Kleines Bauteil, große Wirkung – die Lichtmaschine als Stromerzeuger im Fahrzeug

Schon zu ihren Anfangszeiten war die Lichtmaschine im Auto unentbehrlich. Doch im Laufe der Zeit haben sich nicht nur ihre Bauweise, sondern auch ihre Aufgaben deutlich verändert.

In den Anfangszeiten des Automobils musste das Problem gelöst werden, dass dessen Scheinwerfer elektrische Energie benötigten. Hierfür setzten die Konstrukteure eine elektrischen Generator ein, der als Lichtmaschine bezeichnet wurde. Er wandelte die Bewegungsenergie die Verbrennungsmotors in elektrischen Strom um, mit dem die Scheinwerfer versorgt werden konnten. Dies war zunächst für viele Jahre auch die einzige Aufgabe der Lichtmaschine. Denn der Motor selbst wurde entweder per Kurbel angeworfen oder mittels einer Magnetzündung gezündet. Im Laufe der Jahre kamen im Auto jedoch immer mehr elektrische Verbraucher hinzu, die versorgt werden mussten. Dadurch änderten sich auch die Aufgaben der Lichtmaschine – ihr Name ist jedoch bis heute geblieben.

Weitere gebräuchliche Namen für die Lichtmaschine

Neben der Bezeichnung Lichtmaschine werden für diese unscheinbare aber wichtige Gerät je nach Region und Hersteller auch andere Bezeichnungen verwendet. In der Schweiz und in vielen angelsächsischen Ländern etwa trägt es die Bezeichnung Alternator. Von manchen Fahrzeug-Herstellern wird die Lichtmaschine außerdem schlicht Generator oder auch Stromerzeuger genannt. Nicht zuletzt ist auch die Bezeichnung Dynamo gebräuchlich.

Vom Gleichstrom zum Drehstrom – Veränderungen in der Bauweise der Lichtmaschine

Bei den ersten Lichtmaschinen, die bis in die 1970er Jahre üblich waren, handelte es sich um sogenannte Gleichstromgeneratoren. Diese erzeugten Gleichstrom, der über Kohlebürsten abgeleitet wurde. Problematisch bei dieser Art des Generator war, dass die Kohlebürsten stets den kompletten Ausgangsstrom der Lichtmaschine übertragen müssen. Hierdurch sind sie starkem Verschleiß ausgesetzt. Zudem kann einen nennenswerte elektrische Leistung erst bei höheren Motordrehzahlen erzielt werden. Nutzen Fahrzeugbesitzer bei niedrigen Drehzahlen viele Verbraucher zugleich, führte dies daher in der Regel zu einer Entladung der Autobatterie.

Zwischenzeitlich setzten einige Fahrzeughersteller auf Wechselstrom-Lichtmaschinen. Ein bekanntes Beispiel hierfür ist etwa die „Ente“, also das Modell 2CV aus dem Hause Citroën. Wechselstrom-Lichtmaschinen setzen sich jedoch am Markt nicht durch.

Spätestens ab den 1970er Jahren wurde die Gleichstrom-Lichtmaschine bei fast allen Herstellern durch die Drehstrom-Lichtmaschine abgelöst, die bis heute eingesetzt wird. Sie zeichnet sich durch einen deutlich geringeren Verschleiß aus. Zudem liefert sie auch bei geringen Drehzahlen ausreichend elektrische Energie, um die zahlreichen Verbraucher in modernen Fahrzeugen durchgängig zu versorgen.

Wichtige Teile der Lichtmaschine

Einige Bauteile der Lichtmaschine sind immens wichtig, um einerseits ihren korrekten Betrieb zu gewährleisten und andererseits die Versorgung der elektrischen Verbraucher an Bord mit Energie

zu ermöglichen. Der Gleichrichter etwa sorgt für eine konstante Spannungshöhe. Diese verhindert, dass Überspannungen zu Schäden an den Verbrauchern oder der Lichtmaschine selbst führen. Überspannungen werden in der Regel an die Autobatterie abgeführt, die im Betrieb übrigens durch die Lichtmaschine geladen wird. Da auch modernste Generatoren hohe Verlustwärme produzieren, ist es wichtig, das Lichtmaschinen gekühlt werden. Andernfalls könnten nämlich durch die Hitze Schäden am Aggregat entstehen. Die Kühlung wird meistens in Form einer aktiven Luftkühlung mit einem Ventilatorrad realisiert. Seltener werden Wasserkühlungen verwendet, die zwar deutlich besser kühlen, aber auch wesentlich anfälliger für Defekte sind.

Die Lichtmaschine – Unentbehrlich für den sicheren Betrieb von Fahrzeugen

Moderne Fahrzeuge beinhalten eine Vielzahl elektrischer Verbraucher, die auch ohne unser Wissen während der Fahrt und im Stillstand in Betrieb sind. Um deren Versorgung mit Energie und damit die einwandfreie und sichere Funktion des Fahrzeugs zu gewährleisten, ist eine intakte Lichtmaschine unentbehrlich. Denn selbst die stärkste Autobatterie könnte die große Zahl an Verbrauchern nur sehr kurzzeitig mit Energie versorgen.