Lichtmaschine: Unterschied zwischen den Versionen

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Die Riemenscheibe mit einem ruckartigen Schwung (in Drehrichtung) in Bewegung setzen und dann die Riemenscheibe festhalten. Wenn der Freilauf in Ordnung ist, dreht sich der Rotor der Lichtmaschine (ein Stück) weiter. Ist der Freilauf fest, dann bleibt der Rotor beim Festhalten der Riemenscheibe stehen.
 
Die Riemenscheibe mit einem ruckartigen Schwung (in Drehrichtung) in Bewegung setzen und dann die Riemenscheibe festhalten. Wenn der Freilauf in Ordnung ist, dreht sich der Rotor der Lichtmaschine (ein Stück) weiter. Ist der Freilauf fest, dann bleibt der Rotor beim Festhalten der Riemenscheibe stehen.
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* [https://a2-freun.de/forum/forums/topic/50756-12-tdi-any-zittern-bzw-vibrationen-beim-segeln/?do=findComment&comment=881718 Freilauf im Fahrzeug prüfen]
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* [https://a2-freun.de/forum/forums/topic/21840-freilauf-lichtmaschine/ Frelauf Lichtmaschine]
  
 
=== Freilauf auswechseln ===
 
=== Freilauf auswechseln ===
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|[[Datei:Lichtmaschine Spezialwerkzeug Riemenscheibe.jpg|200px|thumb|left|Lichtmaschine Spezialwerkzeug Riemenscheibe]]
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|[[Datei:Riemenscheibe mit Freilauf im Schraubstock ausbauen.jpg|500px|thumb|left|Riemenscheibe mit Freilauf im Schraubstock ausbauen]]
 
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Die neue Riemenscheibe von Hand auf die Welle (im Uhrzeigersinn) auf die Welle schrauben. Spezialwerkzeug wieder in den Schraubstock einspannen, Lichtmaschine drauf stecken und dann die Riemenscheibe festschrauben (Hebel zu sich ziehen).
 
Die neue Riemenscheibe von Hand auf die Welle (im Uhrzeigersinn) auf die Welle schrauben. Spezialwerkzeug wieder in den Schraubstock einspannen, Lichtmaschine drauf stecken und dann die Riemenscheibe festschrauben (Hebel zu sich ziehen).
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== Regler ==
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Der Regler steuert den Strom, der durch die Wicklung auf dem Rotor fließt. Je mehr Strom durch die Wicklung fließt, desto stärker wird das Magnetfeld, welches dann auf die Wicklung im Stator einwirkt.
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Wenn der Regler in Ordnung ist, liefert eine Lichtmaschine etwas über 14V.
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|[[Datei:Regler einer Lichtmaschine.jpg|500px|thumb|left|Regler einer Lichtmaschine]]
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Eines Tages leuchtete die Batteriekontrolllampe im Tacho auf. Nach einer Messung der Spannung wurde knapp 12V angezeigt. Also Lichtmaschine liefert keinen Strom mehr.
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Das nachfolgende Bild zeigt den defekten Regler, bei dem die eine Kohle anscheinend zu kurz geworden ist. Damit fehlt ein Kontakt, und es kann kein Strom durch die Rotorwicklung fließen. Damit gibt es kein Magnetfeld und somit kann in der Statorwicklung keine Spannung induziert werden.
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|[[Datei:Defekter Regler.jpg|500px|thumb|left|Defekter Regler, weil die eine Kohle zu kurz geworden ist]]
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|[[Datei:Vergleich Länge der Kohlen Alt und Neu.PNG|500px|thumb|left|Vergleich der Länge der Kohlen bei einem neuen und alten Regler]]
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Nachdem ein neuer Regler eingebaut wurde, lieferte die Lichtmaschine wieder etwas über 14V.
  
