So erkennen Sie einen Defekt an der Elektrik & Zündung

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So erkennen Sie einen Defekt an der Elektrik & Zündung

Elektrik und Zündung zählen zu den wichtigsten Bestandteilen eines Kraftfahrzeugs. Sie sorgen dafür, dass Sie Ihr Auto fahren und mit zahlreichen Sonderfunktionen nutzen können. Die Anzahl der Extras ist mit der Entwicklung der Automobilindustrie stetig gewachsen. In der Fahrgastkabine können Sie auf Wiedergabegeräte wie MP3- oder DVD-Player zugreifen. Navigationsgeräte und Empfangsanlagen für DVB-T gehören mittlerweile ebenso zur Grundausstattung vieler Autos.

Um fahren und dabei elektronische Geräte nutzen zu können, sind zwei wichtige Bestandteile notwendig: die Lichtmaschine und die Zündung. Der vorliegende Ratgeber soll Ihnen einen einfachen Einstieg in die zugrunde liegende Technologie ermöglichen. Besonderes Augenmerk soll dabei auf die Frage gelegt werden, wie Sie Defekte erkennen und beim Kauf die richtige Entscheidung treffen können.

Wichtige Aspekte der Autoelektrik

Unter Autoelektrik werden im Folgenden alle Elemente eines Kraftfahrzeugs verstanden, die mit Strom funktionieren. Die Stromerzeuger sind dabei ebenso inbegriffen wie die Verbraucher. Die Lichtmaschine gehört der ersten Gruppe an. Die verschiedenen Steuergeräte gehören zur zweiten Gruppe. Der Umfang variiert bei verschiedenen Autos. Modelle der Mittelklasse verfügen über durchschnittlich 20 Steuergeräte. Oberklassewagen haben bis zu 80 Elemente zum Steuern. An der Entwicklung moderner Geräte hatten Neuerungen in der Mikroprozessortechnik maßgeblichen Anteil.

Zu den Elektronikgeräten zählen zum Beispiel:

  • ABS
  • Instrumentenblock (Drehzahlmesser, Tachometer, Kilometerzähler)
  • Airbags
  • Motorsteuerung
  • Navigationsinstrumente
  • Body Control Unit

Elektronikgeräte an Bord sind hohen Belastungen ausgesetzt. Defekte werden häufig durch zu hohe Temperaturen und mechanische Wirkungen verursacht. Witterungseinflüsse haben ebenfalls große Auswirkungen. Die Elektronik eines leistungsstarken Autos wird nur durch die entsprechenden Schutzeinrichtungen gegen Schwingungen, Nässe, Hitze und Kälte dauerhaft geschützt. Eine gute Abschirmung und Abdichtung der Kabel ist nicht minder bedeutsam.

Elektronikgeräte weisen häufig Fehler auf, weil sie nicht korrekt gegen Hitze geschützt sind. Achten Sie daher auf die Toleranzbereiche. Im Motorraum sollte er bei -40 bis 125°C betragen. Bei gebrauchten Geräten können Verbindungen verschmort sein. Eine beeinträchtigte Ventilation ist ebenso nachteilig. Sie erkennen Sie an verstopften Ventilationsschächten und Verschmutzungen im Innern. Über kurz oder lang führen derartige Beeinträchtigungen zu Überhitzungserscheinungen.

Die Lichtmaschine

Die Elektrik eines Autos ist von der korrekten Funktion dieses Bauteils abhängig. Teilweise bezeichnet man es als Generator oder Dynamo. Lichtmaschinen sind elektrische Stromerzeuger, die den Verbrauchern an Bord die notwendige Energie zur Verfügung stellen. Die Lichtmaschine wird über den Verbrennungsmotor angetrieben. Die Verbindung erfolgt über Keilflach- oder Keilrippenriemen. Per Batterie wird in vielen Fällen Energie gespeichert und überschüssige Spannung ausgeglichen. Sie haben damit den Vorteil, dass Sie Elektrogeräte im Auto auch in niedrigen Drehzahlbereichen oder bei Stillstand nutzen können. Elektrische Anlassermotoren beziehen ihre Energie ebenfalls aus der Lichtmaschine.

Woher die Lichtmaschine ihren Namen hat

Der Begriff Lichtmaschine leitet sich aus der Vergangenheit des Automobilbaus her. Anfangs hatten die Stromerzeuger in erster Linie die Aufgabe, die Beleuchtung des Autos zu versorgen. Zum Anlassen verwendete man damals Kurbeln. Das Gas-Treibstoff-Gemisch wurde mit einer Magnetzündung entflammt.

