Atelier 4 L’Electricité, Démarreur, Alternateur, Fusibles

L’ Electricité et la Batterie :

Le fonctionnement du système électrique

Le système électrique d’une voiture est un circuit fermé avec une source d’alimentation indépendante de la batterie. Il fonctionne sur une petite fraction de la puissance d’un circuit domestique.

LunettearrièrechauffanteMoteur d’essuie-glaceFonctionnantélectriquement del’antenne radioBoîte àfusiblesIndicateurPhareVentilateursélectriquesBatterieDistributeurAlternateurDémarreurChauffagePompe delave-glace

Un système électrique courant

Outre les principaux circuits de charge, au départ et à l’allumage, il y a d’autres circuits que les lumières électriques, comme les moteurs électriques, les capteurs et les jauges d’instruments électriques, serrures à commande magnétique , la radio et ainsi de suite . Tous les circuits sont ouvertes et fermées par des interrupteurs ou relais – interrupteurs à distance exploités par des électroaimants.

Le courant circule le long d’un seul câble de la batterie grâce à un composant alimenté, et finit dans la batterie à travers le corps métallique de la voiture. Le corps est relié à la borne de masse de la batterie par un câble épais.

Circuit de masse

Dans un système de masse négatif (-), le courant circule de la borne (+) positif à la composante exploités. Le composant de prise terre de la caisse de voiture, qui est relié à la borne négative (-) de la batterie.

Ce type de circuit est appelé un système de retour à la terre.

L’intensité du courant est mesurée en ampères; la pression qu’il entraîne est appelé tension (volts). Les voitures modernes ont une batterie de 12 volts . Sa capacité est mesurée en ampères/heure. Une batterie de 56 ampères/heure devrait être en mesure de fournir un courant de 1’ampère pendant 56 heures, ou 2 ampères pour 28 heures.

Si la tension de la batterie descend il n’y aura pas assez de courant pour faire fonctionner les composants correctement.

Courant, Voltage et Résistance.

La mesure dans laquelle un fil résistant à la circulation de courant est appelée la résistance est appelé ohms.

Les petits fils conduisent moins facilement l’électricité que les épais, car il ya tout simplement moins de place pour les électrons à travers les voyages.

L’énergie nécessaire pour pousser un courant à travers la résistance est transformée en chaleur. Cela peut être utile par exemple dans le très mince filament d’une ampoule, qui est chauffé à blanc.

Cependant, un composant avec une forte consommation de courant ne doit pas être connecté à l’aide de fils qui sont trop mince, ou les fils vont surchauffer, faire sauter un fusible, ou brûler.

Toutes les unités électriques de mesure sont interdépendantes : une pression de 1 volt provoque un courant d’un ampère circulant à travers une résistance de 1 ohm. Les volts sont divisés par ohms de façons équitable. Par exemple, une ampoule avec une résistance de 3 ohms, dans un système de 12 volts, consomme 4 ampères.

Cela signifie qu’il doit être connecté à l’aide de fils assez épais pour transporter confortablement quatre ampères.

Souvent, la consommation d’énergie d’un composant sera indiqué en watts, qui se trouvent en multipliant les ampères et les volts. La lampe dans l’exemple consomme 48 watts.

Polarité négative et positive

Le flux d’électricité à partir d’une pile se dirige dans une direction seulement, et certains composants ne fonctionnent que si l’écoulement à travers eux est dans le bon sens.

Cette acceptation d’un flux unidirectionnel est appelée polarité. Sur la plupart des voitures de la borne négative (-) la batterie est mise à la terre et la borne positive (+) alimente le système électrique.

Ceci est appelé un système de masse négative, et lors de l’achat d’un accessoire électrique, une radio par exemple, vérifier qu’elle est d’un type approprié pour le système de votre voiture. Le montage d’une radio avec la polarité incorrecte peut endommager l’ensemble, mais la plupart des autoradios munis d’un interrupteur externe possède un réglage de polarité et s’adapte en fonction de celle de la voiture. Passez au réglage correct avant de monter.