 
== Lichtmaschine zerlegen ==
 
== Lichtmaschine zerlegen ==
Zuerst die Abdeckung (mittlere Schraube unten) und dann den Regler (3 Schrauben) abschrauben.  
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Ich habe ein Fahrzeug angekauft, bei dem durch eine Verpolung eine Diode der Lichtmaschine sichtbar durchgebrannt ist. Da ich Lust hatte mich weiter zu bilden, habe ich die Lichtmaschine überholt.
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Bevor ich die Lichtmaschine zerlegt habe, brachte ich eine Markierung auf beiden Gehäusehälften an. Leider habe ich nur ein Bild, als ich die Gehäusehälften wieder zusammen gesetzt habe.
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|[[Datei:Lichtmaschinengehäusehälften wieder zusammen gesetzt.jpg|400px|thumb|left|Lichtmaschinengehäusehälften wieder zusammen gesetzt]]
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=== Regler und Abdeckung ===
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Schrauben Sie die Abdeckung (mittlere Schraube unten, und die beiden großen Muttern) und dann den Regler (3 Schrauben) ab.
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Bei festsitzenden Schrauben ist ein [https://www.google.com/search?q=schlagschrauber+hand&tbm=isch Hand-Schlagschrauber] sehr empfehlenswert.  
  
 
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|[[Datei:Diodenplatte abhebeln.jpg|500px|thumb|left|Diodenplatte abhebeln]]
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|[[Datei:Lima Abdeckung und Regler demontiert.jpg|500px|thumb|left|Lima Abdeckung und Regler demontiert]]
 
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=== Gleichrichter (Diodenplatte) ===
 
=== Gleichrichter (Diodenplatte) ===
Um den Gleichrichter von der Lichtmaschine abnehmen zu können, müssen
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Der Gleichrichter besteht aus 2 Diodenplatten (Anode, Kathode), dazwischen ein Kunststoffteil und einem Drahtgeflecht mit Ösen (Schlaufen), an denen die Wicklungen (6 Drahtenden) und die Dioden (2x3 Stück) angeschlossen sind.  
a) die 6 Drahtenden der Statorwicklung gelöst werden und  
 
b) die 3 Schrauben gelöst werden.
 
  
Um die Drahtenden zu lösen, spreizen Sie mit einem kleinen Schraubendreher die Ösen auf. Wenn die (punktgeschweißten) Drahtenden sich lösen, ist ein kurzes Knacken zu hören. Alternativ können Sie auch die Ösen von der Diodenplatte abschneiden und dann aufbiegen.
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|[[Datei:Diodenplatte.jpg|500px|thumb|left|Diodenplatte]]
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Ursprünglich wollte ich die alten Dioden durch neue ersetzen. Später habe ich festgestellt, dass der komplette Gleichrichter als Bosch-Neuteil für rund 35€ zu haben ist, während eine 80A Diode ca. 6,50€ kostet.
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Um den Gleichrichter von der Lichtmaschine abnehmen zu können, müssen a) die (6 doppelten) Drahtenden der Statorwicklung und b) die 3 Schrauben gelöst werden.  
  
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Wenn geplant ist, die Dioden zu ersetzen, dann müssen auch die mit X gekennzeichneten Diodenanschlüsse ebenfalls aufgebogen und gelöst werden.
  
 
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|[[Datei:Lima Abdeckung und Regler demontiert.jpg|200px|thumb|left|Lima Abdeckung und Regler demontiert]]
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|[[Datei:Anschlüsse Wicklung.jpg|500px|thumb|left|Anschlüsse der Lichtmaschinen-Wicklungen an der Diodenplatte]]
|[[Datei:Anschlüsse an der Diodenplatte lösen.jpg|200px|thumb|left|Anschlüsse an der Diodenplatte lösen]]
 
 
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Wenn alle Anschlüsse locker sind, kann die Diodenplatte abgenommen (abgehebelt) werden.
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Um die Drahtenden zu lösen, spreizen Sie mit einem kleinen Schraubendreher die Schlaufen/Ösen auf. Wenn die (punktgeschweißten) Drahtenden sich von der Öse lösen, ist ein kurzes Knacken zu hören. Wenn alle Anschlüsse locker sind, kann die Diodenplatte abgenommen (abgehebelt) werden.
  
 
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|[[Datei:Diodenplatte.jpg|200px|thumb|left|Diodenplatte]]
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|[[Datei:Diodenplatte abhebeln.jpg|500px|thumb|left|Diodenplatte abhebeln]]
 
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Die obere Diodenplatte sollte sich einfach abnehmen lassen, sofern die Anschlüsse richtig gelöst sind.
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=== Dioden aus- und einpressen ===
Um die untere Diodenplatte mit dem Anschlussblock zu zerlegen, müssen 3 Ösen (mit einem 10mm Bohrer) aufgebohrt werden.  
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Es gibt zwei Diodenplatten. Die eine Platte ist die Anode, die andere Kathode.
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Die obere Diodenplatte sollte sich einfach abnehmen lassen, sofern die Anschlüsse richtig gelöst sind. Um die untere Diodenplatte mit dem Anschlussblock zu zerlegen, müssen 3 Ösen (mit einem 10mm Bohrer) aufgebohrt werden.  
  
