Comprendre les problèmes de Stator et Régulateur du zx12r et des autres motos

Rédaction : Xavier de Léon, publié le 10/10/2018

« J’étais en train de rouler quand soudain le moteur s’arrête, plus de jus au compteur. Impossible de redémarrer…. »

Bienvenue dans ce tutoriel complet dédié à la génération électrique valable pour toutes les motos équipées de stator / rotor / régulateur. Ici nous traiterons les exemples avec la Kawasaki Ninja ZX12R.

Laisse moi un commentaire de remerciement si ça t’as aidé!

Rédacteur: Xavier de Léon, mise à jour le 13/08/2022

Tutoriel Génération moto avec les particularités du ZX12R

Avant Propos

Aujourd’hui on va tordre le cou aux idées reçues sur les différents problèmes électriques sur le douzaire (et valable aussi pour les autres machines)

Dans ce tutoriel vous aurez tous les éléments nécessaires pour comprendre par vous-même comment réparer votre moto sans avoir à tout démonter. En apprenant à observer les symptômes, on arrive à comprendre ou ça a pu merder. Le docteur ne vous ouvre pas le ventre pour savoir ce que vous avez !!! Pensez-y !!

I.Les différents organes de génération du courant

A. Généralités

1.Le courant continu

C’est un courant qui reste toujours à la même tension (dans notre cas 12v).

2. le courant alternatif

Un courant alternatif est un courant de tension variable.

On le quantifie par sa tension positive maximale (de crête) mais il oscille entre son maximum positif (ex :+120v) et son maximum négatif (ex :-120V)

Animation illustrant les changements de polarités dans une bobine et de la création d’un courant alternatif sinusoïdale

3.Triphasé

Sinusoïde d’un courant alternatif triphasé

4. Redressage

B. L’alternateur

Son rôle est de transformer l’énergie mécanique en énergie électrique. Il fait partie de la famille des machines tournantes, comme son cousin germain, le moteur électrique.

Ces machines tournantes sont constituées d’un stator car il reste fixe par rapport à l’installation et d’un rotor qui est la partie tournante.

L’huile assure le refroidissement du stator. Mais attention! Quand le stator crame, ce n’est pas de la faute du refroidissement. C’est dû à une chauffe anormale non prévue par les ingénieurs lors de la conception par calcul .

C. Le rotor  

1. Composition

Le rotor est tout simplement une succession d’aimant un coup côté nord, un coup côté sud, et vice versa.

2. Action

Son champ magnétique créé le courant traversant les bobines du stator.

D. Le stator

1. Composition et fonctionnement

Le stator sur un douzaire, pour gagner de la place et obtenir les rendements attendus, on a mis plus de bobines. Alors attention, pas plus de phase ! On a bien trois longs fils de cuivre indépendants torsadés sur plusieurs bobines. Donc si on regarde notre stator de zx12r on a 6 bobines pour chaque phase.

2. Tension de sortie du stator

Tension de sortie alternateur kawasaki ZX12R

E.   Le régulateur

Le but est de générer une tension alternative entre phases comprise entre 85v et 120v à 4000tr/min.

1. Tension d’entrée

Le régulateur recoit une tension entre phases comprise entre 85v et 120v à 4000tr/min. Ne vous inquiétez pas, c’est normal et tout est déjà prévu à la conception de la moto par les ingénieurs.

2. Tension de sortie

La tension de sortie du régulateur est comprise entre 14.2V et 15.2V. Vous pouvez le tester soit en sortie sur la prise 5 broches (en volant) soit directement sur la batterie (en charge). Pour mesurer facilement le courant de charge, installer une prise déportée, pratique pour recharger sa batterie sans tout démonter.

3. Dissipation thermique

L’emplacement d’origine n’est pas un problème.

On a déjà vu des personnes modifier l’emplacement du régulateur sur le ZX12R ou même lui adjoindre un ventilateur pour le refroidir. On refait le coup de la plaque électrique qui chauffe parce que la fenêtre de la cuisine est fermée… 200 ingénieurs ont bossé sur cette machine, faut pas non plus les prendre pour des imbéciles.

