Lichtmaschine für alle Fahrzeuge

Lichtmaschine

Lichtmaschine

Bei der Lichtmaschine beziehungsweise dem Alternator handelt es sich um ein Nebenaggregat, der vom Motor angetrieben wird. Die Lichtmaschine, kurz LiMa, ist ein Generator, der beim Betrieb eines Fahrzeugs eine elektronische Spannung erzeugt. In Automobilen sind ausschließlich geregelte Lichtmaschinen in Gebrauch, welche die Spannung und die elektrische Leistung konstant halten.

Welche Funktionen erfüllt die Lichtmaschine im Fahrzeug und wo sitzt sie?

Die Lichtmaschine lädt während des Fahrtbetriebs die Autobatterie und versorgt alle elektrischen Verbraucher an Bord sowie die Autobatterie mit Strom. Die Lichtmaschine ist bei geöffneter Motorhaube in der Regel einfach zu finden. Sie ist in der Regel mit Motorblock verbunden und wird vom Keilriemen angetrieben. Bei einigen Modellen muss die Kunststoffabdeckung des Motors entfernt werden, um an die LiMa zu gelangen.

Welche Arten von Lichtmaschinen gibt es und wie sind sie aufgebaut? 

Bei der Lichtmaschine wird grob in verschiedene Antriebsarten unterschieden.

Die Gleichstromlichtmaschine

Gleichstromlichtmaschinen wurden in Fahrzeugen verwendet, die bis in die 1970er Jahre gebaut wurden. Diese Art der Lichtmaschine wird daher vor allem bei der Restaurierung von Oldtimern verwendet. Die Gleichstromlichtmaschine wird heute nur noch als Anlassgenerator in einigen Hybridfahrzeugen verwendet, wobei Starter und Lichtmaschine in einem einzigen Gerät kombiniert werden.

Die Wechselstromlichtmaschine

Die Wechselstromlichtmaschine ist ebenfalls in einigen Oldtimern zu finden, wie etwa der „Ente“, Dem 2CV von Citroën. Die Wechselstromlichtmaschine besteht aus einem Rotor und einem Stator und erzeugt einphasigen Wechselstrom, proportional zur Drehzahl des Rotors. Mithilfe eines Kommutators wird in der Wechselstromlichtmaschine der erzeugte Strom in Gleichstrom umgewandelt. In modernen Automobilen wird die Wechselstromlichtmaschinen nicht mehr verwendet.

Die Drehstromlichtmaschine

Seit den 1970er Jahren haben sich in Fahrzeugen die Drehstromlichtmaschinen durchgesetzt. Sie wirkt entgegengesetzt zur Wechselstromlichtmaschine, die Funktionen von Rotor und Stator sind im Vergleich zur Gleichstromlichtmaschine entgegengesetzt. Der Rotor kann dabei als Elektromagnet oder als Permanentmagnet eingesetzt werden. Mit der Drehstromlichtmaschine wird eine Dreiphasenwechselspannung erzeugt. Über einen im Generator integrierten Halbleiter wird der Strom gleichgerichtet und kann so vom Bordnetz genutzt werden.

Bei der Umwandlung der Wechselspannung in eine Gleichspannung kommt es bei Drehstromlichtmaschinen zu Verlusten und zu einer erhöhten Erwärmung, durch welche der Generator beschädigt werden kann. Diese Wärme wird bei den meisten Aggregaten durch eine Luftkühlung abgeleitet. Das dafür zuständige Ventilatorrad ist in den Aggregaten integriert. Bei einigen Modellen wie den W210 von Mercedes wird die Lichtmaschine mittels Wasserkühlung abgekühlt. Ein elektrischer Heizmechanismus sorgt in diesem Fall jedoch dafür, dass die Lichtmaschine schneller die Betriebstemperatur erreicht. 

Schwachpunkte der Lichtmaschine

Eine Lichtmaschine ist sehr robust und hat zumeist eine höhere Lebensdauer als die meisten Automobile, in der sie verbaut ist. Dennoch kann eine Lichtmaschine einen Defekt erleiden. In der Regel gibt es vier Gründe für den Defekt einer Lichtmaschine. Zum einen kann die Lichtmaschine an bei höheren Laufleistungen beschädigt werden. Korrodierte Kabel und Steckverbindungen unterbrechen ebenfalls den notwendigen Stromfluss. Der häufigste Grund für einen Defekt ist allerdings sekundär und in einem abgenutzten beziehungsweise schlecht gespannten Keilriemen zu finden.

