Le système électrique automobile en 60 secondes
Le système électrique de votre voiture comporte trois composants principaux : la batterie stocke l'énergie, l'alternateur génère de l'énergie lorsque le moteur tourne et le système de câblage/fusibles distribue l'énergie à chaque composant. Tout le reste, du démarreur au système radio en passant par les injecteurs de carburant, consomme cette énergie.
Comprendre comment ces trois éléments fonctionnent ensemble vous permet de diagnostiquer environ 80 % des problèmes électriques avec un multimètre de base à 25 $.
La batterie
Ce qu'elle fait
La batterie fournit la décharge de courant nécessaire pour faire tourner le démarreur (100 à 300+ ampères pendant quelques secondes) et alimente tous les appareils électroniques lorsque le moteur est éteint. Une fois le moteur en marche, l'alternateur prend le relais et la batterie agit comme un stabilisateur de tension.
Spécifications clés
CCA (Cold Cranking Amps) : La quantité de courant que la batterie peut fournir à 0 degré Fahrenheit pendant 30 secondes tout en maintenant au moins 7,2 volts. Un CCA plus élevé est nécessaire pour les moteurs plus gros et les climats plus froids. Une voiture typique à 4 cylindres a besoin de 400 à 600 CCA ; un camion diesel peut avoir besoin de 800 à 1000 CCA.
Capacité de réserve (RC) : Combien de minutes la batterie peut fournir 25 ampères avant de descendre en dessous de 10,5 volts. Cela vous indique combien de temps vous pourriez fonctionner uniquement sur batterie si l'alternateur tombait en panne. Les batteries de voitures particulières typiques ont une capacité de réserve de 90 à 120 minutes.
Taille du groupe : Les dimensions physiques et la configuration des bornes. Votre batterie de remplacement doit correspondre à la taille de groupe spécifiée pour votre véhicule (généralement les groupes 24, 35, 48 ou 65 pour les voitures particulières). La mauvaise taille ne rentrera pas physiquement dans le plateau ou peut avoir des bornes dans la mauvaise position.
Tester la batterie avec un multimètre
Réglez votre multimètre sur la tension CC (le V avec une ligne droite, pas la ligne ondulée).
Test de tension statique (moteur éteint, lumières éteintes) :
- 12,6 V ou plus : Complètement chargée
- 12,4 V : Environ 75 % chargée
- 12,2 V : Environ 50 % chargée
- 12,0 V ou moins : Effectivement morte - chargez ou remplacez
Test de démarrage : Demandez à quelqu'un de faire tourner le moteur pendant que vous surveillez la tension. Elle ne doit pas descendre en dessous de 9,6 V pendant le démarrage. Si elle descend en dessous de 9 V, la batterie est faible même si la tension statique semblait correcte.
Âge de la batterie : Vérifiez l'étiquette du code de date sur la batterie. Si elle a plus de 4 ans et que les tests sont marginaux, remplacez-la de manière proactive plutôt que d'attendre un non-démarrage par un matin froid.
L'alternateur
Ce qu'il fait
L'alternateur est un générateur entraîné par la courroie serpentine. Il convertit l'énergie mécanique du moteur en énergie électrique pour alimenter les systèmes de la voiture et recharger la batterie. Un alternateur typique produit de 80 à 150 ampères selon le véhicule.
Tester l'alternateur
Test de tension de charge : Avec le moteur tournant au ralenti, mesurez la tension aux bornes de la batterie.
- 13,8-14,8 V : L'alternateur charge normalement
- En dessous de 13,5 V : L'alternateur sous-charge (régulateur défaillant, balais usés, mauvaise courroie)
- Au-dessus de 15,0 V : L'alternateur surcharge (régulateur de tension défaillant) - cela peut faire bouillir l'électrolyte de la batterie et endommager l'électronique
Test de charge : Allumez les phares, le ventilateur de la climatisation au maximum et le dégivreur arrière. La tension doit rester supérieure à 13,5 V. Si elle descend en dessous de 13,2 V sous charge, l'alternateur est marginal.
