Hola ekidistante, todo lo que leí tuyo esta muy bien encaminado.
Por lo visto te falta asesoría con la lectura de los 12V que en realidad suelen ser 13.5 o algo mas...
Recuerda que depende del regulador del alternador que ahora es electrónico.
Yo te haré un calculo para 14V pero puedes adaptarlo o recalcularlo si mides mayor tensión.
este es el esquema. vin es la tensión de la batería y Vout será la tensión que leeras en tu Arduino.
como dije supongo una tensión máxima de 14V y para dicha tensión pretendo que en la entrada analógica no se superen 5V
Vin = 14V
Vout = 5V
falta calcular R1 y R2 para estos datos
Vout = Vin R2/(R1+R2)
Si hago R1 = 10k tengo
5 = 14 * R2/(10k+R2) despejando R2
R2 = 50/9 = 5.55k
Para facilitar las cosas haremos Vin = 15V Vout = 5
repitiendo las cuentas nos dará R2 = 50/10 = 5k
entonces R1 = 10k R2 = 5K (no es un valor comercial común aunque puede encontrarse)
Si consiguieras R2 = 4k7
Vout = 15 * 4k7/(14k7) = 4.8 Voltios.
No esta nada mal.
Dejemos asi las cuentas
Vin = 15V
Vout = 4.8 Voltios
R1 = 10k
R2 = 4k7