Generator prüfen - Highway's Webecke
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KFZ-Technik
Regler der Lichtmaschine ( Drehstromgenerator ) prüfen!
Regler ausbauen und reinigen. Kohlen kontrollieren ob sie noch in Ordnung sind. ( mindestens 10 mm lang )
Schleifringe an der Lima kontrollieren ob sie nicht zu tief eingelaufen sind. ( nicht tiefer als 2.5 mm )
Im Prinzip lässt sich recht einfach prüfen, ob der Regler seiner Schaltfunktion überhaupt nachkommt.
Dazu D an Masse eines regelbaren Netzteils, eine 12V, 5W Glühlampe zwischen DF und Masse schalten und D+ an Plus des Netzteils.
Die Glühlampe muss dann von 0V bis 14,X V (abhängig vom Regler, i.d.R zw. 13,8V bis 14,5V) leuchten, darüber verlöschen.
Wenn die Spannung wieder verringert wird, muss die Glühlampe bei +-13,8V (wieder abhängig vom Regler) wieder beginnen zu leuchten und bei erhöhen der Spannung wiederum bei 14,X V abschalten.
Für entstandene Schäden durch unsachgemäse Handhabung übernehme ich keine Haftung!!!
Der Drehstromgenerator
Seit den 1970er Jahren haben sich Drehstromgeneratoren als Lichtmaschine durchgesetzt. Heute kommen dafür Klauenpolgeneratoren zum Einsatz. Gegenüber der Gleichstromausführung sind die Funktionen von Rotor und Stator vertauscht. Das Erregerfeld wird durch den Rotor erzeugt und induziert in den Spulen des Stators die dreiphasige Wechselspannung, die nach der Gleichrichtung dem Bordnetz zur Verfügung steht.
Der Gleichstromgenerator
Bis in die 1970er Jahre wurden Lichtmaschinen als Gleichstromgeneratoren ausgeführt. Im Stator wird durch die vom Erregerstrom durchflossenen Magnetspulen das Erregerfeld gebildet, in dem sich der Rotor dreht und dabei Wechselstrom erzeugt. Dieser wird durch den auf der Rotorwelle angeordneten Kollektor gleichgerichtet und über Kohlebürsten abgeleitet. Nachteilig ist dabei, dass die Kohlebürsten den vollen Ausgangsstrom des Generators übertragen müssen und daher relativ stark verschleißen. Zudem ist wegen des Kollektors und die auf dessen Lamellen wirkenden Zentrifugalkräfte die maximal zulässige Drehzahl der Gleichstromlichtmaschine kleiner als die von Drehstromlichtmaschinen. Wegen des geringeren Übersetzungsverhältnisses des Antriebs durch den Fahrzeugmotor ist die Folge, dass erst bei höherer Motordrehzahl nennenswerte elektrische Leistung produziert wird. Bei ungünstigen Betriebsbedingungen mit einer großen Anzahl von eingeschalteten elektrischen Verbrauchern und häufig niedrigen Drehzahlen führte das zur Entladung der Fahrzeugbatterie.
Der Generator mit Multifunktionsregler
Die neuen Generatoren-Baureihe LI-X von Bosch sind seit 2004 im Einsatz. Sie weisen eine besonders hohe Dichte der Kupferdrähte in der Ständerwicklung auf. Dadurch steigt wesentlich die elektrische Leistung, gleichzeitig wurde der Generator nochmals kompakter.
 | 1. Steckergehäuse für Kabelbaumstecker 2. Kühlkörper 3. Bohrungen für Reglerbefestigung am Generator; dient auch als Regler Masseverbindung 4. Integrierter Kohlebürstenhalter 5. Anschluss an Generator B+, zum Abgriff von Reglerspannung und für Erregerstrom 6. Kohlebürsten 7. Reglerbaustein 8. Anschluss für Generatorphase V; zur Erkennung "Generator dreht" Steckerbelegung1 - Anschluss W 2 - Anschluss L 3 - Klemme 15 4 - Anschluss S (sensing) 5 - Anschluss DFM |
Gegenüber herkömmlichen Generatorreglern bieten Multifunktionsregler zusätzliche Funktionen an. Beschreibung der wichtigsten Funktionen des Multifunktionsreglers.
