Daran erkennen Sie eine leistungsstarke Autoelektrik

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Daran erkennen Sie eine leistungsstarke Autoelektrik

Bei modernen Autos zählt die Elektronik zu den wichtigsten Aspekten bei der Auswahl. Im Vergleich zu älteren Modellen hat sich der Funktionsumfang wesentlich gesteigert. Sie nutzen über die Elektronik DVD-Player, Airbagsysteme und Navigationsgeräte im Auto. Damit Ihnen all diese Funktionen zur Verfügung stehen, ist ein wichtiges Bauteil notwendig. Es handelt sich hierbei um die Lichtmaschine.

In den folgenden Abschnitten erfahren Sie, weshalb sie eine so große Bedeutung für die korrekte Funktion aller modernen Fahrzeuge hat. Sie erhalten dabei Hinweise zu Kauf und Verwendung. Ein Überblick über die wichtigsten Hersteller, Qualitätsmerkmale und Besonderheiten beim Ein- und Ausbau rundet den Ratgeber ab.

Entwicklung und Umfang der Elektrik im Auto

Ehe man sich mit Qualitätsmerkmalen guter Automobilelektronik auseinandersetzen kann, ist eine Begriffsabgrenzung notwendig. Im Folgenden seien darunter alle Bauteile des Autos zusammengefasst, die mit Elektrizität funktionieren. Hierzu zählen die Steuergeräte.

An elektronische Bauteile im Auto werden besondere Ansprüche gestellt. Sie müssen besonders robust sein, hohe Temperaturen aushalten, schwingungs- und stoßfest sein und dauerhaft zuverlässig arbeiten. Die Toleranz im Temperaturbereich ist besonders wichtig. Bauteile für den Anbau am Motor müssen für ein Temperaturspektrum zwischen -40 und 125°C ausgelegt sein. Elektronik im Innenraum hat einen Toleranzbereich von -40 – 85°C.

Die Entwicklung der Automobilelektronik beschleunigte sich durch die Nutzung des Mikroprozessors. Zur Basisausstattung eines normalen Wagens der Mittelklasse zählen bis zu 20 Steuergeräte. In Oberklassewagen verbaut man bis zu 80 davon. Die Kommunikation erfolgt über BUS (Binary Unit System).

Nachstehend eine repräsentative Auswahl von Geräten die zur Fahrzeugelektronik zählen.

Grundvoraussetzung aller Elektronik ist die Lichtmaschine

Bei der Lichtmaschine handelt es sich um einen elektrischen Generator, der vom Verbrennungsmotor des Fahrzeugs angetrieben wird. Er versorgt alle angeschlossenen elektrischen Geräte mit Energie. Eine Batterie dient oft als zusätzlicher Energiespeicher und Spannungsausgleicher. Strom steht dadurch auch zur Verfügung, wenn der Motor langsam läuft oder abgestellt ist. Elektrische Anlasser-Motoren beziehen daraus Strom.

Die Bezeichnung Lichtmaschine stammt aus den Anfangszeiten des Autos. Damals diente sie ausschließlich dazu, die Lampen des Autos mit Strom zu versorgen. Zum Anlassen des Motors verwendete man eine Handkurbel. Zum Entflammen des Gas-Treibstoff-Gemisches verwendete man eine Magnetzündung. Alternative Bezeichnungen sind Stromerzeuger, Generator und Dynamo.

Antrieb der Lichtmaschine

Ihre Energie bezieht die Lichtmaschine entweder direkt aus dem Motor oder über ein Reibrad, das von einem Autorad angetrieben wird. Die Übertragung erfolgt über Keilrippen- oder Keilflachriemen. Eine alternative Antriebsmöglichkeit besteht in der Verbindung mit der Kurbelwelle.

Die Umwandlung mechanischer in elektrische Energie erfolgt bei der Lichtmaschine annähernd proportional. Die elektrische Leistung ist wegen Reibungsvorgängen, Stromwärmeverlusten an den Spulen und Magnetisierungseinbußen etwas geringer als die aufgewendete mechanische Arbeit.

Eine besonders wichtige Einrichtung der Lichtmaschine ist der Laderegler. Er hat die Aufgabe, eine Überladung der Autobatterie zu verhindern. Dies könnte passieren, da die Leistung der Lichtmaschine in niedrigen Drehzahlbereichen abnimmt. Wenn sie in diesem Fall nicht mehr für alle elektrischen Anschlussgeräte ausreicht, wird die fehlende Leistung direkt aus der Batterie gezogen. Ist die Leistung der Lichtmaschine höher, als es die Anschlussgeräte brauchen. Lädt sich die Batterie auf. Damit die Batterie hierbei nicht überladen und unbrauchbar wird, ist eine Begrenzung der Spannung notwendig.