Si vous avez bien fait le tour de tous les problèmes, votre régulo ne chauffera pas plus qu’il en a besoin.

F. Les batteries 12V : YTX14-BS

1. Triple rôle

• Fournir la puissance électrique nécessaire au démarreur pour lancer le moteur.
• Alimenter les consommateurs du véhicule à l’arrêt.
• Être également sollicitée si votre alternateur ne suffit pas à fournir l’énergie à vos consommateurs.

2. L’Appel en courant

L’appel en courant, c’est la capacité de votre batterie à répondre aux grosses demandes de puissance. Par exemple, au tout premier moment quand on appui sur le bouton du démarreur, il y a une très forte consommation instantanée de courant que l’on appelle : « l’appel de courant ». Un pic qui peut monter à 50 ou 100A instantanément avant de se stabiliser. Un démarreur qui a du mal à se lancer est peut-être le signe d’une batterie au plomb fatigué (j’expliquerai ensuite pourquoi ce n’est pas le cas avec les lithiums).

3. La tension

On dit que nos batteries font 12V mais en vérité on est plus proche des 12,8v pour une batterie au plomb en bonne santé et pour une batterie Lithium ion c’est plutôt 14,8V (4S).

II. Les consommateurs de courant

A. Les phares

Et oui, les phares ça consomme du courant ! Beaucoup même car c’est le deuxième gros consommateur après l’injection !

B. Le radiateur

Le ventilateur du radiateur (modèles 2000/2001) et les deux ventilateurs (2002/2006) consomment aussi des watts !

C. Les calculateurs et rampe d’injection

Une moto injection consomme plus de courant pour alimenter les injecteurs et le calculateur qu’une moto à carburation.

Plus de batterie = plus d’injection = panne.

Fini le bon vieux temps des carburateurs où on pouvait rouler avec une batterie en rade !!!

D. Le démarreur

Sachez que si vous ne faites que des petits trajets, votre batterie n’a pas le temps de se recharger. Donc le régulateur va être de plus en plus sollicité après chaque démarrage pour essayer de recharger cette fameuse batterie !

III. Les fragilités du circuit 

A. Les remontées d’Huile

Le bobinage du stator est fait avec du fil multi-brin. Par capillarité l’huile remonte le fil jusqu’à arriver dans la prise qui relie le stator au régulateur. Une fois l’huile arrivée dans la prise, elle se glisse entre les cosses reliant les trois phases du stator au régulateur et créé une résistance (comme le filament d’une ampoule). Cette huile empêchant ainsi le bon contact va engendrer une surconsommation et va entraîner une surchauffe des bobines du stator par l’appel de courant. Ne soyez pas étonné de ne trouver qu’une partie du stator cramé, c’est peut-être que l’huile n’a réduit le contact que d’une seule phase (donc 2/3 du stator cramé).

Ce problème a été résolu à partir des modèles B3 2004 avec modification pour les trois fils des trois phases avec trois prises séparées (voir https://zx12r.fr/atelier/annees-modele)

B. La batterie au plomb

La vieille batterie au plomb: déjà sa durée de vie est limitée à en générale 4 à 6 ans. Mais même la batterie d’origine Yuasa peut se dégrader aussi vite qu’une batterie low-cost. Son problème sur le douze, c’est quand elle n’est pas assez rechargée avant que vous arrêtiez le moteur, le régulo fait tout ce qu’il peut pour recharger votre batterie en envoyant le maximum de courant qu’il peut. Donc il chauffe…

IV. LA RECHERCHE DE PANNE

Vous venez de tomber en panne de batterie sur le bord de la route et impossible de redémarrer…

La première chose à faire est de trouver un moyen de rapatrier la moto à votre domicile et non chez un garagiste. Il vous fera payer plus cher la réparation et beaucoup n’ont pas les connaissances en électricité nécessaire.

Une batterie qui reste trop longtemps déchargée ou qui descend en dessous d’un certain seuil peut affecter sa santé.

La nature d’une batterie au plomb fait que sa capacité à tenir une charge diminue chaque fois qu’elle se décharge en dessous d’un certain seuil, et que ces dommages sont souvent irréversibles. Plus vous laissez une batterie se vider, plus il y a de chances qu’elle soit endommagée de manière définitive à cause du phénomène de sulfatation (voir aussi remèdes et solution rubrique chargeur optimate).

