Lichtmaschine (Generator)

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Mit Licht- bzw. Kommutatormaschine (kurz LiMa) ist der Generator eines Autos gemeint. Dieser versorgt die elektronischen Verbraucher des Wagens mit Energie und lädt gleichzeitig die Batterie. Diese dient dann als Spannungspuffer und Energiespeicher, um selbst bei ausgeschaltetem oder langsam laufendem Motor ausreichend Strom zur Verfügung zu haben. Die Kommutatormaschine trägt die Bezeichnung aus historischen Gründen, weil in der Anfangszeit des Autos nur die Scheinwerfer des Fahrzeugs gespeist wurden. Der Motor wurde mit einer Kurbel per Hand gestartet. In neueren Autos übernimmt der Anlasser jene Aufgabe, der ebenfalls durch die Batterie mit Strom versorgt wird.

Beispiel Foto: Lichtmaschinen

Die Kommutatormaschine ist ein Stromerzeuger im Auto, welcher vom Verbrennungsmotor betrieben wird. Der Generator dient der Energieversorgung aller Komponenten der Kfz-Elektrik wie beispielsweise dem Anlasser und lädt zugleich die Startbatterie. Die Kommutatormaschine besteht aus dynamischen und statischen Bauteilen. Statische Teile sind beispielsweise die Abdeckklappe, der Laderegler oder das Aluminiumgehäuse. Zu den dynamischen Teilen gehören Läufer, Kugellager, Schleifring und Riemenscheibe. Der Antrieb des Erzeugers im Wagen erfolgt über den Rippen- oder den Keilriemen des Motors. Durch jenen Prozess wandelt dieser mechanische in elektrische Energie um.

Durch die Verbreitung der Halbleiterdioden sind die Gleichstromlichtmaschinen durch die Drehstromlichtmaschinen weitestgehend verdrängt worden, welche erheblich weniger Verschleiß aufweisen und höhere Drehzahlen zuließen. Dabei ist die Funktion von Stator und Rotor vertauscht und das anziehende Erregerfeld wird durch den Drehflügel erzeugt. Durch jene Drehung des Magneten wird in den umkreisenden Spulen eine dreiphasige Wechselspannung abgeleitet, die nach der Spulenanordnung 120 Grad deckungsgleich verschoben sind. In neuen Lichtmaschinen kommen zudem Klauenpolläufer zur Anwendung, die anstatt des Magneten mit einem Süd- und Nordpol, sechs Süd- und Nordpole besitzen. Bei der ganzen Drehung des Rotors entstehen deshalb nicht ausschließlich 6 Halbwellen, sondern insgesamt 36. Nach der nötigen Gleichrichtung mithilfe der Halbleiterdioden entsteht auf diese Weise eine Ausgangsspannung mit einer niedrigen Restwelligkeit, welche durch die Kompensatoren geglättet wird. Die von der Kommutatormaschine erzeugte Spannung hängt in erster Linie von der Magnetfeldstärke, der Wicklungszahl der Spulen und der Drehzahl des Rotors ab und wird durch den Spannungsregler auf etwa 14 Volt gehalten.

Defekt an der Lichtmaschine

Die Kommutatormaschine ist ein Stromerzeuger im Auto, der die elektrischen Anlagen im Wagen mit hinreichend Strom versorgt. Ist dieser defekt, funktioniert die Stromversorgung nicht und der Wagen muss sich die nötige Energie aus der Batterie ziehen. Wenn über die Autobatterie noch ausreichend Energie verfügbar ist, ist es fahrtüchtig. Wenn jedoch die Versorgung aus der Autobatterie aufgebraucht ist, bleibt der Wagen stehen und lässt sich nicht mehr ohne fremde Hilfe starten. In diesem Fall muss die Kommutatormaschine ausgewechselt werden.

Bekannte Symptome einer defekten Lichtmaschine sind beispielsweise, dass das Radio ausgeht und sich nicht mehr starten lässt. Das Licht an der Tachoanzeige geht ebenfalls aus und bei digitalen Anzeigen wird der Stand des Tachos gar nicht mehr angezeigt. Bei einer defekten Kommutatormaschine funktionieren die elektrischen Fensterheber nicht und außerdem ruckelt der Wagen während der Fahrt, kann plötzlich ausgehen und lässt sich danach nicht mehr starten. Bei einem Versuch den Wagen zu starten hört der Fahrer keine Geräusche und auch ein Stottern des Motors ist nicht zu vernehmen.

Bei den meisten Fahrzeugen leuchtet normalerweise die Batterie-Leuchte auf, um den Defekt anzuzeigen. Ist die Kommutatormaschine defekt, hilft lediglich das Abschleppen des Wagens und eine anschließende Reparatur.

Wenn beim Wagen schon öfter Probleme mit der Bordspannung aufgetreten sind wie zum Beispiel Probleme beim Starten des Wagens, dann sollte der Halter in die Werkstatt fahren, um Probleme mit der Kommutatormaschine rechtzeitig zu erkennen und notwendige Reparaturen erledigen zu lassen. Dies ist sicherer, als wenn das Auto den Fahrer auf der Autobahn oder auf der Landstraße im Stich lässt und dieser abgeschleppt werden muss.

Ohne eine funktionierende Kommutatormaschine kann das Fahrzeug nicht mehr gestartet werden. In diesem Fall sollte mit einem Spannungsmesser die Spannung an der Autobatterie zwischen Minus- und Pluspol im Leerlauf und bei etwa 4.000 U/min bestimmt werden. Wenn die Ladespannung dabei zwischen ca. 13,8 und 14,6 Volt liegt, ist die Kommutatormaschine betriebsbereit. Liegt die Spannung dagegen zu niedrig, kommen die Kohlen, der Regler, der Schleifring, die Wicklungen oder die Dioden als Ursache in Frage. Töne wie zum Beispiel ein lautes Pfeifgeräusch weisen auf einen defekten Generatorfreilauf oder beschädigte Lager hin. Korrodierte Stecker oder beschädigte Leitungen können bei Problemen mit der Stromversorgung möglich sein. In diesem Fall wird ein Besuch in der Werkstatt empfohlen.

Der Drehstromgenerator ist im Betrieb des Fahrzeugs sehr großen Belastungen ausgesetzt. Wenn der Motor läuft, wird auch die Kommutatormaschine angetrieben. Zudem benötigen heutige Fahrzeuge ständig Energie, um die vielen Verbraucher, Assistenz- und Komfortsysteme dauerhaft versorgen zu können. Dadurch können die Komponenten der Kommutatormaschine mit den Jahren sowie bei höheren Laufleistungen verschleißen und auch kaputtgehen. Ein Mangel des Bauteils kann sich somit durch unterschiedliche Symptome bemerkbar machen. Wenn sich erste Anzeichen für den Defekt zeigen, sollte die Funktion der Kommutatormaschine geprüft werden, weil zugleich andere Komponenten des Netzes und der Stromerzeugung als mögliche Ursache in Frage kommen können.

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