Les courts-circuits et fusibles.

Si le fil de mauvaise dimension est utilisé, ou si un fil est cassé ou déconnecté, cela peut causer un court-circuit accidentel qui contourne la résistance du composant. Le courant dans le fil peut devenir dangereusement élevé et faire fondre le fil ou causer un incendie.

Boîte àfusiblesRelais pourventilateurélectriqueClignotant

La boîte à fusibles se trouve souvent dans un cluster de composants, comme illustré ici. La boîte est possède le couvercle.

Pour éviter cela, les circuits auxiliaires ont des fusibles.

Le type le plus commun de fusible est d’une courte longueur de fil mince enfermé dans un boîtier résistant à la chaleur, souvent de verre .

La taille du fil du fusible est le plus mince qui pouvant transporter un courant normal du circuit sans surchauffe, et il est en ampères.

La hausse soudaine de courant élevé dans un court-circuit fait fondre le fil du fusible et provoque une rupture du circuit.

Lorsque cela se produit, il faut voir si il ya un court-circuit ou une déconnexion, puis installer un nouveau fusible de l’ampérage correct. (See Contrôler et Remplacer des fusibles.).

Il ya beaucoup de fusibles, protégeant chaque petit groupe de composants, de sorte que l’un fusible ne ferme pas l’ensemble du système. Beaucoup des fusibles sont regroupés dans une boîte à fusibles, mais il peut aussi y avoir des fusibles de ligne dans le câblage.

Série de circuit et circuit parallèle

Un circuit comprend généralement plus d’un composant, comme les ampoules dans les circuits d’éclairage. Il importe qu’ils soient connectés en série l’un après l’autre ou en parallèle côte à côte.

Une ampoule de projecteur, par exemple, est conçue pour avoir un degré de résistance pour qu’il consomme un certain courant à briller normalement.

Mais il existe au moins deux projecteurs, dans le circuit. Si ils étaient connectés en série, le courant électrique aurait à passer par un projecteur pour se rendre à l’autre.

Le courant se heurterait à la résistance à deux reprises, et la double résistance réduirait de moitié du courant, de sorte que les ampoules ne brillerai que faiblement.

Le raccordement des ampoules en parallèle signifie que l’électricité passe par chaque ampoule en une seule fois.

Certains composants doivent être connectés en série. Par exemple, l’expéditeur dans le réservoir de carburant varie sa résistance en fonction de la quantité de carburant dans le réservoir, et ‘envoie’ un faible courant électrique dans jauge de carburant.

Les deux composants sont connectés en série de sorte que la résistance variable aura une incidence sur la position de l’aiguille sur le manomètre.

Circuits auxiliaires

Le démarreur a son propre câble lourd. Le circuit d’allumage fournit les impulsions à haute tension aux bougies ; et le système de charge comprend le générateur, ce qui recharge la batterie. Tous les autres circuits sont appelés circuits auxiliaires.

La plupart sont câblés à travers le commutateur d’allumage, de sorte qu’ils ne fonctionnent que lorsque le contact est allumé.

Cela empêche de laisser quelque chose sous tension ce qui pourrait mettre ‘la batterie à plat’.

Les latéraux et les feux arrière cependant, dont vous pourriez avoir besoin lorsque la voiture est garée, sont toujours câblés indépendamment du commutateur d’allumage.

Lors du montage des accessoires supplémentaires, comme une lunette arrière qui consomme un courant lourd, toujours câbler par le commutateur d’allumage.

Certains composants auxiliaires peuvent être utilisés sans l’allumage du commutateur à la position ‘auxiliaire’. Une radio est généralement câblée grâce à ce commutateur, de sorte qu’elle peut être allumé avec lemoteur éteint.

Fils et circuits imprimés

Les connexions de l’instrument sur ce circuit imprimé sont supprimés en pressant les captures intégrales à chaque extrémité.

Les fils et câbles sont classés par taille et par l’intensité maximale qu’ils peuvent transporter en toute sécurité.