Die Auswahl der Lichtmaschinen ist groß, es gibt sie für alle Fahrzeugmarken, hier nur einige Beispiele:

Lichtmaschine und Laderegler - Problemursachen

Das Verständnis dieses Abschnitts ist besonders wichtig, um Ursachen von Fehlfunktionen ableiten zu können. Elektrische Störungen sind häufig bereits in einer gestörten Verbindung zwischen Motor und Lichtmaschine begründet. Vom Zustand des Keilrippenriemens ziehen Sie Rückschlüsse. Sind sie ausgefranst und an einigen Stellen dünn, ist mit Funktionsbeeinträchtigungen zu rechnen. Achten Sie ebenfalls darauf, dass der Riemen nicht locker sitzt. Er sorgt dafür, dass mechanische Energie nur ungenügend in elektrische umgewandelt wird. Schlimmstenfalls verheddert er sich und richtet weit größeren Schaden an. Warnzeichen sind Quietschen im Motorraum, plötzlich schwächer werdendes Licht oder das Stehenbleiben des Wagens.

Die Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische erfolgt im Regelfall nur mit geringen Verlusten. Ursächlich hierfür sind Reibungen, Verlust von Stromwärme und Magnetisierungseinbußen. Defekte und schlechte Montage äußern sich häufig in zu hohen Verlusten. Eine Behinderung beweglicher Teile kommt als Problemursache in Betracht.

Defekte am Laderegler

Defekte am Laderegler haben besonders gravierende Auswirkungen. Über kurz oder lang führen sie zur Überlastung der Batterie. Für die Fehlersuche ist eine Kenntnis um die Funktionsweise notwendig. Bei niedrigen Drehzahlen zieht die Lichtmaschine benötigte Energie zusätzlich aus der Batterie. Dies geschieht, wenn nicht genügend mechanische Energie in elektrische umgewandelt werden kann. Bei sehr hohen Drehzahlen erzeugt die Lichtmaschine mehr Strom, als zum Betrieb der Geräte notwendig ist. Die Batterie wird in diesem Fall geladen. Ohne eine entsprechende Schutzvorrichtung geschähe dies so lange, bis sie überlastet und funktionsunfähig wird. Um dies zu verhindern, nutzt man einen Laderegler. Er verändert die Magnetfeldstärke der Lichtmaschine in Abhängigkeit der Spannung. Überspannungen werden so durch die Veränderung einer Variable ausgeglichen.

Defekte am Laderegler erkennen Sie mit einem Messgerät. Die Ladespannung darf nicht mehr als 15V betragen. Verschmorte Stecker sind ein weiteres Warnzeichen.

Die Zündung

Die Zündung eines Verbrennungsmotors hat die Aufgabe, das Gemisch aus Kraftstoff und Luft im Zylinderbrennraum zu entflammen. Beim normalen Ottomotor erfolgt sie durch einen Hochspannungsfunken. Er wird durch eine Zündkerze erzeugt. Beim Dieselmotor kommt es zur Selbstzündung, wenn der Brennstoff in die verdichtete Luft eingespritzt wird.

Damit bei geringem Verbrauch möglichst viel Kraft aufgebracht werden kann, muss das Gas zur richtigen Zeit entzündet werden. Er ist von der jeweiligen Position der Kurbelwelle abhängig. Je höher die Drehzahl ist, umso eher muss das Gas vor dem Eintreten des Totpunkts entzündet werden. Man versteht darunter eine Anordnung, bei der sich die Drehpunkte von Kurbelwelle, Pleuel und Kreuzkopf auf einer Linie befinden.

Warum der Zündzeitpunkt so wichtig ist

Probleme treten auf, wenn der Zündzeitpunkt falsch eingestellt ist. Bei zu frühem Zeitpunkt kann die Verbrennung außer Kontrolle geraten. Sehr hohe Drücke und Temperaturen sind die Folge. Durch die starke Beanspruchung kann es zur Zerstörung des Motors kommen. Weitere negative Nebeneffekte sind eine höhere Schadstoffanreicherung des Abgases und Leistungsverluste. Variablen, die auf den Grad der Schädigung Einfluss nehmen, sind die Zusammensetzung des Treibstoffgemisches, die Zündkerzen und die Form des Brennraums. Erfolgt die Zündung zu spät, wird die Leistung des Motors nicht optimal entfaltet. Es kommt zu Überhitzungserscheinungen, höherem Verbrauch und einem geringeren Wirkungsgrad. Mit Zündkennfeldern kann der Zeitpunkt optimal an den Motor angepasst werden.

Verschiedene Arten von Zündungen

Man unterscheidet Magnetzündungen, Batteriezündungen, Transistorzündungen, elektronische und Laserzündungen. Das Prinzip ist im Wesentlichen gleich. Es wird eine Spannung aufgebaut, die plötzlich abgegeben wird. Man nutzt hier zum Beispiel einen Unterbrecher, der den Stromfluss abschneidet. Infolgedessen bricht das Magnetfeld zusammen. Die schnelle Änderung führt zur Induktion einer Spannung, die auf die Zündkerze geleitet wird. Es kommt zum Überschlag eines Funken, der das Gemisch aus Gas und Treibstoff entzündet.

