Die Lichtmaschine im Moped zählt zu den unverzichtbaren Komponenten für eine sichere und störungsfreie Fahrt. Sie sorgt nicht nur für die zuverlässige Stromversorgung von Zündung, Batterie und Beleuchtung, sondern ist auch essenziell für das gesamte elektrische System deines Fahrzeugs. In unserem Sortiment auf zweiradteile.net findest du eine umfangreiche Auswahl an Lichtmaschinen für Mopeds aller gängigen Modelle. Ob für sportlich ambitionierte Fahrer oder für Pendler - unsere Ersatzteile zeichnen sich durch eine präzise Verarbeitung, passgenaue Kompatibilität und eine konstante Leistungsabgabe aus.
Die in unserem Shop angebotenen Lichtmaschinen wurden so konzipiert, dass sie sich optimal in das vorhandene elektrische System integrieren lassen. Ein praktischer Tipp für alle Schrauber: Prüfe beim Austausch der Lichtmaschine auch gleich die dazugehörigen Steckverbindungen sowie das Zündmodul. Häufige Fehlerquellen lassen sich so direkt mit beheben. Ganz gleich ob sportlich genutzter Mopedumbau, klassischer 50ccm-Roller oder zuverlässiger Motorroller für den Alltag - mit einer leistungsfähigen Lichtmaschine aus unserem Sortiment investierst du in mehr Fahrkomfort, bessere Lichtausbeute und zuverlässige Startvorgänge. Jetzt die passende Moped Lichtmaschine bei zweiradteile.net entdecken und von unserer langjährigen Erfahrung im Zweiradbereich profitieren.
Ist die Lichtmaschine eures Rollers defekt? Oder wollt ihr die Lichtmaschine einfach nur wechseln? Die Lichtmaschine, oder auch Lima eines Rollers setzt sich im Regelfall aus einem Stator mit Spulen und dem Rotor/Polrad mit einem Magneten zusammen. Der Rotor dreht sich, und durch das Prinzip des Elektromagnetismus entsteht eine Wechselspannung. Über den Gleichrichter oder Spannungsregler wird diese Wechselspannung in Gleichspannung umgewandelt, also eure Bordspannung.
Aufbau und Funktion der Lichtmaschine
Die Lichtmaschine selbst ist im oder am Motor montiert. Schließlich sind moderne Motorräder mit einem leistungsfähigem "Dreiphasen-Wechselstrom- (Drehstrom-) Generator" ausgestattet, während die gesamte Elektrik des Motorrades auf Gleichstrom basiert. Der Drehstromgenerator wird hauptsächlich deshalb eingesetzt, weil er wesentlich effizienter ist als ein Gleichstromgenerator. Eine Lichtmaschine produziert dadurch elektrische Leistung, dass ein Magnetfeld - hier der drehende Rotor mit seinen Permanentmagneten - sich um eine feststehende Wicklung dreht und so durch das sich ständig änderndes Magnetfeld elektrische Energie in dieser Wicklung (dem Stator) induziert. Diesen Lichtmaschinenaufbau nennen wir Permanentmagnet-Generator und/oder "selbsterregend", weil das Schwungrad Dauermagnete besitzt, welche permanent magnetisch sind. Der erzeugte Wechselstrom wird dem Gleichrichter zugeleitet, welcher seinem Namen in der Regel alle Ehre tut, den über 2 oder 3 Leitungen ankommenden Wechsel- (Dreh-)Strom gleichrichtet und diesen Gleichstrom in das Bordnetz zur Stromversorgung und Batterieladung leitet.
Moderne Motorräder haben eine Batterie, um den Motor zu starten. Das ist nur möglich, weil dieser Akkumulator fähig ist, eine gewisse Menge elektrischer Energie zu speichern. Der Akku selbst (im folgenden auch mal Batterie genannt) wird durch einen "Generator“ geladen. Zum Laden sollte sie idealerweise eine konstante Spannung von 14,2 - 14,4 Volt bereitstellen, die sich auch bei unterschiedlichen Belastungen und Motordrehzahlen nicht ändern soll. Zu jeder Art dieser Generatoren gehört unverzichtbar der "Lichtmaschinenregler“, der die Batterie-Ladespannung auf dem nötigen Level zwischen 14,2 und 14,4 Volt hält. Hinzu kommt - oft genug im selben Gehäuse des Reglers integriert - der Gleichrichter. Er ist nötig, um den im Generator hergestellten Wechselstrom "gleichzurichten", also in Gleichstrom umzuwandeln.