Un réseau complexe de fils traverse la voiture. Pour éviter toute confusion, chaque fil est un code de couleur (mais seulement dans la voiture : il ya pas de système national ou international de codage couleur).

La plupart des manuels de voiture et des manuels de services comprennent un schéma de câblage qui peut être difficile à suivre.

Le codage couleur, cependant, est un guide utile pour le câblage de traçage.

Les fils côte à côte, ils sont liés ensemble dans un paquet, dans une gaine de plastique ou de tissu, pour les garder bien rangé et moins difficile à intégrer.

Ce faisceau de fils étend sur la longueur de la voiture, avec des fils simples ou de petits groupes de fils émergents où nécessaire, et est appelé le câblage.

Les voitures modernes ont souvent besoin de place pour de nombreux fils dans des espaces confinés. Certains fabricants utilisent maintenant des circuits imprimés à la place des faisceaux de fils, en particulier à l’arrière de la planche de bord.

Les circuits imprimés sont des feuilles de plastique sur lequels des pistes de cuivre ont été « imprimés». Les composants sont branchés directement sur les pistes.

Quelques voitures modernes ont des circuits imprimés flexibles. Les pistes de cuivre sont imprimés en des rubans de matière plastique souple, qui remplacent l’ensemble du système de câblage.

Le Démarreur :

Dispositif permettant la mise en fonctionnement d’un moteur thermique ou la mise sous tension d’une machine électrique.

 

Le démarreur d’un moteur thermique est un moteur électrique à excitation en série. L’arbre de l’induit se prolonge par une vis à filets très inclinés, sur laquelle peut coulisser un petit pignon denté, appelé bendix. En mettant le contact d’allumage, l’arbre d’induit se met à tourner et le pignon, entraîné par inertie, suit les filets de la vis, puis vient engrener sur la couronne dentée du volant du moteur. Une fois le moteur lancé, le bendix se retire automatiquement. On emploie également des démarreurs à inertie pour les gros moteurs à explosion et des démarreurs à poudre pour les turboréacteurs.

LE DEMARREUR : PRINCIPE, BRANCHEMENTS , VERROUILLAGES ET PANNES : EUROPE & USA . 
Le démarreur c’est par là que tout commence , à moins de vouloir pousser et encore sur une voiture en boite mécanique pas sur une automatique . Petite parenthése on ne tracte pas une voiture en boite auto car la pompe à huile intégrée de la boite ne tournera pas mais les disques oui, jusqu’à destruction . 
1-PRINCIPE :

Un démarreur c’est une partie électrique et une partie mécanique. Sur la partie électrique il y a une sorte de relais, le solénoide , et un moteur . Sur la partie mécanique c’est une fourchette, un pignon sur roulement qui translate sur un guide hélicoidal et un ressort de rappel. Vue générale :

 
  
Du coté electrique: on commande depuis le nieman la solénoide (c’est un relais coté électrique ) . Elle ferme un contact de puissance (souvent un disque et 2 plôts) pour alimenter et faire tourner le moteur. Un moteur de démarreur demande 300 à 600 ampéres en charge donc le nieman seul ne peut pas l’alimenter. Le moteur à un collecteur segmenté, des charbons et un rotor bobiné. Généralement la solénoide est intégrée au démarreur mais peut être externe: cas des ford USA ( ne gére que l’alimentation électrique) . La solénoide et le moteur utilisent des bobines alimentées en électricité pour faire du magnétisme (voir ELECTRICITE GENERALITES ) .  
  
Du coté mécanique : la bobine du solénoide en se déplaçant fait bouger une fourchette pour faire sortir le pignon. Comme en même temps le moteur est alimenté et tourne il s’enclenche dans les crans du volant moteur: c’est le lancement du moteur (crank en anglais). Dés que l’on relache le nieman la bobine revient en position, rentre le pignon et coupe le moteur. 
  
2-BRANCHEMENTS :

Il y a plusieurs branchements possible pour un démarreur ou plus préciséments un nombre de borne qui change.

