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Lichtmaschine
Als Lichtmaschine bezeichnet man bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungskraftmaschinenantrieb (meist Benzin- oder Dieselmotor) den Stromerzeuger, der die Fahrzeugbatterie auflädt, die wiederum die elektrischen Geräte an Bord mit Strom versorgt. Es handelt sich um einen elektrischen Generator, der nach dem Prinzip eines Dynamos arbeitet.
Grundlegendes
Funktionsweise
Die Lichtmaschine wird über einen Treibriemen vom laufenden Verbrennungsmotor aus mit angetrieben. Sie liefert elektrische Energie an die Batterie. Das bedeutet, dass die Lichtmaschine als Generator fungiert und die mechanische Energie des Verbrennungsmotors in elektrische umgewandelt wird. Da die elektrische Spannung drehzahlbedingt nicht konstant ist, wird zwischen Generator und Batterie ein Laderegler geschaltet, der die abgegriffene Spannung durch Regelung konstant auf dem Niveau der Ladespannung der Autobatterie hält.
Verlauf der technischen Entwicklung
Vor den 1970er Jahren wurden als Lichtmaschinen im Kraftfahrzeug Gleichstromgeneratoren verwendet, die jedoch den Nachteil hatten, erst bei höherer Drehzahl ausreichend Strom zu produzieren. Einhergehend mit dem zunehmenden Energiebedarf im herkömmlichen Betrieb in den Fahrzeugen - so wurden etwa im Laufe der Jahre immer weitere Arten an elektrischen Verbraucher eingeführt (Klimaanlagen u.v.a.m) - stieg die erforderliche Stromstärke in den Kraftfahrzeug-Bordnetzen immer weiter an. Deshalb werden seit den 70er Jahren Drehstromgeneratoren verwendet, die schon bei der Leerlaufdrehzahl des Motors ausreichend Strom liefern und auch wesentlich kompakter gebaut werden können als Gleichstromlichtmaschinen. Ein typischer Vertreter solcher Drehstromlichtmaschinen ist der Klauenpolgenerator. Die Leistungen der Lichtmaschinen von herkömmlichen PKWs liegen bei rund 2 - 3 kW.
Beachtung der Mindestlast von Drehstromlichtmaschinen im Betrieb
Im Gegensatz zu den Gleichstromlichtmaschinen muss bei den Drehstromlichtmaschinen immer eine Batterie als Last angeschlossen sein, da Drehstromlichtmaschinen immer unter Mindestlast stehen müssen, um nicht zerstört zu werden.
Siehe auch
Literatur
- Dmytro Bilyi: Der Klauenpolgenerator im KFZ-Bordnetz: Modellierung, Parameterbestimmung, experimentelle Validierung. Shaker Verl., Aachen, Maastricht 2018, ISBN 978-3-8440-5829-1.