Regulación del alternador: funciones, diagnóstico y consejos para el taller

El regulador del alternador se ocupa de que la tensión generada por el alternador en el sistema eléctrico del vehículo se mantenga a un nivel óptimo. Con ello se consigue que la batería se cargue correctamente según el tipo de batería instalada en el vehículo, y también se asegura un suministro de tensión estable en la red de a bordo. Se evita así tanto la sobrecarga de la batería como daños en las unidades de control debidos a la sobretensión. 

La historia de la regulación del alternador en el vehículo se remonta a los primeros tiempos de la industria automovilística, cuando se utilizaban reguladores mecánicos sencillos para estabilizar la tensión. Los reguladores mecánicos no se utilizan ya en la producción en serie, pero siguen estando disponibles como piezas de recambio. Con el aumento de los componentes electrónicos en los vehículos, los reguladores mecánicos han sido sustituidos por modernos reguladores electrónicos que permiten un control más preciso. 

Algunas ventajas de los reguladores electrónicos: 

• Los tiempos de conmutación cortos permiten tolerancias de regulación reducidas. 
• Los reguladores electrónicos no requieren mantenimiento. 
• Pueden utilizarse en distintos tipos de alternadores, ya que los reguladores electrónicos modernos están diseñados para altas corrientes de conmutación. 
• Los reguladores electrónicos son insensibles a los golpes, las vibraciones y las influencias climáticas. Por eso, son muy fiables incluso en condiciones extremas. 
• Su diseño compacto permite montarlos directamente en el alternador. 

Los reguladores electrónicos se dividen en dos tipos: de tecnología híbrida y de tecnología monolítica. 

Dependiendo del espacio de instalación, se pueden montar diferentes reguladores de alternador en el vehículo. En vehículos antiguos o maquinaria de construcción con accesibilidad limitada, el regulador suele instalarse por separado, lo que facilita el mantenimiento y evita el sobrecalentamiento. 

El espacio disponible desempeña un papel decisivo en los vehículos modernos. Por ello, a menudo se utilizan reguladores montados directamente en la carcasa del alternador para ahorrar espacio y maximizar la eficiencia. 

El regulador del alternador desempeña un papel fundamental en los sistemas de carga de automóviles modernos. Mediante el uso de reguladores modernos, como el regulador multifunción (MFR), la gestión de la energía enel sistema eléctrico del vehículo puede controlarse de forma más eficiente y precisa. El regulador multifunción contribuye a mejorar la eficiencia y la fiabilidad del vehículo gracias a sus funciones de vigilancia de la batería, desconexión de la corriente de reposo, control de la carga, diagnóstico de averías y apoyo a la gestión del motor. 

Otro avance son los reguladores que disponen de una interfaz de bus de datos LIN para la comunicación. La integración en los sistemas de bus de datos permite una regulación aún más precisa de la carga. 

El bus LIN (Local Interconnect Network) es un sistema de comunicación en serie desarrollado especialmente para la industria del automóvil. Permite una comunicación rentable y fiable entre las distintas unidades de control electrónico y los sensores del vehículo. 

El regulador puede comunicarse e intercambiar datos con otras unidades de control y sistemas del vehículo. Con la ayuda de los más diversos valores de sensor, como los del sensor inteligente de batería (IBS), la unidad de control de nivel superior puede optimizar la regulación de la carga en los distintos estados de funcionamiento. 

El sensor inteligente de batería se conecta directamente a la terminal de polo negativo del sistema eléctrico de la batería del vehículo. También utiliza el bus LIN para comunicarse y registra continuamente información sobre el estado actual de la batería. El IBS mide la tensión de la batería, la corriente de salida y la temperatura de la batería. Estos datos pueden utilizarse para determinar el estado actual de carga (State of Charge - SOC) y el estado de salud (State of Health - SOH) de la batería. Esto garantiza la mejor carga posible del sistema eléctrico de la batería del vehículo. 