 
Sollte sich die Hülse beim Aufbohren mitdrehen, dann eine (ausreichend lange) M6 Sechskantschraube in einen Schraubstock einspannen und die Hülse drauf stecken. Dreht sich die Hülse beim Aufbohren mit, "schraubt" (klemmt) sie sich auf der Schraube fest.
 
Sollte sich die Hülse beim Aufbohren mitdrehen, dann eine (ausreichend lange) M6 Sechskantschraube in einen Schraubstock einspannen und die Hülse drauf stecken. Dreht sich die Hülse beim Aufbohren mit, "schraubt" (klemmt) sie sich auf der Schraube fest.
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|[[Datei:Obere Diodenplatte.jpg|200px|thumb|left|Obere Diodenplatte]]
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|[[Datei:Obere Diodenplatte.jpg|300px|thumb|left|Obere Diodenplatte]]
|[[Datei:Mit drehende Hülse aufbohren.jpg|200px|thumb|left|mitdrehende Hülse aufbohren]]
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|[[Datei:Untere Diodenplatte mit Anschlussblock.jpg|300px|thumb|left|untere Diodenplatte mit Anschlussblock]]
|[[Datei:Untere Diodenplatte mit Anschlussblock.jpg|200px|thumb|left|untere Diodenplatte mit Anschlussblock]]
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|[[Datei:Mit drehende Hülse aufbohren.jpg|150px|thumb|left|mitdrehende Hülse aufbohren]]
 
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|[[Datei:Dioden auspressen.jpg|200px|thumb|left|Dioden auspressen]]
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|[[Datei:Dioden auspressen.jpg|500px|thumb|left|Dioden auspressen]]
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Bei der Beschaffung neuer Dioden stellte sich mir die Frage, welche Stromstärke sollte man nehmen. Meine Lichtmaschine soll max. 140A liefern können. Nun kan man nicht einfach durch 3 teilen und denken, dass eine 50A Diode ausreichend ist. Da die Lichtmaschine 3 um 120° versetzte Phasen hat, also eine Drehstromlichtmaschine ist, muss mit dem Verkettungsfaktor Wurzel(3) gerechnet werden. Ich bräuchte also Dioden, mit folgender Strombelastbarkeit: 140A/Wurzel(3)=80,82A.
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Beim Stöbern im Internet habe ich festgestellt, dass 80A Dioden pro Stück ca. 6,50€ kosten, also 39€. Der komplette Gleichrichter von Bosch ist für 35€ zu haben. Daher habe ich mich entschieden, einen neuen Gleichrichter einzubauen. Damit muss ich auch keine Lösung für die aufgebohrten Hülsen finden.
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=== Lichtmaschinengehäuse teilen ===
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Nun kann das Lichtmaschinengehäuse geteilt werden, in dem die 4 Schrauben (vollständig) gelöst werden. Mit 2 Schraubendrehern auf sich gegenüber liegenden Seiten an den "Nuten" etwas hebeln und dann das hintere Gehäuseteil abnehmen.
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|[[Datei:Lichtmaschienengehäuse teilen.jpg|400px|thumb|left|Lichtmaschienengehäuse teilen]]
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|[[Datei:Lichtmaschinengehäuse geteilt.jpg|400px|thumb|left|Lichtmaschinengehäuse geteilt]]
 
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Nun kann das Lichtmaschienengehäuse geteilt werden, in dem die 4 Schrauben (vollständig) gelöst werden. Lassen Sie die Schrauben noch stecken. Werkzeug auf die Schraube stecken und mit einem Hammer "leichte" Schläge abwechselnd auf die Schrauben geben, bis sich das Gehäuse gelöst hat. Mit 2 Schraubendrehern auf sich gegenüber liegenden Seiten an den "Nuten" etwas hebeln und dann das Gehäuse abnehmen.
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Nach dem die vorderen Lagerverschraubungen (4 Schrauben) entfernt wurden, kann das vordere Lager aus dem Lichtmaschinengehäuse ausgepresst werden. Falls sich nur der Rotor löst, das Lager in einem weiteren Schritt mit Hilfe von 2 Nüssen im Schraubstock auspressen.
  
