voyant batterie.

À quoi servent le pont de diodes et le régulateur de tension ?

La production du courant ne suffit pas : l’électricité produite par le stator doit être transformée et contrôlée avant de pouvoir alimenter correctement le véhicule.

Le rôle du pont de diodes

Le stator produit du courant alternatif triphasé, alors que la batterie et le réseau électrique du véhicule fonctionnent en courant continu.

Le pont de diodes est donc chargé de redresser le courant.

Il utilise plusieurs diodes permettant au courant électrique de circuler dans un seul sens afin d’obtenir une tension continue exploitable.

Lorsqu’une ou plusieurs diodes sont défectueuses, différents symptômes peuvent apparaître :

• charge insuffisante ;
• voyant batterie ;
• batterie qui se décharge ;
• tension instable ;
• perturbations électriques.

Le rôle du régulateur de tension

Le régulateur agit sur le courant d’excitation du rotor afin d’adapter la production de l’alternateur.

Sur un alternateur conventionnel, son objectif est de maintenir une tension adaptée au fonctionnement du véhicule et à la recharge de la batterie.

Une tension anormalement basse peut provoquer une mauvaise recharge de la batterie, tandis qu’une tension excessive peut endommager la batterie et certains équipements électriques.

En cas de tension trop haute ou trop basse au multimètre, le régulateur et le circuit de redressement doivent notamment être contrôlés.

Qu’est-ce qu’une poulie débrayable d’alternateur ?

Sur de nombreux véhicules récents, la poulie fixe traditionnelle est remplacée par une poulie débrayable, également appelée poulie roue libre.

Son fonctionnement permet de limiter la transmission de certaines variations de régime et de l’inertie de l’alternateur vers la courroie d’accessoires.

Elle contribue ainsi à réduire :

• les vibrations ;
• les mouvements excessifs du tendeur ;
• certains bruits ;
• les contraintes exercées sur la courroie.

Une poulie débrayable usée ou bloquée peut provoquer des bruits, vibrations ou mouvements anormaux du tendeur.

Comment l’alternateur est-il refroidi ?

L’alternateur peut atteindre des températures importantes lorsqu’il produit beaucoup de courant.

Le ventilateur force la circulation de l’air à travers le carter ajouré afin d’évacuer une partie de cette chaleur.

Le carter en aluminium participe également à la dissipation thermique.

Une ventilation insuffisante ou une température excessive peut accélérer le vieillissement des composants électriques, notamment du régulateur et des diodes.

Comment fonctionnent les alternateurs pilotés LIN/BSS ?

Sur certains véhicules récents, l’alternateur ne fonctionne plus uniquement avec une régulation autonome classique.

Un système de communication électronique tel que LIN/BSS permet d’échanger des informations avec le système de gestion électrique du véhicule.

La production électrique peut alors être adaptée en fonction de différents paramètres et des besoins du véhicule.

Ce type de gestion permet notamment d’optimiser la charge de la batterie et la production électrique.

Quelles pièces d’un alternateur peuvent tomber en panne ?

Les différents composants de l’alternateur ne s’usent pas tous de la même manière.

Parmi les pièces susceptibles de nécessiter un contrôle ou un remplacement, on retrouve notamment :

• les balais de charbon ;
• les bagues collectrices ;
• le régulateur de tension ;
• le pont de diodes ;
• les roulements ;
• la poulie débrayable ;
• le rotor ;
• le stator.

Des bruits mécaniques orienteront davantage le diagnostic vers les roulements, la poulie ou l’entraînement, tandis qu’une charge trop faible, trop élevée ou instable peut nécessiter le contrôle du régulateur, des balais, des bagues, du stator ou du pont de diodes.

Avant de remplacer l’alternateur complet, il peut donc être intéressant d’identifier précisément le composant responsable de la panne. Selon la conception et l’état général de l’alternateur, certaines pièces peuvent être remplacées séparément.