Esta es la razón por la que los coches utilizan alternadores que producen CA cuando funcionan con corriente continua

¿Te has preguntado alguna vez por la electricidad que circula por tu coche? ¿Sospecha que hay un rayo cautivo guardado en un frasco mágico? Por supuesto que no. No eres un neandertal. Sabes que hay una batería y un alternador. Puede que incluso sepas que la batería suministra la corriente continua que utiliza el coche, pero que el alternador genera la corriente alterna. ¿No te parece raro? ¿Por qué?

Es una pregunta interesante porque no parece tener sentido. Si todo en el coche funciona con 12 voltios de corriente continua, ¿por qué los fabricantes de coches ya no utilizan generadores, que producen una rica y cremosa electricidad de corriente continua? ¿Por qué tendría sentido generar corriente alterna y luego tener que convertirla en corriente continua?

Como probablemente has adivinado, hay una buena razón, y voy a intentar contártela ahora.

Primero, aclaremos qué entendemos por electricidad AC y DC. Los coches utilizan CC, corriente continua. Es el tipo de electricidad que producen las baterías, y fluye en una dirección constante. También es el tipo de electricidad producida por un generador, que se utilizó en los automóviles desde principios de 1900 hasta la década de 1960.

El otro tipo de corriente es la corriente alterna, ya que invierte periódicamente su dirección. Este es el tipo de electricidad a la que se accede a través de cualquier toma de corriente, y la utilizamos para alimentar las casas y los edificios y las ciudades, etc., porque es más fácil de transmitir a largas distancias. La mayoría de los aparatos electrónicos -incluido casi todo lo que hay en el coche- utilizan internamente la corriente continua y tienen que convertir la energía de la toma de corriente de CA a CC. Por eso muchas cosas electrónicas tienen esos grandes enchufes en forma de ladrillo: dentro hay un hardware para cambiar la CA en CC (y algo de calor).

Así que, de nuevo, ¿por qué conducir algo desde el motor de un coche que produce el tipo de electricidad equivocado?

La respuesta es que los alternadores son mejores para convertir el movimiento de rotación en electricidad. Sin embargo, esto no siempre fue así. Bueno, los primeros coches de gasolina de combustión interna utilizaban magnetos, que eran una especie de alternadores rudimentarios para sistemas eléctricos automotrices muy simples sin baterías. Estos fueron desarrollados por un hombre con el mejor nombre de la historia, Hippolyte Pixii.

Ahora, aquí está el verdadero secreto de todo esto. Los generadores de corriente continua (también conocidos como dínamos) en realidad también están produciendo corriente alterna mientras la armadura (la parte giratoria) gira dentro del estator (el «casco» exterior que tiene un campo magnético constante). Para convertir esta corriente inversa en electricidad de corriente continua, se utiliza un conmutador. Un conmutador es un dispositivo mecánico que utiliza un cilindro segmentado en las partes giratorias y unas escobillas para hacer contacto eléctrico.

Esto funciona, pero hay un montón de piezas mecánicas y las escobillas a veces pueden ser cosas delicadas. Aun así, esta era la mejor manera de obtener corriente continua, que es lo que se necesita para cargar la batería y hacer funcionar los sistemas de un coche.

Un alternador es más sencillo y ligero, pero no da la corriente continua que necesita un coche. La conversión mecánica es básicamente un generador, así que, ¿para qué sirve un alternador?

Bueno, no tenía sentido hasta finales de la década de 1950, cuando surgió una solución electrónica de estado sólido para convertir la CA en CC, mediante rectificadores de diodos de silicio.

Estos rectificadores (a veces llamados puente de diodos) hacían un trabajo mucho mejor en la conversión de CA a CC, lo que permitía el uso de los alternadores más simples y robustos en los coches. El primer fabricante de automóviles que realmente desarrolló esta idea y la llevó al mercado fue Chrysler, que tenía experiencia con rectificadores y reguladores electrónicos de voltaje gracias a un trabajo de investigación patrocinado por el Departamento de Defensa.

El primer coche que vino de serie con un alternador fue, lo creas o no, el Plymouth de 1960 (aunque, al principio, querían que Valiant fuera su propia marca) Valiant. Algunas de las ventajas más inmediatas del alternador era que a baja velocidad en ralentí, el alternador seguía produciendo suficiente corriente para mantener la batería cargada, algo que la mayoría de los generadores no podían hacer.

Los alternadores son más baratos de fabricar que los generadores, duran más y producen más corriente en toda la gama de velocidades. Son una mejora tan grande que no es un gran problema convertir su CA en CC; bueno, al menos no ha sido un gran problema desde el desarrollo del recitador de estado sólido, barato y fiable.

Así que, recapitulemos: todos los métodos de hacer electricidad haciendo girar algo dentro de un campo magnético o haciendo girar un campo magnético alrededor de algo o lo que sea, dan como resultado CA, que debe ser convertida en CC para usarla en un coche. Un generador se encarga de esto interna y mecánicamente con un conmutador y escobillas. Un alternador hace el mismo truco con externamente con la electrónica.

El resultado final, sin embargo, es la corriente continua, y un alternador más rectificador es simplemente más barato, más robusto, y mejor para convertir el giro en la luz de los faros o la música de la radio o los limpiaparabrisas limpiando o lo que sea.

¿Ves? Tiene sentido después de todo!