Bei gleichbleibender Magnetfeldstärke würde die Spannung der Lichtmaschine je nach Drehzahl und Last schwanken. Um dies zu verhindern, steuert der Laderegler die Magnetfeldstärke so, dass die Ladespannung des Netzes die Aufnahmefähigkeit der Batterie nicht übersteigt. Ein Laderegler bietet Ihnen einen großen Vorteil. Zum Schutz der Batterie ist lediglich ein einziger Wert (die Magnetstärke) zu beeinflussen.

Verschiedene Arten von Lichtmaschinen und Hinweise

Man unterscheidet drei Arten von Lichtmaschinen, Gleichstrom-, Wechselstrom und Drehstromlichtmaschinen. Die ersten beiden Varianten wurden in früheren Phasen des Automobilbaus verwendet. Sie haben gegenüber modernen Ausführungen einige Nachteile. Bei der Gleichstromlichtmaschine verschleißen die zur Stromableitung nötigen Kohlebürsten sehr schnell. Die zulässige Drehzahl ist kleiner als bei Lichtmaschinen mit Drehstrom. Hierfür ist der Kollektor verantwortlich. Dabei handelt es sich um ein Bauteil, das der Umpolung dient. Die Übersetzung ist darüber hinaus geringer. Es ist eine große Motordrehzahl notwendig, um eine halbwegs adäquate Leistung zu produzieren. Der Anschluss vieler Verbraucher kann aus diesem Grund schnell zur Entladung der Batterie führen.

Drehstromlichtmaschinen haben sich seit den 1970er Jahren durchgesetzt. Man verwendet sie noch heute. Durch Hauptstromdioden ist die Batterie vor zu hohen Spannungen geschützt. Der Betrieb der Lichtmaschine ohne Batterie ist damit möglich. Achten Sie beim Kauf von älteren Gebrauchtwagen besonders auf diesen Schutz. Eine fehlende Verbindung zur Batterie bei hohen Drehzahlen führt zur Beschädigung von Gleichrichterdioden. Sehen Sie sich das Innenleben des Autos vor dem Kauf genau an. Korrosionen an den Anschlüssen zwischen Lichtmaschine und Batterie können die Dioden ebenfalls zerstören.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Abfuhr der Wärme, die bei der Umwandlung mechanischer in elektrische Energie erfolgt. Ohne leistungsstarke aktive Kühlung kommt es über kurz oder lang zur Überhitzung der Bauteile. Modelle des gehobenen Preissegments verfügen nicht über ein Belüftungsrad, sondern über eine Wasserkühlung. Diese senkt die Temperatur zwar effektiver, ist allerdings teurer und anfälliger für Defekte als eine Luftkühlung.

Worauf müssen Sie bei der Auswahl einer Lichtmaschine achten?

Lichtmaschinen werden mit unterschiedlichen Stromstärken vertrieben. Serienmäßig sind in vielen Fällen Modelle mit 70 Ampere verbaut. Je nach Bedarf verbauen Sie alternativ eine Lichtmaschine mit 100 oder 120 Ampere. Modelle mit einer höheren Stromstärke benötigen Sie, wenn Sie sich eine leistungsfähige Car-Hi-Fi-Anlage einbauen wollen. Bei zu geringem Strom kann es vorkommen, dass die Spannung bereits bei halber Lautstärke abfällt. Die Endstufe schaltet sich dann selbst bei laufendem Motor ab.

Eine gute Lichtmaschine sollte in einem Bereich von 2.000 Umdrehungen bereits zwei Drittel ihrer Nennleistung erbringen. Besonders wichtig ist die Spannung. Sie messen sie mit einem Multimeter. Sie sollte zwischen 13,8 und 14,5 V betragen.

Welche Lichtmaschine ist mit meinem Auto kompatibel?

