Generator/ -einzelteile

Generator / Lichtmaschine fürs Auto kaufen

Der Generator, häufig auch Lichtmaschine genannt, wird durch den Motor angetrieben und versorgt das Auto mit elektrischer Energie. Er basiert auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion und stellt das Gegenstück zum Elektromotor dar. Durch die Energie können elektrische Zusatzverbraucher wie z.B. Lüfter oder Entertainment-Systeme betrieben werden. Außerdem lädt der Generator die Batterie, damit der Anlasser beim nächsten Start die Verbrennung im Motor in Gang setzen kann. Ziel der Auslegung ist eine ausgeglichene Ladebilanz, d.h. der Generator soll entsprechend seiner Kennlinie und der Drehzahlhäufigkeitsverteilung im praktischen Fahrbetrieb mindestens so viel Energie erzeugen, wie alle Verbraucher im gleichen Zeitraum verbrauchen.

Im PKW ergeben alle über längere oder kürzere Zeit eingeschalteten Verbraucher eine Gesamtleistung von ca. 600W. Ohne Berücksichtigung des Ladestromes muss der Generator bei Normalbelastung damit eine Stromstärke von ca. 40 Ampere erzeugen. Der Wert soll bereits bei Leerlaufdrehzahl vorliegen, um Batteriebelastungen im Stadtverkehr mit vielen Standzeiten zu vermeiden. Drehstromgeneratoren erfüllen diese Anforderungen. Sie werden über Keilriemen bzw. Keilrippenriemen von der Kurbelwelle mit einer Übersetzung von 1:2 bis 1:3 angetrieben.

Das Generatorprinzip

  • Generatoren erzeugen Spannung durch Induktion
  • Es liegt eine drehende Bewegung einer Spule in einem Magnetfeld vor.
  • Es entsteht immer Wechselspannung.
  • Die Größe der Spannung wird durch die Drehzahl, die Magnetfeldstärke und die Windungszahl der Spule beeinflusst.

Da zum Laden der Batterie und für viele elektrische und elektronische Einrichtungen eines Autos Gleichspannung erforderlich ist, wird die Generatorspannung gleichgerichtet. In den letzten Jahren haben sich zwei Generatorarten durchgesetzt. Einmal der Klauenpolgenerator und einmal der Compact Generator. Klauenpolgeneratoren sind Innenpolmaschinen d.h. das Erregerfeld rotiert mit dem Läufer. Die Einführung im großen Stil wurde erst möglich, nachdem kleine, leistungsfähige und zuverlässige Siliziumdioden in großer Anzahl verfügbar waren. Zur Leistungssteigerung können zwei Systeme in einem Generatorgehäuse untergebracht werden. Wesentliches Merkmal der klassischen Ausführung ist die einflutige, axiale Belüftung durch einen einzigen, außen liegenden Lüfter.

Der Compact Generator ist eine neue Ausführung des Klauenpolgenerators. Er ist bei gleicher Leistung kleiner und leichter. Die Kühlung erfolgt durch zwei innenliegende Lüfter, die beidseitig die Kühlluft über die Lagerschilder ansaugen. Die erwärmte Luft verlässt den Generator über Lüftungsschlitze im Bereich der Erzeugerwicklungen. Der kleine elektronische Regler liegt, wie die Dioden, im unmittelbaren Lufteintritt der Kühlluft. Durch geschickte Formgebung der Lüfter und des Klauenpolläufers ist er leiser. Der Compact Generator wird mit höheren Maximaldrehzahlen betrieben und bietet wesentiliche Vorteile:

  • höhere Ausnutzung durch höhere mögliche Maximaldrehzahlen
  • reduziertes aerodymaisches Geräusch durch kleinere Lüfterdurchmesser
  • deutlich reduziertes magnetisches Geräusch
  • höhere Kohlebürstenstandzeit durch reduzierten Schleifringdurchmesser

Mechanischer Einbau im Fahrzeug

Fast alle über gewöhliche Keilriemen vom Verbrennungsmotor angetriebene Generatoren sind an Haltevorrichtungen angebracht, sodass ein Nachspannen des Riemens durch Schwenken um einen Befestigungsarm möglich ist. Neben Normalkeilriemen sind zunehmen auch Keilrippenriemen im Einsatz. Der ermöglichte Biegeradius erlaubt kleinere Riemenscheiben am Generator und damit höhere Übersetzungsverhältnisse, sprich mehr Leistung.

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