Haben Sie sich schon einmal Gedanken dazu gemacht, welches Autoteil für die verschiedenen Grundfunktionen, wie das Radio oder die Klimaanlage zuständig sind? Viele gehen dabei von der Autobatterie aus – doch weit gefehlt. Denn für all diese Funktionen, die wir zumeist als selbstverständlich betrachten, ist die Lichtmaschine des Fahrzeuges zuständig.
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Es werde Licht – was ist die Lichtmaschine?
Kurzgesagt ist die Lichtmaschine eine Energie-Übersetzerin und Energie-Verteilerin. Um das zu verstehen, ist es wichtig zu wissen, wie Energie in einem Fahrzeug entsteht: Grundsätzlich produziert der Motor eine Autos Energie. Doch dabei handelt es sich um rein mechanische Energie. Als solche kann diese Energie nicht für Funktionen verwendet werden, die über die mechanische Bewegung hinausgehen. Stellen Sie sich das so vor, dass Sie ein Auto hätten, das sich einfach nur fortbewegen bzw. fahren kann.
Für alles weitere, wie zum Beispiel das Betätigen des Lichts, das Hören von Musik, das Öffnen und Schließen der Fenster oder auch das Starten des Motors braucht das Fahrzeug elektrische Energie. Und genau hier kommt die Lichtmaschine ins Spiel.
Damit wird eines sichtbar: Die Auto Lichtmaschine ist eines der wichtigsten Autoteile, wobei sie seit 1913 zu den Bestandteilen von Fahrzeugen gehört.
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Wie die Auto Lichtmaschine funktioniert
Wie bereits erwähnt, ist die Lichtmaschine eine Art Übersetzerin. Sie wandelt die vom Automotor erzeugte mechanische Energie in elektronische Energie um. Den erzeugten Strom leitet die Lichtmaschine während der Fahrt an die verschiedenen Komponenten weiter. Somit steuert sie die elektronisch erzeugte Spannung und richtet den elektrischen Strom gleich.
Dabei ist besonders die Aufrechterhaltung des Energiestandes der Autobatterie sehr wichtig, denn ohne eine funktionierende Batterie springt Ihr Fahrzeug schon gar nicht an. Ebenso abhängig von der Lichtmaschine sind die Klima- und Beleuchtungssysteme und bei bestimmten Fahrzeugmodellen sogar die Servolenkung.
Um ihre Arbeit tun zu können muss die Lichtmaschine dabei über einen Riemen mit der Kurbelwelle des Motors verbunden sein, denn nur so kann sie die mechanische Energie in elektrische Energie umwandeln. Dies geschieht folgendermaßen:
- Die Lichtmaschine besteht aus einem Rotor mit Permanentmagneten;
- Umgeben ist dieser von einem sogenannten Stator mit Magnetfeld;
- Dieses erzeugt durch die von der Kurbelwelle induzierte Drehbewegung den elektrischen Strom.
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Dies zeigt deutlich auf, dass die Lichtmaschine nur dann funktionieren kann, wenn Bewegung vorhanden ist bzw. der Motor des Autos läuft. Gleichzeitig sorgen die sich im Rotor befindenden Bürsten dafür, dass der erzeugte Strom an den Gleichrichter und den Spannungsregler weitergeleitet wird. So wird vermieden, dass schädliche Stromstöße an die Bauteile des Fahrzeuges abgegeben werden, die sie beschädigen könnten.
Kurzum: Wenn sich der Motor dreht, wandelt die Lichtmaschine die Bewegung über den Keilriemen in elektrische Energie um. Die erzeugte Elektrizität wird dann in die Batterie geleitet.
Die einzelnen Elemente der Lichtmaschine
Hinter der Ummantelung besteht die Auto Lichtmaschine aus verschiedenen Komponenten, die sich so gar nicht erahnen lassen. Wir zeigen Ihnen hier die wichtigsten Teile auf:
Die Riemenscheibe
Die Riemenscheibe ist ein kreisförmiges Bauteil, das auf der Rotorachse befestigt ist und sich entsprechend der Motordrehzahl über einen sogenannten Serpentinenriemen dreht.
Der Rotor
Damit die Statorspulen Strom erzeugen können, ist ein Magnetfeld erforderlich. Der Rotor hat daher die Aufgabe, ein polarisiertes Magnetfeld zu bilden, das einen elektrischen Strom erzeugt. Dabei können auch im Rotor Kurzschlüsse auftreten. Geschieht dies, kann die Funktionsfähigkeit der Lichtmaschine eingeschränkt oder gar verhindert werden.
Stator
Der Stator ist eine kreisförmige Struktur, die für die Erzeugung des elektrischen Stroms verantwortlich ist. Es ist aus Eisen- oder Siliziumlegierungen und Kupferlackdrähten und besteht aus mehreren isolierten Spulen, die an einer Reihe von Schaufeln befestigt sind. In diesen Spulen wird der elektrische Strom induziert, der durch die Drehung des Rotors erzeugt wird.
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Gleichrichter
Dieses Bauteil wandelt den von der Lichtmaschine erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom um. Diese Energie wird wiederum zum Laden der Batterie und zum Betrieb anderer elektrischer Komponenten im Fahrzeug verwendet. Gleichzeitig schützt der Gleichrichter auch die Batterie vor einer möglichen Entladung, indem er den Durchgang des elektrischen Stroms zur Lichtmaschine blockiert.
Regler
Der Regler sorgt als Lichtmaschinen-Bauteil dafür, dass keine Stromspitzen auftreten und so die Batterie nicht überladen wird. Dies indem er die bei der Motordrehzahl erzeugte Spannung regelt.
Keilriemen
Der Keilriemen ist ebenfalls ein wesentliches Element der Lichtmaschine, da er sie mit dem Motor verbindet. Je nach Fahrzeugmarke funktioniert der Keilriemen unterschiedlich: Bei einigen Autos ist nämlich zusätzlich für die Energieübertragung an die Servolenkungspumpe und den Klimakompressor zuständig, während dies bei anderen Fahrzeugtypen nicht der Fall ist.