Por ejemplo, la tensión de carga puede adaptarse a la temperatura ambiente si es necesario. A bajas temperaturas, aumenta para cargar la batería de forma óptima. A altas temperaturas, disminuye para evitar la sobrecarga del sistema eléctrico de la batería del vehículo. 

Además, el alternador puede desconectarse por completo durante las fases de aceleración, de modo que una gran parte de la energía del motor se utiliza para la aceleración. Se reduce así el consumo de combustible y se ofrece al conductor más potencia del motor, por ejemplo, para adelantar. 

En el modo de marcha por inercia, la unidad de control del motor interrumpe el suministro de combustible, lo que se conoce como corte en deceleración. Esto significa que no se consume combustible. Si el nivel de carga de la batería lo permite, la potencia del alternador se puede elevar al máximo durante esta fase para que la energía cinética del vehículo se convierta en energía eléctrica para cargar así la batería sin consumir combustible adicional. 

En este estado de funcionamiento, el aumento de la potencia del alternador provoca un par de frenado que actúa sobre el cigüeñal a través de la transmisión por correa. En el alternador se monta una polea de correa con rueda libre para que el esfuerzo mecánico no cause ningún daño a la transmisión por correa durante esta fase. Esta rueda libre del alternador reduce la carga de los componentes de la transmisión por correa al desacoplar el alternador. 

Además, la conexión LIN del regulador del alternador facilita el diagnóstico y la localización de averías. El regulador detecta los errores de forma independiente y los almacena en la unidad de control del motor. Los códigos de avería almacenados pueden leerse y analizarse directamente, de modo que las averías pueden detectarse y rectificarse con mayor rapidez durante las operaciones cotidianas del taller. 

Los síntomas de diodos defectuosos en el alternador pueden incluir un testigo luminoso de carga encendido, la fluctuación de la intensidad luminosa de los faros, problemas de arranque debidos a una batería de la red de a bordo descargada y una batería descargada debido a corrientes de reposo. 

Una posible causa de los diodos defectuosos es el aumento de la resistencia entre la conexión positiva de la batería en el alternador y el polo positivo de la batería. Esta alta resistencia puede deberse a una unión atornillada mal fijada o a la corrosión de las conexiones eléctricas. Esto provoca un aumento del flujo de corriente a través de los diodos, lo que significa que se sobrecalientan y, en última instancia, provocan el fallo del alternador. 

Puede producirse un efecto similar si la batería está defectuosa y el alternador carga la batería a la máxima potencia debido al defecto. Esto puede hacer que el alternador se sobrecaliente, lo que puede dañar los diodos, así como los devanados y las conexiones del interior del alternador. 

Intercambiar las conexiones eléctricas del alternador también puede provocar un defecto en los diodos. Desembornar la batería mientras el motor está en marcha o durante un arranque auxiliar también puede provocar averías. 

Debe tenerse en cuenta el tipo de batería instalada en el vehículo. Dependiendo del fabricante, los llamados sistemas de carga inteligente del automóvil suelen evitar la carga completa de la batería de la red de a bordo para, entre otras cosas, poder almacenar energía de la recuperación (recuperación de energía). Por este motivo, la tensión de carga del alternador suele ser más baja en estos sistemas, permitiendo así una mejor absorción de la carga por parte de la batería. El sistema eléctrico de la batería del vehículo debe sustituirse utilizando un dispositivo de diagnóstico adecuado. Si no se registra el cambio de la batería, es posible que la nueva batería nunca se cargue por completo. 

La instalación de un tipo de batería diferente solo puede realizarse de acuerdo con las especificaciones del fabricante. Por ejemplo, en sistemas de carga como el Smart Charge System, con una batería de plata-calcio, pueden producirse tensiones de carga de 14,8 V o a veces incluso superiores. Estas altas tensiones de carga no son adecuadas para las baterías normales de plomo-ácido y pueden provocar daños o la destrucción de la batería. En el peor de los casos, la batería se puede llenar de gas, lo que aumenta el riesgo de explosión.