| Batterie-Sensing | Spannungsregelung über die Anschlussklemme "S", die vorzugsweise direkt an Batterie "+" angeschlossen wird. Zwischen Generator B+ und Batterie "+" existiert grundsätzlich eine Spannungsdifferenz. Durch die Spannungserfassung direkt an der Batterie wird die Ladespannung der Batterie optimiert. |
| Gesteuerte Vorerregung | Der Vorerregerstrom wird vom Regler gesteuert und sichert so eine optimale Erregung des Generators. Nach Einschalten des Fahrschalters taktet die Reglerendstufe. Das Tastverhältnis wird so gewählt, dass die jeweils minimal mögliche Angehdrehzahl des Generators sichergestellt ist. Bei Pkw erhält der Regler die Information "Fahrschalter Ein" über den Anschluss "L", bei Nkw über den Anschluss "15". In beiden Fällen bleibt das Anzeigeelement bis zum Ende der Vorerregung aktiv. |
| Ruhestromabschaltung | AUS" wird die Stromaufnahme des Reglers auf seinen Minimalwert reduziert. |
| Filterung störender Eingangssignale | Alle elektrischen Verbindungen des Reglers werden über das Leistungs-IC geführt. Es filtert Störungen aus und bereitet Signale auf, wenn dies erforderlich ist. |
| Erkennung "Generator dreht" | Durch Auswertung der Phasenspannung wird ab einem bestimmten Spannungspegel erkannt, dass sich der Generator dreht. Bei Abfall des Steckers und somit fehlender Vorerregung, wird durch Notanlauf die Erregung des Generators sichergestellt. |
| Notregelung | Batterie-Sense-Leitung erfolgt die Regelung automatisch über B+ des Generators. |
| Übertemperaturschutz | Zum Schutz des Reglers vor thermischer Zerstörung wird die Temperatur auf dem IC gemessen. Bei Überschreitung einer Obergrenze wird die Regelspannung abgesenkt. |
| Load-response Funktionen | Es werden zwei Load-response-Funktionen unterschieden. Beide steuern die Lastzuschaltung der elektrischen Verbraucher. Beim Startvorgang und während des Fahrbetriebes. Diese Funktionen kommen nur bei Multifunktionsreglern für den Pkw-Bereich zur Anwendung. |
Beschreibung von 3 wichtigen Anschlussklemmen:
1. Anschluss DFM
Der Anschluss "DFM" (DF - Monitor) gibt ein DFM - Signal aus, das den Auslastungsgrad des Generators wiedergibt. Diese Funktion ermöglicht eine deutliche Verbesserung der Ladebilanz für ein Batteriemanagement. Dabei wird der aktuelle Auslastungszustand des Generators erfasst und geeignete Maßnahmen eingeleitet, wie beispielsweise:
Anhebung der Leerlaufdrehzahl
Leistungsreduzierung durch Abschalten weniger wichtiger Verbraucher
Das DFM - Signal spiegelt das Tastverhältnis des Erregerstromes. Die Impulsweite ist abhängig vom Arbeitspunkt des Generators (Belastung, Drehzahl und Temperatur). Der Anschluss "DFM" liefert ein Abbild des Signalverlaufs von "DF". Der Anschluss ist gegen Überlastung und Kurzschluss geschützt.
2. Anschluss S (Sense)
Über den Anschluss "S" wird die Spannung direkt an "B+" der Batterie als Istwert gemessen. Mögliche Spannungsdifferenzen zwischen Generator "B+" und Batterie "+" (30) werden somit vermieden und die Ladespannung der Starterbatterie optimiert. Abhängig vom Reglertyp erfolgt bei einer Unterbrechung der Sense Leitung eine Fehleranzeige. Bei Unterbrechung der Batterie Sense Leitung erfolgt die Regelung automatisch über B+ des Generators.
3. Anschluss L
Der Anschluss "L" steuert je nach Betriebszustand des Generators und des Bordnetzes die Anzeige - Elemente bei gefundenen Fehlern über die Lampenendstufe oder die Zuschaltung von Verbrauchern (load response) über die Relaisendstufe während des fehlerfreien Generatorbetriebes. Je nach Betriebsart fließen über den Anschluss "L" Ströme in den Regler hinein oder heraus.
Fehlererkennung:
Während des gesamten Generatorbetriebs werden vom Regler ständig Signale ausgewertet und mögliche Fehler erkannt. Bei einem erkannten Fehler wird die Lampen - und die Relaisendstufe durch einen entsprechenden Steuerblock angesteuert.
Erkannt werden folgende Fehler:
Generatorfehler:
Keilriemenbruch
Unterbrechung im Erregerkreis
Kurzschluss oder Masseschluss der Erregerwicklung
Reglerfehler:
Endstufe unterbrochen oder kurzgeschlossen
Freilaufkreis unterbrochen
Bordnetzfehler:
Überspannung im Bordnetz
Unterbrechung der Senseleitung
Unterbrechung der Ladeleitung "B+" Generator / "B+" Batterie
Lampen - und Relaisendstufe
Die Ansteuerung erfolgt durch einen entsprechenden Steuerblock. Die beiden Endstufen sind gegenseitig verriegelt und gegen Überlastung und Kurzschluss geschützt. Die Lampenendstufe ist aktiv, wenn der Generator vorerregt ist oder ein Fehler erkannt wird. Die Ansteuerung der Verbraucher erfolgt über die Relaisendstufe. Diese ist aktiv, wenn im Betrieb die Lampenendstufe inaktiv ist.
Zustand | Pegel Klemme L | Ladekontrolle |
Zündung (Kl. 15) aus | low | aus |
Zündung an, Motor steht | low | ein |
Zündung an, Motor läuft | high | aus |
Erregungsunterbrechung | low | ein |
Überspannung | low | ein |
Keilriemenbruch | low | ein |
Low = 0, 5 V – 1,5 VHigh = 8,0 V – 14 V | ||