Inspection de la courroie : La courroie serpentine entraîne l'alternateur. Recherchez des fissures, un glaçage (surface lisse et brillante) ou un effilochage. Une courroie qui patine entraînera une sous-charge intermittente. La plupart des courroies serpentines doivent être remplacées tous les 60 000 à 100 000 miles.
Signes de défaillance de l'alternateur
- Voyant d'avertissement de batterie/charge sur le tableau de bord
- Phares qui faiblissent au ralenti et qui s'éclairent lorsque vous accélérez le moteur
- Bruit de gémissement ou de grincement provenant de la zone de l'alternateur
- La batterie continue de se décharger malgré qu'elle soit neuve ou qu'elle fonctionne bien
- Odeur de caoutchouc brûlé (courroie qui patine)
Fusibles et relais
Fusibles
Les fusibles sont des points faibles intentionnels dans le circuit. Lorsqu'un composant consomme trop de courant (un court-circuit), le fusible fond et coupe le circuit avant que le câblage ne surchauffe et ne provoque un incendie. Chaque circuit électrique de votre voiture est protégé par un fusible.
La plupart des voitures modernes ont deux boîtes à fusibles : une sous le capot (circuits à courant élevé comme le ventilateur du radiateur, la pompe à carburant, l'ABS) et une à l'intérieur de l'habitacle (circuits à courant plus faible comme la radio, les vitres, les lumières intérieures). Le couvercle de la boîte à fusibles ou le manuel du propriétaire indique quel fusible protège quel circuit.
Vérification des fusibles : Tirez le fusible et regardez le fin élément de fil à l'intérieur. S'il est cassé ou noirci, le fusible est grillé. Une méthode plus fiable consiste à utiliser votre multimètre sur le réglage de continuité ou de résistance - un bon fusible affiche près de 0 ohms, un fusible grillé affiche OL (ligne ouverte).
Important : Remplacez toujours un fusible par un fusible de même calibre d'ampérage. Un fusible de 10 ampères protège un circuit conçu pour un câblage de 10 ampères. Le remplacement par un fusible de 30 ampères ne sautera pas lorsque le circuit est en court-circuit, ce qui signifie que le câblage fond à la place. Si un fusible saute à plusieurs reprises, le circuit a un court-circuit qui doit être trouvé et réparé.
Relais
Un relais est un interrupteur à commande électrique. Il permet à un circuit à faible courant (comme votre contacteur d'allumage) de contrôler un circuit à courant élevé (comme le démarreur ou la pompe à carburant) sans faire passer plus de 30 ampères dans le câblage du tableau de bord.
Les relais cliquent lorsqu'ils s'activent. Si vous tournez la clé et n'entendez pas le relais de la pompe à carburant cliquer, ou si le relais du ventilateur du radiateur ne s'enclenche pas lorsque le moteur est chaud, le relais peut être défaillant. Les relais coûtent généralement de 8 à 15 $ et se branchent et se débranchent simplement de la boîte à fusibles.
Test d'un relais : Échangez-le avec un relais identique provenant d'un circuit non critique (la plupart des boîtes à fusibles utilisent plusieurs relais identiques). Si le problème se déplace avec le relais, vous avez trouvé votre coupable.
Utilisation d'un multimètre pour un diagnostic de base
Un multimètre numérique (DMM) est l'outil de diagnostic le plus utile pour les travaux électriques. Voici les tests que tout mécanicien amateur devrait connaître.
Test de continuité
Réglez le multimètre sur le mode de continuité (le symbole ressemble à une onde sonore ou à une diode). Touchez les fils ensemble - il devrait émettre un bip. Cela teste s'il existe un chemin ininterrompu entre deux points. Utilisez-le pour vérifier les fusibles, le câblage, les interrupteurs et les connexions à la masse. L'absence de bip signifie un circuit ouvert (fil cassé, fusible grillé, mauvaise connexion).
