Was ist eine Kfz-Lichtmaschine und wie funktioniert sie?

Wenn es darum geht, die Stereoanlage, die Scheinwerfer, die Sitzheizung und viele andere elektrische Komponenten in Ihrem Auto mit Strom zu versorgen, denken Sie vielleicht, dass dies alles von einer Batterie erledigt wird. Und damit liegen Sie nur teilweise richtig. In Wirklichkeit ist es die Lichtmaschine, die alles erledigt.

Was ist eine Auto-Lichtmaschine?

Unter der Motorhaube sieht eine Lichtmaschine wie ein kleiner Zylinder aus und ist normalerweise mit dem Motor verbunden. Die Lichtmaschine ist zusammen mit der Batterie und dem Spannungsregler einer der drei Hauptbestandteile des elektrischen Ladesystems des Autos. Die Aufgabe der Lichtmaschine besteht darin, den in der Autobatterie gespeicherten Strom zu liefern. Die Lichtmaschine nimmt mechanische Energie vom Antriebsriemen auf, der mit der Kurbelwellenriemenscheibe des Motors verbunden ist, und wandelt diese mechanische Energie dann in Strom um.

Generatorbestandteile

Riemenscheibe

An der Au?enseite des Generators befindet sich eine Riemenscheibe, die durch den Antriebsriemen angetrieben wird. Die Kurbelwellenriemenscheibe des Motors treibt den Riemen an, der die Riemenscheibe des Generators dreht und so mechanische Energie liefert, die dieser in elektrische Energie umwandelt.

Riemenscheibe der Freilaufkupplung

Eine Riemenscheibe mit einer Freilaufkupplung, auch als Uberholkupplung bezeichnet, ist eine gangige Riemenscheibenbauart. Sie soll verhindern, dass das Drehmoment auf die Antriebswelle ubertragen wird, wenn die Drehzahl der angetriebenen Welle zu hoch wird.

Rotor

Der Rotor ist ein zylindrisches Teil, das an einer Metallwelle befestigt ist und durch den Antriebsriemen des Generators gedreht wird. Er ist ein Elektromagnet mit sechs Polpaaren. 

Stator

Der Stator umgibt den rotierenden Rotor des Generators. An der Innenseite des Stators ist eine Reihe von drei Kupferwicklungen angebracht. Wenn sich der magnetisierte Rotor dreht, wird in den Statorwicklungen ein Wechselstrom induziert.

Spannungsregler

Der Spannungsregler „uberwacht“ genau die Stromzufuhr von der Lichtmaschine zur Batterie. Wenn die Motordrehzahl zu hoch ist und die Spannung ansteigt, reduziert der Spannungsregler sie.

Gleichrichter (Diodenbrucke)

Die Lichtmaschine eines Autos erzeugt Wechselstrom, aber die Batterie braucht Gleichstrom zum Laden. Die Aufgabe des Gleichrichters besteht darin, die Wechselstromladung in eine Gleichstromladung umzuwandeln, die mit der Autobatterie kompatibel ist. Gleichrichter verwenden eine Reihe von Dioden, um den Wechselstrom in eine Richtung umzuleiten. Indem er den Energiefluss in eine Richtung begrenzt, wandelt der Gleichrichter die Wechselstromladung in eine Gleichstromladung um, die die Batterie aufladt.

Wie funktioniert eine Lichtmaschine?

Die Lichtmaschine versorgt die meisten elektronischen Komponenten Ihres Fahrzeugs wahrend der Fahrt mit Strom:

• Scheinwerfer
• Die Stereoanlage
• Elektrische Au?enspiegel
• Anlasser
• Heckscheibenheizung
• Sitzheizung
• Scheibenwischer
• Klimaanlage

und vieles mehr.

Die Lichtmaschine versorgt sie alle mit Gleichstrom. Die Lichtmaschine ist auch fur das Aufladen der Autobatterie wahrend der Fahrt verantwortlich.

Die Lichtmaschine funktioniert, indem sie mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Wenn der Motor lauft, treibt er einen Riemen an, der auf einer an der Lichtmaschine befestigten Riemenscheibe ruht. Die Riemenscheibe dreht die Rotorwelle des Generators, die eine Reihe von Magneten in einer Spule in Drehung versetzt. Diese rotierenden Magnete erzeugen im Stator Wechselstrom, der dann an den Gleichrichter des Generators weitergeleitet wird. Der Gleichrichter wandelt diese Wechselstromenergie in Gleichstrom um.

Lichtmaschinen sollten (im Idealfall) ein ganzes Autoleben lang halten. Aber allgemeiner Verschlei?, Uberhitzung, Wassereinwirkung, defekte Teile oder ausgefranste Drahte konnen dazu fuhren, dass Ihre Lichtmaschine au?er Betrieb gesetzt wird, bevor Ihr Auto auf dem Schrottplatz landet.

Mogliche Ausfalle von Lichtmaschinen im Auto

Mechanisch:

• Riss des Antriebsriemens;
• Lagerverschlei?;
• Beschadigung des Lichtmaschinengehauses;
• Verschlei? der Schleifringe;
• Korrosion des Stators;
• Verschlei? der Kohlebursten.

Elektrisch:

• Ausfall des Spannungsreglers:
• Kurzschluss oder Bruch der Diodenbrucke;
• Bruch oder Kurzschluss von Stator- oder Rotorwicklungen.

Warnanzeichen fur eine defekte Lichtmaschine

Typische Anzeichen fur eine defekte Lichtmaschine werden oft mit Batterieproblemen verwechselt. Eines der folgenden Probleme konnte ein Anzeichen fur eine defekte Lichtmaschine sein:

• Schwache oder zu helle Scheinwerfer;
• Die Batterie wird nicht aufgeladen;
• Gerate laufen langsam (z. B. Scheibenwischer) oder funktionieren nicht;
• Der Motor springt nicht an oder wird haufig abgewurgt;
• Der Geruch von verbranntem Gummi oder Kabeln;
• Die Batteriekontrollleuchte auf dem Armaturenbrett leuchtet.

Gesondert zu erwahnen sind die Anzeichen eines Bruchs der Riemenscheibe mit Uberholkupplung:

Erhohte Gerauschentwicklung der Lichtmaschine und des Riemens, insbesondere bei hohen Drehzahlen:

• „Springende“ Riemenubertragung.
• Leichte Vibrationen des Fahrzeugs bei langsamer Fahrt oder bei laufender Klimaanlage.
• Knistern beim Starten und Stoppen des Motorbetriebs.