• Recharger rapidement dans un délai de moins de 48 heures.
• Éviter de démarrer la moto et de recharger la batterie avec l’alternateur (un courant non optimal sur une batterie fortement déchargée risque d’aggraver son état).
• Utiliser un chargeur intelligent qui possède une fonction réparation de désulfatation (grâce à l’envoi d’impulsions électriques à la fréquence de résonance de la batterie). Si la batterie n’est pas trop ancienne, vous pouvez récupérer jusqu’à 80% de sa capacité de chargement.

A. Recharger la batterie

1. Mesurer la tension de la batterie (démontée de préférence).
2. Se référer au tableau ci-dessus pour connaitre l’état approximatif de votre batterie.
3. Si la tension de votre batterie classique ( plomb et gel) est inférieur à 10 volt, votre batterie risque d’avoir fortement perdu en capacité.
4. Recharger la batterie.
5. Laisser la batterie reposer une nuit entière afin que la charge se stabilise.
6. Tester la tension de la batterie et noter la différence avec la veille (pratique pour discuter sur le forum).
7. Remonter la batterie.

B. Controler l’état du stator

1. Débrancher la prise du stator qui va au régulateur (si pas de prise couper les fils soudés).
2. S’assurer que les trois fils venant du stator ne se touchent pas.
3. Démarrer la moto et attendez qu’elle soit chaude (pour que le circuit de charge le soit aussi).
4. A 4000tr/min, mesurez la tension entre les trois phases : Vous devez obtenir trois mesures identiques comprises entre 85 et 120v.
5. Si vous obtenez moins ou des valeurs trop différentes ouvrez le carter et contrôler l’état du stator et publication une photo sur le groupe avec les informations recueillies.

ATTENTION! Au ralenti il se peut que vous ayez des valeurs très basses! Kawasaki préconise un ralenti à 1200tr/min. J’ai remarqué que en dessous le stator et le régulo ne permettent pas la charge de la moto (depuis que j’ai installé un voltmètre dessus) ce qui veut dire que vous êtes sur la batterie tant que vous avez pas avancé…

C. Le régulateur

Il y a de grande chance (ou plutôt risque) qu’il soit déjà secoué si votre Stator l’est aussi… Ceci dit une procédure de vérification dans le manuel d’atelier existe au paragraphe 16-16.

Ici nous vous conseilleront plutôt de vous tourner vers un MOSFET pour ne plus avoir de galère.

Vous pouvez également contrôler le circuit de charge et vérifier que vous avec plus de 14v à la batterie après avoir démarré. Ceci dit attention, certain Régulateurs sont cramés et fonctionnent bien au début… après quelques tours de roues, vous ne vous en apercevez pas, mais il se met en court-circuit coté stator et coté réseau de bord, plus de charge… vous roulerez jusqu’à ce que la batterie soit vide.

V. LES REMÈDES ET SOLUTIONS

A. Installer un voltmètre sur son compteur

B. La modification Prise stator/régulateur

1. La modification Kawasaki à partir des modèles 2004

Kawasaki, pour parer le problème de capillarités, a modifié les prises électriques comme vous pourrez le constater de plus prêt ci dessous. (Ce n’est toujours pas la modification idéale, voir section Mosfet)

Vue éclatée prise zx12r stator régulateur B3 2004 ; B4 2005; B6F 2006

ien que solution la moins économique, vous pouvez achetez chez pièce Kawa un stator et un régulateur neuf de 2006 et vous l’installez sur votre phase 2 (les phases 1 n’ont pas le même nombre de vis de fixation pour le stator dans le carter)

2. Installer des prises mono-broche du commerce

Si vous choisissez cette option moins onéreuse, acheter des prises mono-broche dans le commerce et le faire vous-même vous fera économiser beaucoup d’euros. 

 Cependant, Il faudra porter une grande attention à la jauge utilisée et la tension d’utilisation prévue (jauge: diamètre du fil). 

 Une prise monobroche 12v ne suffira pas et fera cramer les fils car ils ne seront pas assez conducteur . Il faut du 200v minimum.