Funktionsweise des Lichtmaschinenreglers
Weil die Lichtmaschinenleistung und damit die abgegebene Spannung mit der Motordrehzahl ansteigt und im Leerlauf die Batterie ja auch schon mit 14,2 Volt geladen werden soll, würde die in das Bordnetz geleitete Spannung spätesten bei 3000 U/min sämtliche Verbraucher überfordern. Glühbirnen würden zerplatzen, die Zündbox still und leiste ein letztes Mal aufrauchen.... Gott sei Dank erfand da wer den Lichtmaschinenregler (Gott war’s natürlich nicht!). Dieser "Regler" also, leitet so lange alle überflüssig produzierte Energie gen Masse (was im Grunde einem Kurzschluss entspricht), bis die Bordspannung die idealen 14,2-14,4 Volt nicht mehr übersteigt. Diese Regulierung geschieht in irrer Geschwindigkeit, so daß davon nichts zu merken ist. Außer dass der Regler dabei warm wird.
Der Nachteil dieser Bauart ist die Regelung bzw. das Ableiten der überschüssigen Energie. Das wird - wie wir schon wissen - vom Regler erledigt. Er muss bei dieser Art von Generatoren die überschüssige Leistung durch Kurzschließen regelrecht vernichten, was zur Folge hat, dass Lichtmaschinenwicklung (die ständig unter Vollast läuft) und der Regler ziemlich warm werden. Der Permanentmagnetgenerator ist zwar nicht der effizienteste seiner Art, allerdings sehr simpel in der Bauart, günstig herzustellen, wartungsfrei, dabei leistungsstark und zuverlässig.
Alternativen zur Permanentmagnet-Lichtmaschine
Ein besseres, aber teureres System ist die "feldgeregelte" oder "fremderregte" Lichtmaschine. Ein Schelm, wer jetzt...Es gibt also keine rotierenden Permanentmagnete, sondern an deren Stelle tritt ein rotierender Elektromagnet, der das erforderliche Magnetfeld bereitstellt. Dieser Elektromagnet ist eine einzige große Wicklung auf einem Metallkern, der magnetisch wird, sobald ein Gleichstrom durch die Wicklung fließt. Bei den meisten der feldgeregelten Systeme besteht der Rotor aus einem Eisenkern mit klauenförmigen Polen, dazwischen die Wicklung und zwei Schleifringe zur Stromaufnahme. Das ganze Teil rotiert natürlich abhängig von der Motordrehzahl.
Der Lichtmaschinenregler muss hier nicht mehr die hohe Ausgangsleistung des Generators "verbraten", sondern leitet nur so lange Strom (ca. 1-3 Ampère) für die Magnetfelderzeugung zum Lichtmaschinenrotor, bis die gewünschte Ausgangsspannung erreicht ist. Liegt sie unter 14,2 Volt, schaltet er das Feld an (er legt Batteriespannung an die Schleifringe des Rotors und beaufschlagt so die sich drehende Wicklung mit Batteriespannung), in Rotorwicklung entsteht sofort ein Magnetfeld welches durch die Drehung in der Statorwicklung eine Spannung induziert. Wenn die Spannung an der Mess-Stelle des Reglers über 14,4 (je nach Batterietyp manchmal 14,8) Volt steigt, schaltet der Regler das Feld wieder ab. Daraufhin bricht das Magnetfeld zusammen, die Lichtmaschine hört auf elektrische Leistung zu erzeugen, die Bordspannung sinkt. Sobald diese wieder unter 14,2 Volt fällt, schaltet der Regler das Feld erneut ein. Dieser Vorgang erfolgt innerhalb Sekundenbruchteilen immer wieder. Einziger Wartungspunkt sind die verschleißenden "Bürsten", die Schleifkohlen. Diese Art der Lichtmaschine findet sich zum Beispiel in Suzuki GT380/550/750 Honda, CB650, Bol d'Or CB750F, CB900F, CB1100FYamaha XJ650, XS1100Moto Guzzi V850/1000 BMW R80/10und vielen anderen
Allerdings trägt der Rotor keine Wicklung, so entfallen die Schleifkohlen ("Bürsten"). Hier sind beide Wicklungen feststehend montiert, zwischen ihnen rotiert ein eiserner Klauenpol, der vom Motor angetrieben wird. Der Nachteil dieser Bauart ist ein zusätzlicher Luftspalt zwischen der magnetfelderzeugenden Feldwicklung und dem Klauenpol, was zu reduzierter Leistung bzw. erhöhter Baugröße führt. Denn je geringer die Spaltmaße, desto effizienter arbeitet ein Generator. Teurer und schwerer isses auch noch! Aber absolut wartungsfrei.