Nachdem Sie ihren Bedarf festgelegt haben, müssen Sie sich über die Kompatibilität des Modells informieren. Nicht jede Lichtmaschine kann mit jedem Autotyp verwendet werden. Informationen hierzu entnehmen Sie den Motorcodes. Diese geben Ihnen genaue Auskunft darüber, mit welchen Marken, Modellen und Plattformen das Gerät kompatibel ist. Die technischen Informationen sind ebenso aufmerksam zu studieren. Die erste wichtige Information, die sie der Beschreibung entnehmen, betrifft den Ladestrom. Darüber hinaus erhalten Sie Informationen darüber, welche Art von Riemenscheiben verwendet wird und welchen Durchmesser Sie haben. Für den Einbau sind diese Informationen ebenso relevant wie die Spannung.

So erkennen Sie Störungen an der Lichtmaschine

Anzeichen von Störungen lassen sich schnell erkennen. Häufig tritt bei einem Problem der Fall auf, dass die Ladekontrollleuchte nicht hell wird, wenn man den Motor zündet. Weiterhin kann es dazu kommen, dass die Kontrollleuchte nicht ausgeht, wenn der Motor läuft. Ein Flackern deutet ebenso auf Defekte an. Weitere Probleme sind eine zu niedrige oder zu hohe Spannung und eine Anzeige auf dem Kombiinstrument, die die Fahrt zur Werkstatt nahelegt.

Als Ursache für derartige Störungen haben sich mit der Zeit einige typische Defekte herauskristallisiert. Um eine Fehlfunktion der LED ausschließen zu können, überprüfen Sie zunächst die Kontrollleuchte. Im besten Fall lässt sich das Problem durch ein Auswechseln der Diode lösen.

Eine weitere häufige Fehlerursache sind stark verschlissene Kohlebürsten. Man erkennt diese Beeinträchtigung ohne Probleme. Da zur Behebung lediglich ein neuer Regler notwendig ist, fallen keine übermäßig hohen Zusatzkosten an. Ursächlich für Fehlfunktionen können weiterhin fehlende Dioden sein. Bedenken Sie dabei, dass beschädigte Dioden selbst Symptom einer tiefer liegenden Störung sein können. Ursache können Korrosionen bei den Anschlüssen zwischen Batterie und Lichtmaschine sein. Achten Sie auf auch Knicke und Brüche.

Beschädigungen an Kühlmittelnachlaufpumpe und Streifensicherung können ebenfalls verantwortlich für Fehlfunktionen sein.

Viele bekannte Autohersteller bieten Lichtmaschinen für jeden Bedarf

Hier nur einige bekannte Automarken: 

Hinweise zum Einbau einer Lichtmaschine

Es ist zu beachten, dass der Keilriemen bei Modellen ohne Riemenspanner über die Lichtmaschine gespannt wird. Bei vorhandenem Nebenantrieb wird die Lichtmaschine an zwei festen Punkten fixiert. Der Keilriemen läuft in diesem Fall über einen zusätzlichen Riemenspanner. Es gibt je nach Motorart Unterschiede. Ein- und Ausbau variieren dabei zwar, funktionieren aber grundlegend gleich.

Vor dem Einbau Batterie abklemmen

Eine Grundregel ist in jedem Fall zu befolgen. Vor jeder Arbeit an elektrischen Komponenten des Autos ist die Batterie abzuklemmen. Der Motor sollte ebenfalls abgeschaltet werden. Die Lichtmaschine könnte beschädigt werden, solange sie nicht komplett mit dem Netz des Autos verbunden ist.

Zur Arbeit benötigen Sie einen Schraubenschlüssel, Sechskantschrauben und -muttern. Drehmomentschlüssel für 20-50 Nm sind darüber hinaus ebenso notwendig wie Innensechskantschlüssel.

Nachdem Sie die Batterie abgeklemmt haben, trennen Sie die elektrischen Anschlüsse der Lichtmaschine. Lösen Sie die Spannschrauben und Keilriemen. Anschließend entfernen Sie die Befestigungsschraube der Lichtmaschine. Entnehmen Sie sie aus dem Motorraum. Der Einbau erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. Achten Sie dabei auf das korrekte Anzugsmoment. Der letzte Schritt besteht in einer Spannung der Keilriemen.

Für den Tausch des Reglers kann die Entnahme der kompletten Lichtmaschine ebenfalls notwendig sein. Je nach Motorbauart ist nur sehr wenig Platz zum Hantieren vorhanden. Achten Sie darauf, dass die Kabelanschlüsse sicher befestigt sind. Es kann andernfalls dazu kommen, dass die Batterie nicht vollständig geladen wird und die komplette Fahrzeugelektronik ausfällt. Brandgefahr und Schäden durch Überspannung sind ebenfalls möglich.

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