 
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|[[Datei:Lichtmaschienengehäuse teilen.jpg|200px|thumb|left|Lichtmaschienengehäuse teilen]]
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|[[Datei:Vordere Lagerverschraubung Lichtmaschine.jpg|150px|thumb|left|Vordere Lagerverschraubung]]
|[[Datei:Lichtmaschinengehäuse geteilt.jpg|200px|thumb|left|Lichtmaschinengehäuse geteilt]]
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|[[Datei:Vorderes Lager auspressen.jpg|500px|thumb|left|Vorderes Lager der Lichtmaschine auspressen]]
 
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Nun die vordere Lagerverschraubungen entfernen.
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Das nachfolgende Bild zeigt den ausgebauten Rotor.
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|[[Datei:Vordere Lagerverschraubung Lichtmaschine.jpg|200px|thumb|left|Vordere Lagerverschraubung]]
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|[[Datei:Rotor ausgebaut.jpg|500px|thumb|left|Rotor ausgebaut]]
 
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In Arbeit...
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Eigentlich sollte es egal sein, mit welchem Lager man beginnt. Beginnen Sie mit dem großen Lager. Meines hat mir große Mühen bereitet. Solange das kleine Lager noch nicht abgezogen ist, kann es gut im Schraubstock eingespannt werden, und die Rotorwelle wird nicht beschädigt.
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=== Großes Lager abziehen ===
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Mit einem stabilen 2 bzw. 3 Arm-Abzieher habe ich es nicht geschafft, das Kugellager abzuziehen. Da wenig Platz zwischen Lüfterrad und Kugellager ist, musste ich erst die Klauen anpassen. Danach habe ich selbst mit großer Kraft und Erwärmen es nicht geschafft, das Lager abzuziehen.
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Mit dem folgenden Abzieher, der mit seinen Halbkugeln in das Lager eingesetzt wird, und so zwischen den Innen- und Außenring greift, ging es sehr einfach. Leider muss dafür die Füllung aus Kunststoff zwischen den Kugeln entfernt werden, damit die Halbkugeln des Abziehers eingesetzt werden können.  
  
 
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|[[Datei:x.jpg|200px|thumb|left| ]]
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|[[Datei:Großes Kugellager mit Abzieher.jpg|400px|thumb|left|Großes Kugellager mit Abzieher]]
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|[[Datei:Kugellagerabzieher.jpg|200px|thumb|left|Kugellagerabzieher]]
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|[[Datei:Kugellagerabzieher groß.jpg|200px|thumb|left|Kugellagerabzieher vergrößert]]
 