Die Regeleinheit
Die Regeleinheit (meist mit dem Gleichrichter in einem Gehäuse verbaut) muss also ständig irgendwo im System die aktuelle Spannung messen. Bei den billigst aufgebauten Geräten (und das betrifft leider sehr viele Originalteile) wird nicht die Spannung von Batterie oder Bordnetz gemessen, sondern die Wechselspannung zwischen einer Phase des Stators und Batterie-Minus (Masse) . Und wenn's noch nicht billig genug ist, wird die überschüssige Generatorleistung durch Kurzschluss nur einer einzelnen der drei Wechselstromphasen heruntergeregelt, anstatt alle drei Phasen gleichmäßig zu regeln. Die eine ständig geregelte Phasenwicklung ist dann die erste, die wegen Überhitzung den Dienst versagt, da hier deutlich höhere Ströme fließen.
Die besseren Lichtmaschineneregler messen ihre eigene Ausgangsspannung oder die im Bordnetz und regulieren die Eingangsleistung aller drei Stator-Phasen gleichmäßig. Einige Regler haben eine besondere Referenzleitung um die Bordspannung zu messen. Hier wird die Spannung nicht direkt an der Batterie sondern irgendwo mitten im Bordnetz oder am Zündschloß gemessen, was eventuelle Spannungsabfälle durch schlechte Verbindungen zwischen dem Gleichrichter und den Batteriepolen ausgleichen soll. Das Resultat ist, dass die Ladespannung so lange angehoben wird, bis am Messpunkt 14,2 Volt anliegen. Bei intakter elektrischer Anlage funktioniert das super, es treten keinerlei Probleme auf. Erst wenn nach einigen Jahren oder Jahrzehnten die Leitfähigkeit der Kabel und Steckverbinder nachlässt, so der Ladekreis seine Spannung weiter erhöht, bis die erwünschte Spannung am Messpunkt durch den Regler erkannt wird, kann es zu einer Überspannung an elektronischen Bauteilen und zur ständigen Überladung der Batterie kommen. Ein erstes Anzeichen hierfür ist, dass über die Jahre die Haltbarkeit der Batterie sinkt und immer öfter Batteriewasser aufgefüllt werden muss.
Prüfung der Ladespannung
Ist die Ladespannung zu hoch? Zunächst müssen natürlich die üblichen Verdächtigen ausgeschlossen werden. Also alle in Betracht kommenden Kabel und Verbindungen prüfen, vor allem die Masseverbindungen. Manche Motorräder (besonders jene, die im Original noch mit einer Blei-Säure-Batterie ausgeliefert wurden) haben das oben bereits erwähnte Fühler- oder Referenzkabel, welches mit dem Einschalten des Zündschlosses Spannung führt.
1.Licht einschalten, den Motor mit leicht erhöhter Drehzahl laufen lassen und die Spannung zwischen den Punkten 8 und 5 (also Referenzkabel und Batterie-Minus) messen. Wenn hier etwa 14,0 - 14,4 Volt anliegen, arbeitet der Regler wie er soll. 2.nun (der Motor läuft noch immer mit erhöhter Drehzahl) an den Punkten 4 & 5 messen, also die Spannung, welche nun an der Batterie anliegt. Liegt diese über dem Bereich von 14,4 bis max. 14,8 Volt, ist klar, warum die Batterie nicht lange durchhält: Sie wird überladen. Die Folgen: Bleisäure-Akkus verlieren sehr schnell Wasser, wartungsfreie blähen sich auf. Schon diese Symptome weisen auf jenen Fehler hin.
Früher, als das Motorrad nur 2-5 Jahre und gerade mal 20000 Km auf dem Buckel hatte, funktionierte das System einwandfrei. Danach wurde die Lebenszeit der Batterien immer kürzer. Die Ursache liegt in der alternden Bordelektrik. Die Widerstände der Kabel und Steckverbindungen steigen und so sinkt am Referenzkabel die Spannung. Der Regler gleicht das mit höherer Ladespannung aus, was letztendlich zur Überladung der Batterie führt.
Abhilfe bei zu hoher Ladespannung
- Einen Regler verwenden, der auf das Referenzkabel verzichtet.
- Dem Regler per Relais die Batteriespannung als Referenz vermitteln.
Weitere Komponenten und ihre Funktion
Damit der Zweitaktmotor deines Hödis einwandfrei arbeitet und die maximale Leistung liefert, muss die Zündung deines Töfflis optimal eingestellt sein und störungsfrei funktionieren. Das heisst, die Zündkerze muss im richtigen Moment einen Funken erzeugen, der das verdichtete Kraftstoff-Luft-Gemisch zündet. Für die Erzeugung des Zündfunkens zwischen den Elektroden wird natürlich elektrische Spannung benötigt. Bei Autos und vielen modernen Zweirädern wird die erforderliche elektrische Energie für die Zündung von einer Batterie bereitgestellt. Bei den meisten Töfflis ist eine solche Ausstattung nicht üblich. Hier versorgt eine Zünd- und Lichtspule die Unterbrecherzündung, Leuchten und weitere Verbraucher mit elektrischem Strom.