Test de chute de tension
Il s'agit de la technique de diagnostic la plus puissante pour traquer les problèmes électriques. Un test de chute de tension mesure la quantité de tension perdue à travers une connexion ou un fil pendant que le courant circule.
Réglez le multimètre sur les volts CC. Connectez les fils à travers la connexion que vous souhaitez tester (par exemple, de la borne positive de la batterie au bornier positif du démarreur). Faites tourner le moteur. Une bonne connexion affiche moins de 0,2 V de chute. Plus de 0,5 V indique une connexion corrodée, un fil endommagé ou un câble sous-dimensionné qui crée une résistance.
Le test de chute de tension est supérieur au test de résistance car il teste la connexion sous charge réelle. Une borne corrodée peut afficher 0 ohms lors d'un test de résistance, mais chuter de 2 volts sous la charge de 200 ampères d'un démarreur.
Test de consommation parasite
Si votre batterie continue de se décharger pendant la nuit, quelque chose consomme du courant lorsque la voiture est éteinte. La consommation parasite normale est de 25 à 50 milliampères (pour l'horloge, le système d'alarme et la mémoire de l'ECM). Une consommation supérieure à 75 à 100 milliampères déchargera une batterie en quelques jours.
- Réglez votre multimètre sur la plage de courant continu de 10 A ou 20 A
- Débranchez le câble négatif de la batterie
- Connectez le multimètre en série entre le câble négatif et la borne négative de la batterie
- Attendez 15 à 30 minutes que tous les modules se mettent en veille
- Lisez la consommation de courant
- Si elle est trop élevée, commencez à retirer les fusibles un par un - lorsque la consommation diminue, vous avez trouvé le circuit qui pose problème
Problèmes électriques courants et solutions
Bornes de batterie corrodées : L'accumulation de croûte blanche/verte sur les bornes de la batterie crée une résistance qui peut provoquer des démarrages difficiles, des lumières qui faiblissent et un comportement erratique. Nettoyez les bornes avec une brosse métallique et une pâte de bicarbonate de soude et d'eau. Appliquez de la graisse diélectrique après le nettoyage pour éviter la réapparition.
Mauvaises connexions à la masse : Le moteur et la carrosserie ont des tresses de masse qui complètent le circuit électrique jusqu'à la batterie. Une connexion à la masse corrodée ou desserrée provoque toutes sortes de symptômes étranges : lumières vacillantes, non-démarrages intermittents, jauges agissant de manière erratique. Nettoyez et serrez tous les points de masse dans le cadre de l'entretien de base.
Problèmes de câblage d'accessoires de rechange : Les caméras de tableau de bord, les barres lumineuses à DEL et les chaînes stéréo de rechange sont fréquemment câblées de manière incorrecte. L'erreur la plus courante consiste à se brancher sur un circuit trop petit, ce qui fait sauter les fusibles ou crée des chutes de tension. Utilisez toujours un circuit à fusible dédié pour les accessoires de rechange et ne vous branchez jamais sur le câblage des coussins gonflables ou de l'ABS.
Défauts électriques intermittents : Les problèmes les plus difficiles à diagnostiquer. Si un composant fonctionne parfois mais pas d'autres fois, recherchez : des connecteurs desserrés (test de mouvement), des broches corrodées à l'intérieur des connecteurs, des fils qui se sont effilochés à travers l'isolation contre un support ou un bord tranchant, et des défaillances liées à la chaleur (composants qui tombent en panne lorsqu'ils sont chauds et fonctionnent lorsqu'ils sont froids, ou vice versa).
Vous n'avez pas besoin d'un outil d'analyse à 200 $ ou d'un oscilloscope pour effectuer 90 % des diagnostics électriques de bricolage. Un multimètre à 25 $ et une approche systématique vous mèneront étonnamment loin.