3. Le bon gros domino de chantier

Et voilà enfin une solution sur étagère qui pourrait paraître du bidouillage de mécano du dimanche… Mais détrompez vous, il peut avoir beaucoup plus d’avantages que d’inconvénients. 

 Le  sertissage est la meilleure solution pour effectuer des contacts de forte consommation électrique. Le contact se fait métal contre métal avec de grandes forces de maintient. Même la prise Kawa qui n’est que de la simple fiche, effectue son contact métal-métal avec de faible forces de maintient (par comparaison). N’ayant pas trouvé de prise Monobroche dans le commerce ayant les qualités requises (dans l’Aéro ça se trouve…) le domino est donc celui qui s’approche le plus des qualités requises. 

Et oui, le bon gros domino peut être votre meilleur allié et a des avantages non négligeables: 

 Conçu pour du 220v et plus, il absorbera facilement la tension et le courant de notre alternateur (85-120volt).

• Son armature en plastique résistera à n’importe quel frottement avant que l’âme ne touche autre chose.
• Sertissage manuel à l’aide d’un tournevis.
• Force de maintient du contact extrême.
• Aucune résistivité et beaucoup plus simple qu’une soudure hasardeuse.
• Démontable facile en cas de doute pour tester le stator sans couper les fils.
• Prix dérisoire.
• Trouvable partout.

Il faudra néanmoins respecter plusieurs choses pour une efficacité et une pérennité optimale:  

• Séparer les trois sucres de manière à les rendre indépendants comme dans la modif Kawa.
• Le rendre étanche à l’aide de gaine Thermo-rétractable d’un diamètre non rétracté qui englobe votre sucre (idéalement utiliser une thermo-soufflante)
• Dénuder de chaque coté suffisamment de gaine pour que chaque âme traverse totalement le domino (meilleur surface de contact)
• les disposez en quinconce afin de ne pas souffrir de l’épaisseur locale engendré (ça c’est pour les puristes, chacun verra midi à sa porte)

Moi ça fait 5 ans que je roule avec et j’ai pas eu à m’en plaindre!!! 

4. La soudure de fils

Attention à la fausse bonne idée de souder directement les fils ! 

Une soudure mal réalisée ne se voit pas forcement à l’œil nu et risque de vous déclencher un feu électrique sur la moto !!! (comme pour les remontées d’huiles d’ailleurs dans la prise d’origine 3 broches). 

Pourquoi ? Parce que réaliser une soudure sur des brins qui ont déjà chauffé dans l’huile va rendre extremement compliqué la bonne prise dielectrique du contact. Il faut souder avec un chalumeau à haute température. 

Oui il y en a qui ont la soudure et ça marche très bien… Mais… celui qui veut s’y risquer peut s’y piquer. 

• Totalement indémontable, il faudra couper le fil pour tester le stator au besoin.
• La soudure prendra très mal sur des câbles qui ont déjà chauffer.
• Risques plus important de feux électrique sur la moto.
• Nécessite plus que du chatterton pour bien isoler la partie soudée d’un éventuel frottement sur le cadre…

Il y a donc de grandes chances ou plutôt de gros risques que la soudure ne soit pas optimale. Et si elle n’est pas optimale, elle va se montrer résistive. Et si elle est résistive elle va commencer à créer de la chaleur lorsque le circuit va être sollicité. Et comme vous avez soudé à l’étain… bah ce n’est pas top du tout et vous risquez que ça se dessoude ou alors venir en contact avec les autres phases ou la masse de la moto et cramer votre Stator… voir même la moto (c’est déjà arrivé) 

C. Le maintien de charge Optimate

Pour être sûr que vous partez toujours avec votre batterie au plomb bien chargée et éviter que votre régulateur bosse comme un taré, je vous conseille d’utiliser un chargeur Optimate et demaintenir en charge la batterie pendant le stockage.

Nota: Le Chargeur optimate prévu pour les batteries au plombs standard ne sont pas pour lithium-ion !

D. Les avantage d’une batterie Lithium

Les avantages que je trouve à la Skyrich HJTX14H-FP-S (89€) 

éTrès forte réponse aux appels de courant, le démarreur part au quart de seconde par rapport au plomb. 