Liegt hinter diesem ein Unterbrecher verfügt dein Mofa über eine Unterbrecherzündung. Entdeckst du jetzt einen Kondensator und einen Unterbrecher, hast du eine Unterbrecherzündung vor dir. Nach diesem Prinzip wird in einem elektrischen Leiter, der sich in einem Magnetfeld bewegt, eine Spannung induziert. Um die Induktion für die Lichtmaschine auszunutzen, befinden sich im Innern des Polrades Magneten.
Die Lichtspule versorgt die Beleuchtung, während die Zündspule Teil der Unterbrecherzündung ist. Genau genommen besteht die Zündspule aus zwei durch einen Eisenkern miteinander verbundenen Spulen. Sie funktioniert wie ein Transformator, der eine Eingangsspannung in eine Ausgangsspannung umwandelt. Um mit einer heute üblichen Zündkerze einen Funken zu erzeugen, sind Spannungswerte von 9.000 - 15.000 V erforderlich. Die Spannung des in der Primärspule induzierten Stroms ist relativ niedrig. Um die Spannung zu erhöhen, hat die Sekundärspule viele Windungen.
Typische Verschleisserscheinungen im Bereich der Unterbrecherzündung
Da die Kontakte der Zündung bei jedem Motor-Zyklus beansprucht werden, sind Verschleisserscheinungen vorprogrammiert. Besonders anfällig sind der Unterbrecher und der Kondensator. Wenn du dir unnötigen Ärger ersparen willst, solltest du die Teile der Unterbrecherzündung etwa alle 3.000 km inspizieren, warten und bei Bedarf austauschen. Wenn der Motor deines Mofas ausgeht, sobald er warmgelaufen ist, deutet das auf einen defekten Kondensator hin. Der Wechsel ist relativ einfach und erfordert nur wenig Zeit.
Zündpunkt optimal einstellen
Ziel der Optimierung des Zündzeitpunktes ist es, die Stellung des Polrades so zu verändern, dass der Unterbrecherkontakt exakt zu dem Zeitpunkt geöffnet wird, der für den Verbrennungsprozess im Motor optimal ist.
Qualmt es aus dem Auspuff, zündet das Gemisch zu spät. Wertvoller Kraftstoff wird verschwendet. Wirkt dein Mofa bei niedrigen Drehzahlen müde und erreicht seine volle Leistung erst bei hohen Drehzahlen, solltest du den Zündzeitpunkt nach hinten verlegen. Im umgekehrten Fall sollte die Zündung früher erfolgen.
Spannungsregler spielen am Mofa eine wichtige Rolle
Damit die Bordelektronik am Mofa funktioniert, benötigt das Gefährt eine Stromquelle. Die Erzeugung des Stroms erfolgt durch das Prinzip der Induktion. Die erzeugte Spannung hängt von der Magnetspule ab. Je mehr Windungen sie hat, desto höher ist die Spannung. So nimmt die Spannung durch einen zunehmenden Stromfluss ebenfalls zu. Durch diese Technik liegt am Mofa keine lineare Spannung an. Das Problem sind mögliche Über- und Unterspannungen. Spannungsregler können beispielsweise verhindern, dass LEDs durchbrennen.
Der Spannungsbegrenzer ist ein wichtiges Bauteil, das den Strom innerhalb des elektronischen Netzes stabilisiert. Bei hoher Motordrehzahl entsteht ein starker Stromfluss. Liegt nur eine geringe Spannung an, lässt der Spannungsregler die komplette Stromstärke passieren und durch den Stromkreislauf laufen. Sie sorgen dafür, dass die Spannung des Generators relativ gleichmäßig fließt, auch wenn die Motordrehzahlen stark schwanken.
Insgesamt lassen sich die Bauteile jedoch problemlos in die Bordelektronik einfügen. Wichtig ist es zunächst, den richtigen Regler auszuwählen. Für die Verwendung ist entscheidend, wie viel Spannung der angeschlossene elektronische Stromverbraucher verträgt. Bei der Wahl der Regler ist ein Griff in die Hoch-Preis-Kategorie nicht nötig, preiswerte Teile tun ihren Dienst ebenfalls zuverlässig. Ein Spannungsregler sorgt am Mofa für ein ausbalanciertes Bordnetz.
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