Ein wichtiges Bauteil einer Zündanlage ist der Zündverteiler. Er hat verschiedene Aufgaben. Die erste besteht darin, den Zündfunken durch den Zündunterbrecher hervorzubringen. Weiterhin verteilt er die Hochspannung, die in den Zündspulen erzeugt wird, an die Zündkerzen. Bei einigen Automodellen unterstützt der Zündverteiler zudem die Drehzahlbegrenzung des Motors.

Die verschiedenen Zündungsarten unterscheiden sich in der Funkenart, ihrer Länge und ihrer Stärke.

Woran erkennen Sie Probleme beim Zündverteiler?

Eine häufige Beeinträchtigung entsteht beim Unterbrecher, der sich im unteren Bereich des Verteilers befindet. Sie betrifft den Abstand der Kontakte. In der Regel beträgt er beim Unterbrecher 0,4 mm. Durch mechanische Abreibungsvorgänge und Leistungsveränderungen der Rückholfedern verändert sich die Zündkurve. Eine Abweichung von 0,1 mm reicht bereits aus, um die Motorleistung und den runden Betrieb zu stören. Bei modernen Ausführungen sorgen spezielle Sensoren dafür, dass die Abstände jederzeit kontrolliert werden. Die Rückholfedern können für verschiedene Zwecke programmiert und optimal abgestimmt werden.

Beeinträchtigungen durch Störimpulse der Zündfunken

Die Zündfunken gehen mit störenden Impulsen auf hoher Frequenz einher. Nur, wenn sie wirksam unterdrückt werden, ist ein reibungsloser Betrieb möglich. Eine Möglichkeit hierbei stellt ein Entstörwiderstand von 5k Ohm. Damit werden der maximale Strom, die Anstiegsgeschwindigkeit des Stroms und die störende Strahlung eingeschränkt.

Weitere Beeinträchtigungen können durch die Zündkabel auftreten. Stellen Sie sicher, dass sie nicht zu nahe am Motorblock verlaufen. Wenn dies der Fall ist, verlagern Sie sie entsprechend. Funktionsfehler des Zündverteilers können ebenfalls auf Störimpulse zurückzuführen sein. Achten Sie darauf, dass er durch eine Metallkappe ausreichend abgeschirmt ist. Zündkerzen und Kabel sollten ebenfalls abgeschirmt werden.

Zur Minderung von Störungen tragen weiterhin Zündkondensatoren über Unterbrecherkontakten und Stützkondensatoren gegen die Masse im Versorgungsstromkreis bei. Das Bordnetz wird dadurch wirksam abgeschirmt.

Woran erkennen Sie Defekte an Zündkerzen?

Um eventuell vorhandene Beeinträchtigungen festzustellen, schrauben Sie die Zündkerzen zunächst aus. Viel erkennen Sie am sogenannten Zündkerzengesicht. Dabei handelt es sich um die Oberfläche. Solange Sie nur pulverförmige Niederschläge mit hellgelben bis mattschwarzen Färbungen sehen, ist die Zündkerze in Ordnung. Die Wärmewerte und Einstellungen des Vergasers sind richtig.

Stärkere Beläge mit mattschwarzer Farbe sprechen dafür, dass die Zündkerze während des Betriebs nicht heiß genug wird. Ursächlich kann weiterhin ein zu hoher Wärmewert und falsche Vergasereinstellung bei zu viel Kraftstoff sein.

Eine silbrig-weiße Verfärbung mit Verglasungen an Elektroden und Isolator spricht dafür, dass die Zündkerze im Betrieb zu heiß wird. Der Wärmewert kann ebenso Ursache sein wie eine zu magere Vergasereinstellung.

Ein blauschwarzer glänzender Belag mit einer emailähnlichen Glasur spricht für eine geschmolzene Verbleiung. Hierfür sind Zündaussetzer verantwortlich, die bei zu hohen Motorbelastungen auftreten. Die Vermeidung von bleihaltigem Kraftstoff hilft bei der Vorbeuge.

Sind Isolatoren, Stahlkörper und Elektroden ölig und von schwarzer Farbe, gelangt vermutlich zu viel Öl in den Brennbereich. Dieser Fehler kommt allerdings selten vor.

Ist der Überzug auf den Kerzen glasähnlich und gelbrot bis braun, ist die Kerze wahrscheinlich verbleit. Der Wärmewert der Kerze ist dann in der Regel zu niedrig.

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