Entendiendo el alternador mal entendido

¿Ha notado que su flota reemplaza más alternadores de lo que parece razonable? Ya no los hacen como antes, ¿verdad?

En realidad, la mayoría de los alternadores actuales son más duraderos y generalmente duran más que nunca. Lo que nos lleva a preguntarnos: ¿Cuál parece ser la razón por la que fallan tantos alternadores?

Es posible que espere una respuesta simple, como que la correa se deslice debido a un tensor de correa defectuoso o incorrecto, o la exposición a materiales corrosivos como las sales para carreteras.

Y no estarías equivocado; los alternadores pueden dejar de funcionar por estos factores, pero aquí es donde las cosas se complican, porque hay otra respuesta que es igualmente correcta, a su manera.

"Una de las cosas más comunes que vemos en la industria de alternadores y baterías es que tenemos una alta tasa de devolución de productos que se han determinado en el campo como defectuosos, pero una vez que regresan al departamento de garantía, se ejecutan. una prueba controlada y se considera que está bien, lo que indica un diagnóstico erróneo en el campo", dice Frank Byrd, director de servicios técnicos de Prestolite Electric, Broad-Ocean Motors.

Entonces, ¿por qué se malinterpreta tanto el alternador y cómo puede saber que no está tirando prematuramente su equipo de calidad al depósito de chatarra?

La función del alternador es suministrar energía a todo el sistema eléctrico; el trabajo del cable es entregar esa energía a varios componentes; y el trabajo de la batería es almacenar energía y administrar las cargas eléctricas, protegiendo contra picos y sobretensiones eléctricas. Cuando hay un problema de voltaje, Byrd dice que los técnicos sin experiencia o apresurados tienden a señalar con el dedo al alternador.

"Ese diagnóstico erróneo del alternador es muy fácil para un técnico en el campo, que está bajo presión o tiene tiempos de SRT que tiene que cumplir, si solo mide el voltaje", dice Byrd. "Realmente necesitan medir el voltaje y el amperaje para diagnosticar realmente un problema con el alternador. Si hay una alta resistencia en el cable, es lo más común que el técnico pase por alto, porque es fácil para ellos cambiar un alternador o cambiar la batería. "

Lo que causa confusión, incluso para el electricista o solucionador de problemas eléctricos más experimentado, agrega, es comprender que los componentes del sistema de carga de un camión interactúan entre sí como una unidad eléctrica.

Vale la pena repetir lo último: los componentes del sistema de carga de un camión interactúan entre sí como una unidad eléctrica. Es todos para uno y uno para todos. Internalice esa información en el hipocampo de su cerebro; se encontrará volviendo a esto una y otra vez al elegir el alternador.

Rod Spangler de BorgWarner, gerente de ingeniería de aplicaciones, recomienda verificar siempre cada componente del sistema eléctrico en cada inspección, teniendo en cuenta que un problema con una parte puede afectar al resto de los componentes del sistema.

"Las lecturas de voltaje erráticas y la carga frecuente de la batería [pueden causar problemas con el alternador], pero siempre revise los cables primero cuando realice el diagnóstico", dice Spangler. "Además de la limpieza regular, las baterías y los cables pesados ​​relacionados deben inspeccionarse y probarse para un rendimiento óptimo. Limpie y cubra las conexiones eléctricas con materiales dieléctricos anticorrosión para ayudar a prevenir la corrosión".

Entonces, la falla del alternador no es tan común como parece, pero sucede.

"La exposición a tratamientos de carreteras en invierno, aceite, escombros o entorno operativo y altas temperaturas pueden causar fallas en el alternador", dice Spangler. "Los problemas de vibración de los pernos de montaje sueltos o las almohadillas de montaje desgastadas, y los tensores de correa defectuosos también pueden causar fallas en el alternador".

Byrd dice que si bien el alternador generalmente no requiere mucho mantenimiento durante los PM de un camión, recomienda estar atento a los ruidos mecánicos anormales, como el zumbido de los cojinetes cuando el motor está en marcha.

"Los rodamientos son una cosa mecánica dentro del alternador que puede comenzar a fallar", dice Byrd. "Además, escuche el golpeteo de la correa del tensor de la correa. Algunos de estos tensores comenzarán a desgastarse y correrán la correa hacia el lado de la polea. Es posible que note un desgaste en el costado de estos tensores. Los tensores automáticos se desgastan, y pueden causar una carga excesiva o inadecuada de la correa... lo que generaría calor, que se transferiría a través del metal hacia el cojinete delantero del alternador".

Jonathan E. Smith, subdirector de mercadotecnia/ventas posventa en Prestolite Electric, Broad-Ocean Motors, nos recuerda que el alternador es solo una pieza de la unidad eléctrica del camión (les dije que volveríamos a hablar de esto). Por ejemplo, si bien es posible que no provoque una falla inmediata, el rendimiento de un alternador perfectamente capaz puede disminuir debido a un mantenimiento descuidado de la batería.