• Elle n’a besoin que de 10 min pour atteindre 80% de sa charge complète. 
•  Même jusqu’au dernier moment avant la décharge totale, les réponses aux appels de courant son extra. 
• Aucun risque d’inversion d’éléments contrairement au batterie plomb (bonnes à changer direct).
• Le reste, vous irez voir sur les descriptifs.  

ATTENTION! La tension de charge d’une batterie lithium ne doit pas dépasser 14,6v, c’est pourquoi je recommande l’installation d’un Mosfet amélioré pour éviter de dégrader les éléments de votre batterie lithium en altérant ses performances nominales

Nota: Si vous avez une batterie lithium et un Mosfet amélioré, plus besoin de maintien en charge OPTIMATE  

E. Le REGULATEUR

1.Régulateur d’origine Kawa

éLe régulateur d’origine Kawasaki d’origine est une valeur sûre. Cependant si vous avez opté pour des poignées chauffantes, des phares Xénons, chargeur de téléphone, GPS, Alarme etc…

Vous allez certainement lui en demander trop et vous risquez de le faire surchauffer jusqu’à ce qu’il prenne feu…  

Donc pour les configurations complètes origine ou avec modif LED, ça fait le job… mais! Parce qu’il y a plusieurs « MAIS ». Parce qu’à 220€ environ ça semble cool parce que c’est de l’origine et ça provient du constructeur. Sauf que le constructeur a utilisé les technologies de l’époque et qu’aujourd’hui il existe bien mieux et également adapté aux batterie lithium.

Ce régulateur ne résout pas les problèmes de surchauffe du stator. Cette technologie de régulateur est aujourd’hui obsolète. En effet, les régulateurs de cette génération et même des Mosfet récents mettent les phases du stator à la masse quand la batterie est suffisamment chargée (pour éviter un emballement thermique.) Cette solution protège la batterie, mais pas le stator qui va avoir une consommation énorme et entrainer une haute résistance électromagnétique avec le rotor. Cet échauffement finira par avoir raison du tropicalisant protégeant les spires, et va détruire certains enroulement (généralement ceux vers l’avant de la moto)

2. Le Régulateur Electrosport

Régulateur Electrosport: à fuir

Régulateur Mosfet standard

Régulateur Mosfet amélioré compatible batteries Lithium

 Oui, il se monte sur la majorité des motos. Il faut simplement vérifier que vous ayez bien 3 fils jaune a l’entrée (Triphasé), et que votre moto ait une batterie.

ATTENTION, ne pas acheter de Mosfet sur Ebay, aliexpress ou AMAZON, il y a beaucoup de fake !!!

 Vous pouvez me contacter par message sur Facebook ou par mail pour acheter le bon, celui qui fonctionne bien. ou par mail: zx12r.info@gmail.com. Il est prévu avant la fin de l’année que vous puissiez les commander directement sur le site zx12r.fr 

F. Ce que j’ai fait sur mon douzaire

1.J’ai mis des ampoules à led ventilées qui éclaire mieux et surtout consomment moins. J’ai changé aussi les feux stop et clignotant pour des leds.

2.J’ai mis une batterie Lithium  « Electhium » grande capacité

3. Modification du circuit d’origine pour la pose du Mosfet amélioré avec cosses sertie à la pince à sertir adéquate.

4.Le Mosfet amélioré 50A qui est l’idéal avec les batteries Lithium car quand la batterie est chargée, le régulateur d’origine court-circuite les phases du stator, mais le Mosfet ouvre le circuit. Cela permet de préserver le stator de montées en températures folle. C’est aussi l’idéal le Mosfet pour l’éclairage LED et l’installation de prise allume cigare et autre connerie embarquée, car il permet de délivrer 50A 

J’ai roulé 8 ans avec un régulo d’origine Kawa et un stator Electrosport avec le voltmètre. Ca chargeait pas trop mal, plus eu de soucis, mais avec le Mosfet, on a une tension de charge beaucoup plus stable à 14.5v

Rédacteur: Xavier de Léon,

Mise à jour le 04/09/2024