Einzelne Bauteile der LiMa können ebenfalls Schwachpunkte darstellen. In der Regel ist ein Defekt der Lichtmaschine im Laderegler zu suchen. Dieser regelt bei schwankenden Drehzahlen den Stromfluss. Bei sinkender Drehzahl und damit sinkender elektronischer Leistung schaltet der Laderegler die Stromzufuhr aus der Batterie zu, wenn die elektrischen Verbraucher eine höhere Leistung benötigen. Bei einer höheren Drehzahl und einer höheren elektrischen Leistung sorgt der Laderegler dafür, dass die Batterie geladen wird.

Wie erkenne ich eine defekte Lichtmaschine?

Fehler, die durch eine defekte Lichtmaschine verursacht werden, sind oftmals nicht eindeutig auf diese zurückzuführen. Eine defekte Lichtmaschine kann daran erkannt werden, dass die Ladekontrollampe im Armaturenbrett auch bei einem arbeitenden Motor weiter leuchtet. Dabei handelt es sich um das Symbol der kleinen Batterie. Dabei kann es sich allerdings auch um einen Defekt der Autobatterie, einen schlecht gespannten oder abgenutzten Keilriemen beziehungsweise fehlerhafte Kabel handeln. Ein weiteres Anzeichen für einen Defekt der Lichtmaschine ist, dass die Batterie trotz zugeschaltetem Motor sehr schnell entlädt, da diese bei einer defekten Lichtmaschine alle elektronischen Verbraucher versorgt, ohne dass sie aufgeladen wird.

Zudem lässt sich das Auto nicht mehr starten, wenn die Batterie nicht mehr von der Lichtmaschine mit Energie versorgt wird, da der Anlasser ebenfalls nicht mehr mit Strom versorgt wird. Ob der Fehler an der Lichtmaschine liegt oder an einer defekten Batterie, kann mit einem Fremdstart herausgefunden werden. Funktionieren die elektronischen Verbraucher des Fahrzeugs nach einem Fremdstart ebenfalls nicht und geht das Fahrzeug nach dem Fremdstart wieder aus, ist der Fehler in der Lichtmaschine zu finden. Ein geübtes Ohr erkennt auch an Schleifgeräuschen aus dem Motorraum eine defekte Lichtmaschine, wenn deren Lager defekt sind. In diesem Fall kündigt sich ein baldiger Ausfall der LiMa an.

Die Risiken bei einer defekten Lichtmaschine

Risiken bei einer defekten Lichtmaschine gibt es im Grunde nicht, da es sich nicht um ein sicherheitsrelevantes Bauteil handelt. Wird das Fahrzeug sowie weitere elektronische Verbraucher mit einer defekten Lichtmaschine betrieben, entlädt sich lediglich die Batterie.

Worauf muss beim Austausch der Lichtmaschine geachtet werden?

Für den Austausch einer Lichtmaschine muss nicht unbedingt eine Werkstatt aufgesucht werden, da es sich nicht um ein sicherheitsrelevantes Bauteil handelt. Ein einfaches Schraubenschlüsselset und eine Ratsche mit entsprechenden Aufsätzen – in der Regel 17er-Nüsse – reichen aus, um die Lichtmaschine zu wechseln. Bei einigen Modellen wird ein Torx-Aufsatz benötigt. Vor dem Wechsel der Lichtmaschine sollte unbedingt die Batterie abgeklemmt werden. Bei Lichtmaschinen, die mit Kühlflüssigkeit arbeiten, muss diese vor dem Ausbau abgelassen und nach dem Austausch des Geräts fachgerecht entsorgt werden.

Beim Einbau der neuen Lichtmaschine muss darauf geachtet werden, dass die Spannung des Keilriemens den Vorgaben des Fahrzeugherstellers entspricht. Manche Lichtmaschinen verfügen über einen automatischen Spanner, der beim Einbau gespannt werden muss. Bei anderen Ausführungen muss der Keilriemen per Hand gespannt werden, wobei der Einsatz eines geeigneten Hebels genügt. Geübte Schrauber können die Spannung des Keilriemens mit den Fingern überprüfen. Ein gut sitzender Riemen darf sich an keiner Stelle um mehr als 90 ° verdrehen lassen oder gar bei Motorbetrieb quietschen. Idealerweise wird der Keilriemen beim Austausch der Lichtmaschine mit gewechselt. Bei zusätzlichen Laufgeräuschen sollte auch die Umlenkrolle gewechselt werden.

 

Verwandte Bauteile der Lichtmaschine

 

Keilriemen

Autobatterie

Laderegler

Umlenkrolle

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Wichtige Bauteile in der Hauptbaugruppe Kühlung, Heizung, Klima, Lichtmaschine

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