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Die Welle hat Gammel angesetzt, der entfernt wurde.
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|[[Datei:Lichtmaschinenwelle ungereinigt.jpg|400px|thumb|left|Lichtmaschinenwelle ungereinigt]]
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|[[Datei:Lichtmaschinenwelle gereinigt.jpg|400px|thumb|left|Lichtmaschinenwelle gereinigt]]
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=== Kleines Lager abziehen ===
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Wenn Sie das kleine Lager abziehen wollen, dann achten Sie darauf, dass die Spindel dünn genug ist, damit diese in das Loch des Schleifrings passt. Sollte die Spindel nicht rein passen, dann besteht die Gefahr, dass der Schleifring zusammen gedrückt und damit beschädigt wird.
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|[[Datei:Kleines Lager abziehen.jpg|400px|thumb|left|Kleines Lager abziehen]]
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=== Schleifring ersetzen ===
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Bevor Sie den Schleifring abziehen können, müssen die beiden Anschlussdrähte von der Rotorwicklung abgetrennt werden. Hier empfiehlt es sich, die Anschlussfähnchen vom Schleifring mit einem Seitenschneider abzuschneiden, und nachdem der Schleifring abgezogen ist, die Fähnchen vom Draht zu trennen.
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Nachdem der alte Schleifring abgezogen wurde, sollte zuerst der Lagersitz gereinigt/poliert werden. Ferner sollte mit einem [https://www.google.com/search?tbm=isch&sa=1&q=glas+radierer&oq=glas+radierer Glas-Radierer] die Anschlussenden der Rotorwicklung sauber gemacht werden, damit diese sich leicht anlöten lassen.
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Beim Aufpressen des Schleifrings ist darauf zu achten, dass die Anschlüsse der Rotorwicklung unterhalb des Schleifrings geführt werden, und dass die "Nase" in die Aussparung passt.
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Da mein Schraubstock sich nicht weit genug auseinander fahren ließ, habe ich die alte Riemenscheibe montiert und im Schraubstock eingespannt, und dann mit Hilfe einer Schraubzwinge den Schleifring aufgepresst.
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Die Rotorwicklung muss an den Schleifring angelötet werden. Falls der Lötkolben etwas schwach ist, lassen sie den Lötkolben zwischendurch Zeit, sich wieder aufheizen zu können.
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Messen Sie am Schleifring den Widerstand. Wird ca. 0 Ohm angezeigt, wurde die Feldwicklung erfolgreich angelötet. Tendiert der Widerstand (deutlich) über 0 oder sogar gegen unendlich, dann war der Lötvorgang nicht erfolgreich.
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|[[Datei:Anschluss der Rotorwicklung an den Schleifring.jpg|400px|thumb|left|Anschluss der Rotorwicklung an den Schleifring]]
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|[[Datei:Aufpressen des Schleifrings.jpg|400px|thumb|left|Aufpressen des Schleifrings]]
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|[[Datei:Rotorwicklung an den Schleifring angeloetet.jpg|400px|thumb|left|Datei:Rotorwicklung an den Schleifring angeloetet.jpg]]
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|[[Datei:Rotorwicklung messen.jpg|400px|thumb|left|Rotorwickung messen]]
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=== Kleines Lager aufpressen ===
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Um den neuen Schleifring beim Aufpressen des Lagers nicht zu beschädigen, habe ich mit einer Lötlampe den inneren Ring des kleinen Lagers kurz erwärmt und konnte dann das Lager ohne Probleme aufsetzen.
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|[[Datei:Kleines Lager aufgepresst.jpg|400px|thumb|left|kleines Lager aufgepresst]]
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=== Großes Lager einpressen ===
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Zuerst wurde der Lagersitz im Lichtmaschinengehäuse gesäubert. Mit einem Schraubstock und einer 36er Nuss habe ich dann das Lager eingepresst.
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|[[Datei:Lagersitz gesaeubert großes Lager.jpg|200px|thumb|left|gesäuberter Lagersitz für das großes Lager]]
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|[[Datei:Großes Lager wird eingepresst.jpg|200px|thumb|left|Großes Lager wird eingepresst]]
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|[[Datei:Großes Lager ist eingepresst.jpg|400px|thumb|left|Großes Lager ist eingepresst]]
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=== Gehäuseteile säubern ===
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Die Statorwicklung ist in die Gehäusehälten gesteckt und kann heraus genommen werden. Mir fiel die Statorwicklung "entgegen". Danach können die Gehäusehälten gereinigt werden. Vom Sandstrahlen ist abzuraten, da abrasiv. Das würde die Isolierung der Statorwicklung beschädigen und beim Alu viel Material abnehmen. Vom Instandsetzer habe ich erfahren, dass dort mit Wasserstrahl gereinigt wird.
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Die Gehäuseteile sollten (innen) soweit gereinigt werden, dass sich sich die 2 Hälten plus Statorwicklung "leicht" zusammenstecken lassen. Dies erleichtert später den Zusammenbau mit Rotor.
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=== Vorderes Gehäuseteil montieren ===
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Falls noch nicht geschehen, sollte die Welle gesäubert werden.
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Das folgende Foto zeigt, wie man es nicht machen sollte.
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Wird der Rotor am kleinen Lager im Schraubstock eingespannt, können die Backen Spuren auf dem Lager hinterlassen. Steht der Rotor deshalb nur lose zwischen den Backen, könnte er beim Aufsetzen des Gehäuseteils runter fallen oder umkippen, wodurch der Schleifring beschädigt wird. Die Lüfterschaufeln können sich auch verbiegen.
