Gestiegene Anforderungen an den Generator

Der Generator eines Fahrzeugs war früher nur für die Bereitstellung des Zündstroms, etwas Lichtstrom und für das Laden der Batterie zuständig. Heute muss eine Lichtmaschine zahlreiche weitere Komponenten permanent oder auf Abruf mit elektrischer Spannung versorgen. Dazu zählen:

• Steuergeräte und Sensoren
• Sitzheizungen
• Elektrische Fensterheber, Spiegel oder Sitze
• Navigations- und Entertainmentsysteme

Diese ganzen Verbraucher machten die Anhebung des Bordstromnetzes von 12 auf heute 14,4 Volt erforderlich. Um diese Leistung erbringen zu können, bestanden für die Konstrukteure zwei Möglichkeiten:

• Einbau von größeren Lichtmaschinen
• Die vorhandenen Generatoren schneller laufen lassen

Eine größere Lichtmaschine bedeutet immer auch mehr Raumbedarf und mehr Gewicht am Fahrzeug. Größere Generatoren sind bei den dicht gepackten Motorräumen von heute aber ein großes Problem. Außerdem bedeutet die Vergrößerung und Leistungssteigerung einer Komponente auch immer eine Gewichtszunahme. Ein erhöhter Kraftstoffverbrauch ist dann die Folge.

Also wurden die vorhandenen Generatoren so den gestiegenen Anforderungen angepasst, indem ihre Drehzahl erhöht wurde. Doch damit ergab sich ein weiteres Problem.

Schwachstelle Lager

Generatoren werden über einen Riemen angetrieben. Die früher gebräuchlichen Lichtmaschinen hatten dazu einen schmalen und starren Keilriemenantrieb. Wenn die Motordrehzahl erhöht wurde, drehten sich auch die Generatoren schneller. Bei der Reduktion der Drehzahl wurden die Generatoren mit starrem Riementrieb wieder auf die niedrigere Drehzahl abgebremst.

Dieser ständige Wechsel zwischen Beschleunigung und Abbremsung ist für die schneller drehenden Lichtmaschinen sehr schädlich. Die Lager der Rotorwelle leiden extrem darunter und reagieren mit einem entsprechenden Verschleiß. Das machte die technische Lösung vom Generatorfreilauf erforderlich.

Was bewirkt der Generatorfreilauf?

Der Generatorfreilauf sorgt dafür, dass sich das Antriebsrad der Rotorwelle nur in eine Richtung drehen kann. In die andere Richtung läuft sie frei - was den Namen des Bauteils erklärt. Wenn nun der Motor vom Fahrzeug die Drehzahl reduziert, dann läuft der Generator durch den restlichen Schwung so lange in der vorigen Geschwindigkeit weiter, bis er allmählich bei der neuen Drehzahl angekommen ist. Die Generatorfreilauf Vorteile sind im Wesentlichen, dass die Lager der Rotorwelle wesentlich weniger belastet werden.

Bauteile vom Generatorfreilauf

Ein Generatorfreilauf besteht aus folgenden Komponenten:

• Freilauf-Antriebsscheibe
• Flachriemen
• Riemenspanner

Die Freilauf-Antriebsscheibe dient zur Übertragung des Drehmoments vom Motor in den Generator. Dies kann sie aber nur in eine Richtung. Rückwärts angetrieben, läuft sie frei. Für den Betrieb des Generators ist aufgrund der höheren Drehgeschwindigkeiten ein Flachriemen erforderlich. Dieser lässt sich außerdem einfacher spannen. Dafür befindet sich am Riementrieb eine Spannvorrichtung. Sie besteht aus einem Umlenkhebel und einer Spannrolle.

Defekte am Generatorfreilauf

Ein Generatorfreilauf macht sich dadurch bemerkbar, dass die Rolle nicht mehr in einer Richtung frei läuft. Dann überträgt sie das Drehmoment des Motors starr und bremst die Lichtmaschine wieder bei jedem Wechsel der Drehzahl vom Motor ab. Der Riementrieb und der Generator sind auf diese Übertragung nicht ausgelegt. Die Antriebsscheibe rutscht dann immer ein wenig durch und erzeugt heftige Quietschgeräusche. Außerdem fängt der Riemenspanner an, stark zu flattern. Das äußert sich durch ein unangenehmes Klappern, vor allem beim Gangwechsel oder beim Abbremsen.

Wenn der Freilauf der Lichtmaschine quietscht, lässt er sich einfach prüfen. Dazu wird der Flachriemen abgenommen oder zumindest so weit gelockert, dass der Generator frei drehen kann. Dann wird steckt man einen Schraubendreher an der Vorderseite (Seite der Riemenscheibe) in das Gehäuse und blockiert das Lüfterrad. Ein intakter Generatorfreilauf würde sich nun in einer Richtung frei drehen lassen. Ist der defekt, blockiert die Antriebsscheibe in beiden Richtungen. Das ist eine sehr sichere Diagnose.

Wenn der Generatorfreilauf defekt ist, hat das Folgen:

• Starke Geräuschbildung während der Fahrt
• Hoher Verschleiß am Flachriemen - bis zum Abriss
• Starker Verschleiß an den Lagern vom Generator

Dies sind drei Gründe, weshalb der Wechsel vom Generatorfreilauf nicht auf "die lange Bank" geschoben werden sollte. Die Reparatur wird dann nur immer teurer.

Generatorfreilauf reparieren

Die hier benannten Schritte zum Reparieren eines Generatorfreilaufs sind nur eine allgemeine Beschreibung der Vorgehensweise und keine Einbauanleitung.

Den Freilauf an sich zu wechseln ist einfach, jedoch ist er, je nach Fahrzeug, sehr schwer zugänglich. Teilweise müssen sehr viele Bauteile vom Fahrzeug demontiert werden, um bequem an der Lichtmaschine arbeiten zu können. Außerdem ist ein spezielles Generatorfreilauf Werkzeug erforderlich. Dies ist eine Vielzahn-Nuss, die auf einen normalen Steckschlüssel aufgesetzt wird. WICHTIG: Die Zentralschraube des Generatorfreilaufs hat bei vielen Fahrzeugen ein LINKSGEWINDE! Um es zu lösen, muss genau in die andere Richtung gedreht werden, wie bei normalen Schrauben!

Da ein beschädigter Generatorfreilauf immer auch den Riemen in Mitleidenschaft gezogen hat, wird dieser ebenfalls erneuert. Im Gegensatz zum Zahnriemen muss beim Tausch von Flachriemen und Generatorfreilauf die Spannrolle aber nicht mit getauscht werden. Jedoch sollte man sich beim Wechsel der Spannrolle unbedingt an die Wartungsintervalle halten. Diese sind zwar sehr lang, man sollte sie aber nicht übergehen. Sicherheitshalber sollte man die Spannrolle und die Umlenkrolle einer gründlichen Sicht- und Geräuschprüfung unterziehen und im Zweifel ebenfalls wechseln.

Generatorfreilauf kaufen

Die größte Herausforderung beim Wechsel des Generatorfreilaufs ist seine Freilegung. Das kann, je nach Fahrzeug, eine langwierige Sache sein. In einer Fachwerkstatt bezahlt man diese Arbeiten immer mit, was den Tausch von einem Generatorfreilauf sehr teuer werden lassen kann. Für Selbstschrauber sind daher die Angebote von Lott Autoteile sehr interessant.

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