Déjà le classique: la carcasse du démarreur est à la masse, donc au moins. Puis une borne B ou B+ quivient de la batterie pour alimenter en puissance le démarreur, une borne S (pour Start démarrage) c’est la commande qui vient du nieman enfin M ( pour Motor, alimentation Moteur) qui est gérer par le contact de puissance dans le solenoide.

 
   
 
Dans le cas des voiture plus anciennes on peut rencontrer une borne supplémentaire R . Sur les moteurs anciens à ALLUMAGE par vis platinée la bobine n’est pas alimentée directement en 12v , elle à une résistance (ballast) pour éviter de chauffer (car la BATTERIE peut être au-dessus de 12 volts ). Mais au démarrage le démarreur qui tire beaucoup de puissance fait baisser la tension. On a donc prévu d’alimenter directement la bobine pendant que le démarreur tourne par la borne R ou parfois I sur Ford . 
  
Le spécifique Ford USA :

Sur Ford USA ( et mercury parfois aussi lincoln) le solénoide est séparé . La puissance est gérer par ce solenoide séparé est comporte les même bornes: B , S , M et R .

 
  
 
3-VERROUILLAGES ET PANNES :

Sur certaines voitures on a des vérouillages pour éviter des enclenchements intempestifs. Sur les boites auto notamment on ne veut pas démarrer en prise sur une vitesse car si vitesse et coup de gaz au démarrage c’est direct dans le mur. Donc on à un contact sur la commande qui peut couper si pas au point neutre: neutral safety switch ( contact de sécurité de neutre) . Sur d’autres pour être encore plus sur que la voiture ne bougera pas il faut avoir le pied sur le frein Brake safety switch (contact de sécurité pédale de frein ) ou débrayer en boite manuel .

 
 

Coté pannes: on peut avoir le nieman qui ne revient pas tout seul entre les positions démarrage et marche, le démarreur reste enclenché pendant que le moteur tourne , cela va trés vite sentir le brulé en plus du bruit (même certaines voiture moderne ont ce probléme). Avec les mêmes conséquences on à le contact de puissance qui reste collé ou le ressort de solénoide cassé : pas d’arrêt du démarreur moteur en marche. Aprés c’est du classique: bruits pour roulement mort ou manque de graissage de la coulisse . Ou encore charbon usés sur un vieux démarreur . Parfois sur les démarreurs américain il y a un défaut d’alignement entre pignon et volant moteur, pour régler ce probléme ont mets des cales (shim ) entre fixation du démarreur et bloc moteur.

 
  
Les démarrages prolongés ne sont pas conseillés: la BATTERIE ne va pas aimer et le rotor du démarreur va chauffer (jusqu’à griller parfois) . 
4-INTERCONNECTION :

Le démarreur n’est pas isolé du reste des équipement électriques. Pour gagner un cable de grosse section et dans la mesure ou c’est lui qui consomme le plus, aux USA on à tendance à brancher la batterie et l’alternateur sur la borne B (une sorte de commun + 12 volts ).

 
  
           

 

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L’ Alternateur :

Branchement Alternateur : Schémas et Explications Simples

 

Tu souhaites brancher un alternateur sans finir avec une étincelle digne du 14 juillet ? Rassure-toi, ce n’est pas si compliqué que ça en a l’air. Aujourd’hui, on va voir ensemble comment s’y prendre facilement, avec des explications claires et des schémas pour éviter les erreurs classiques. Allez, c’est parti on passe au branchement de l’alternateur !

Sommaire

L’alternateur : c’est quoi et pourquoi c’est important ?

Avant de plonger dans les branchements, un petit rappel sur le rôle de l’alternateur. Concrètement, c’est lui qui alimente tous les équipements électriques de ta voiture une fois le moteur en marche. Il recharge aussi la batterie pour éviter que tu te retrouves en rade à la moindre occasion. En bref, sans lui, c’est la panne assurée !

Schéma alternateur

Comment fonctionne l’alternateur ?

L’alternateur est entraîné par la courroie d’accessoire reliée au moteur. Lorsqu’il tourne, il génère un courant alternatif grâce à un ensemble de bobines et d’aimants. Ce courant est ensuite redressé en courant continu par un régulateur intégré pour alimenter la batterie et les systèmes électriques de la voiture.