"Mantenga limpias las baterías y sus conexiones, porque a medida que las baterías se descargan, producen gases y la suciedad atrapa los gases en la parte superior de la batería", dice Smith. "Eso hace que la batería se descargue mucho más rápido, y luego es más trabajo para el alternador cuando vuelve a arrancar".

Byrd agrega que el cableado instalado con una resistencia demasiado alta para el sistema eléctrico del camión también puede causar daños progresivos al alternador con el tiempo.

"El alternador producirá energía y tratará de forzar la energía a través de esa resistencia", dice. "Entonces, eso va a calentar excesivamente los diodos rectificadores en el alternador. No va a causar esa falla inmediata, pero va a acortar la vida útil de esos componentes y va a causar una falla prematura".

Smith dice que es típico que un camión nuevo esté equipado por el fabricante con un alternador que coincida con las opciones de carga eléctrica disponibles en el vehículo.

"Pero supongamos que tiene un alternador de 160 o 180 amperios y equipó la camioneta con un sistema HVAC nuevo y agradable que funciona con baterías, pero no reemplazó el alternador. El conductor podría quejarse de que, en lugar de obtener ocho horas de batería al HVAC, solo reciben cuatro horas", dice Smith. "Entonces, [deberá] calcular la carga que requiere el vehículo, lo cual es fácil con herramientas realmente simples (voltímetro y abrazadera de amperaje)... y ahí es donde entra si necesita actualizar".

"Si el propietario de la flota ha sido dueño del camión por un tiempo y desea actualizar los inversores de energía, microondas, televisores, iluminación, aire acondicionado, amplificadores de radio, diferentes tipos de baterías", agrega Byrd, "esas son las condiciones en las que necesitaría revise el sistema de carga para observar el alternador y ver si es capaz de cumplir con las cargas de amperaje adicional que tienen y si es necesario dimensionar el alternador para cumplir con esas cargas eléctricas a la velocidad que maneja el conductor. en funcionamiento, también deben observar el tamaño del cable para asegurarse de que el alternador de mayor amperaje pueda transferir esa potencia y seguir funcionando como se espera".

Al comprar ese alternador nuevo y brillante, Spangler de BorgWarner dice que comprar uno con el rendimiento más bajo necesario es un error común. Recomienda que los administradores de flotas evalúen adecuadamente el uso previsto y dimensionen el alternador para satisfacer o superar las necesidades de la aplicación y las cargas, con énfasis en superar esas necesidades sobredimensionando el alternador.

"Sobredimensionar el alternador conduce a una mayor economía de combustible, una salida adicional si es necesario y una vida útil prolongada debido a la infrautilización de la capacidad total", dice Spangler. "Cuando se sobredimensiona, la unidad generalmente durará más porque se opera con un porcentaje más bajo de salida disponible, lo que permite temperaturas de funcionamiento más bajas, lo que lleva a una mayor confiabilidad. Esto también puede prolongar la vida útil de la batería, ya que las baterías tienen un ciclo profundo en una tasa más baja.

"Las ventajas de eficiencia, los alternadores sin escobillas, la tecnología de detección remota y la salida en ralentí son factores clave a considerar [cuando las flotas eligen su alternador]".

Clive Harley, vicepresidente de ingeniería de Prestolite Electric, Broad-Ocean Motors, aconseja a los administradores de flotas que se mantengan alejados de lo que él denomina alternadores "hot shot": generalmente productos menos costosos que son incapaces de soportar altas temperaturas a bajas RPM.

Esta capacidad se ha vuelto cada vez más importante en los últimos años, porque a medida que los estándares de emisiones se vuelven más estrictos, los camiones se vuelven más aerodinámicos y se eleva menos aire hacia el compartimiento del motor.

"Prestamos mucha atención al diseño del producto y los materiales de nuestros productos para que puedan soportar las temperaturas más altas a las RPM más bajas", dice Harley. "Tuvimos que rediseñar los alternadores para que los cojinetes sean mucho más fuertes y robustos. Tenemos especificaciones más altas en los metales reales. Usamos grasas y lubricantes muy especializados en los cojinetes para garantizar una vida útil prolongada. Parte de esta grasa es más caro que el oro.

"Todo esto, solo para mantener las temperaturas bajo las que funcionan estas máquinas y las cargas extremas bajo las que funcionan. Hoy, incluso tenemos formas en que el vehículo se comunica con el alternador, por lo que el vehículo puede indicarle que libere o recoja algo de carga. Hay muchas tecnologías en el producto que producimos hoy".

Para obtener más información sobre alternadores, haga clic aquí para leer "Construyendo un alternador más inteligente".