Lire  Fuite aux Injecteurs : Causes; Solutions, Risques

En gros, tant que le moteur tourne, l’alternateur assure la recharge et l’alimentation électrique. Si la tension devient trop faible ou trop élevée, le régulateur ajuste la production pour éviter d’endommager la batterie ou les composants électroniques.

Voici une vidéo explicative sur le fonctionnement d’un alternateur :

Branchement d’un Alternateur

Maintenant que nous avons vu les bases, passons à la méthode à suivre pour le branchement de l’alternateur.

Matériel nécessaire pour le branchement de l’alternateur

Avant de te lancer, assure-toi d’avoir sous la main :

  • Un alternateur fonctionnel (évidemment)
  • Une batterie bien chargée
  • Un multimètre pour vérifier les tensions
  • Des câbles adaptés (et en bon état, pas des fils rafistolés avec du scotch…)
  • Une clé de 10, une clé de 13 et une pince
  • Des gants (histoire d’éviter de te cramer les doigts)

Schéma de branchement de l’alternateur

Chaque alternateur a généralement trois connexions principales :

  1. Le +12V (B+ ou Bat) : c’est le câble qui va directement à la batterie pour la recharger.
  2. La borne D+ : elle est reliée au voyant de charge sur le tableau de bord.
  3. La masse (châssis ou moteur) : indispensable pour fermer le circuit électrique.

Étape 1 : Débrancher la batterie (toujours !)

C’est LE réflexe à avoir avant toute intervention électrique. Pourquoi ? Parce qu’un court-circuit, ça peut vite tourner au drame. Alors hop, on enlève la cosse négative (-) de la batterie pour éviter tout risque.

Étape 2 : Fixer l’alternateur

Avant même de parler de câblage, assure-toi que l’alternateur est bien en place. Il doit être solidement fixé avec son support et la courroie bien tendue. Une courroie trop lâche et ton alternateur ne tournera pas comme il faut, ce qui veut dire… pas de charge !

Étape 3 : Connecter les fils

  • Branchement du +12V (B+) : Ce câble va de l’alternateur à la batterie. Vérifie bien qu’il est correctement serré.
  • Branchement de la borne D+ : C’est celui qui alimente ton voyant de charge au tableau de bord. Si l’ampoule ne s’allume pas quand tu mets le contact, c’est souvent là que ça coince.
  • Connexion à la masse : L’alternateur doit être bien relié au châssis ou au moteur pour assurer une bonne conductivité.

Étape 4 : Vérification et test

Une fois tout branché, reconnecte la batterie et démarre la voiture. Ensuite, prends ton multimètre et mesure la tension aux bornes de la batterie :

  • À l’arrêt : environ 12,6V
  • Moteur en marche : entre 13,5V et 14,5V

Si la tension ne bouge pas ou reste trop basse, c’est que quelque chose cloche. Dans ce cas, on vérifie les connexions et l’état de la courroie.

Erreurs fréquentes à éviter

Parce qu’on apprend aussi des erreurs des autres, voici quelques pièges à éviter :

  • Oublier de débrancher la batterie : on l’a dit, mais ça vaut la peine de le répéter.
  • Inverser les fils : le +12V sur la masse, et c’est le drame (ou au moins un fusible grillé).
  • Ne pas vérifier l’état des câbles : un fil abîmé peut causer de mauvaises connexions.
  • Ignorer les symptômes d’un alternateur fatigué : si ton voyant de charge s’allume en roulant, ne tarde pas à investiguer.

Un dernier conseil avant de finir

Si tu dois changer ton alternateur, profites-en pour inspecter la batterie et la courroie d’accessoire. Un alternateur neuf avec une courroie usée, c’est un peu comme une paire de baskets neuves avec des lacets trop courts… ça finit mal !

Voilà, tu es maintenant prêt à brancher ton alternateur.

Fusibles et Boite à Fusibles :