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Besser ist es, den Schraubstock so weit zu öffnen, dass für die Welle Platz ist. Dann den Deckel auf den Schraubstock legen, mit der Lötlampe den Innenring des Lagers leicht erwärmen und dann den Rotor rein stecken.
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|[[Datei:Montierte vordere Gehäusehälte.jpg|400px|thumb|left|Montierte vordere Gehäusehälte]]
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=== Staubschutzkappe für Schleifring erneuern ===
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Markieren Sie sich die Richtung der Öffnung. Die alte Staubschutzkappe lässt sich recht leicht raus drücken. Beim Einsetzen der neuen Kappe auf die Nasen achten. Die Kappe sollte immer mit erneuert werden, denn sie ist auch der Lagersitz für das kleine Kugellager.
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|[[Datei:Neue Kappe für den Schleifring.jpg|400px|thumb|left|Kappe für den Schleifring]]
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=== Gehäusehälten zusammen setzen ===
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Nun können die Gehäusehälten wieder zusammen gesetzt werden. Achten Sie auf folgendes:
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* Die vor der Demontage der Gehäusehälten angebrachte Markierung sollte stimmen.
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* Die Statorwicklungen sollten alle aus den entsprechenden Löchern heraus gucken.
 +
* Das kleinere Lager sollte gut in den Lagersitz der Staubschutzkappe sitzen.
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|[[Datei:Lichtmaschinengehäusehälften wieder zusammen gesetzt.jpg|400px|thumb|left|Lichtmaschinengehäusehälften wieder zusammen gesetzt]]
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|[[Datei:Statorwicklungen.jpg|400px|thumb|left|Statorwicklungen]]
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=== Gleichrichter einlöten ===
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Ich habe die Enden der Statorwicklungen mit einem Glaspinsel gereinigt, damit diese sich besser einlöten lassen. Die doppelten Statorwicklungen müssen in einer Linie zur Mitte ausgerichtet werden, damit diese einerseits durch die Öffnungen in der Kunststoffisolierung sowie in die Ösen (Schlaufen) des Gleichrichters passen.
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Nach dem der Gleichrichter aufgesetzt wurde, und die Anschlüsse in den Ösen liegen, sollte der Gleichrichter festgeschraubt werden.
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Ich habe dann die Ösen mit einer Zange zusammen gedrückt, damit ein fester Kontakt zwischen Gleichrichter und Statorwicklung hergestellt ist. Anschließend wurden die Anschlüsse verlötet. Tipp: Lassen Sie den Lötkolben zwischendurch Zeit wieder richtig heiß zu werden.
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|[[Datei:Gleichrichter aufgesetzt.jpg|400px|thumb|left|Gleichrichter aufgesetzt]]
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|[[Datei:Gleichrichter eingelötet.jpg|400px|thumb|left|Gleichrichter eingelötet]]
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=== Regler und Abdeckkappe montieren ===
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Nun wurde der Regler und die Abdeckkappe wieder montiert.
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|[[Datei:Regler und Abdeckung montiert.jpg|400px|thumb|left|Regler und Abdeckung montiert]]
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=== Freilauf montieren ===
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Zum Abschluss wurde der Freilauf montiert und mit kurzen ruckartigen Bewegungen wurde geprüft, ob der Freilauf funktioniert.
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|[[Datei:Freilauf montieren.jpg|400px|thumb|left|Freilauf montieren (Knarre zu sich ziehen)]]
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=== Lichtmaschine prüfen ===
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Mein Händler war so nett und hat meine überholte Lichtmaschine auf den Prüfstand überprüft.
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|[[Datei:Prüfprotokoll 140A Lima.jpg|400px|thumb|left|Prüfprotokoll 140A Lima]]
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=== Fazit ===
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Es bedarf einiges an Werkzeug, viel Zeit und 120€ Materialkosten. Wenn ich dann sehe, dass überholte Lichtmaschinen für 150€ angeboten werden, dann lohnt sich die Arbeit nicht wirklich, zumal der Profi das Gehäuse auch reinigt, so dass die Lichtmaschine auch besser/wie neu aussieht.
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Oft wird general überholt angegeben. Aber was versteht der der Händler/Instandsetzer darunter?
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Welche Qualität haben die Ersatzteile?
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Werden auch Teile ausgetauscht, die eigentlich noch ok sind? Bei meiner Lichtmaschine hätten die Lager, die Staubschutzkappe und der Schleifring sehr wahrscheinlich die gesetzliche Gewährleistung von 1 Jahr durchgehalten.
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= Links =
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* [https://a2-freun.de/forum/forums/topic/50756-12-tdi-any-zittern-bzw-vibrationen-beim-segeln/?do=findComment&comment=881718 Freilauf im Fahrzeug prüfen]
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* [https://a2-freun.de/forum/forums/topic/21840-freilauf-lichtmaschine/ Frelauf Lichtmaschine]

Aktuelle Version vom 21. Dezember 2020, 19:10 Uhr


Inhaltsverzeichnis

Lichtmaschine

Die Lichtmaschine, auch Generator genannt, wird im Audi A2 über einen Rippenriemen angetrieben. Je nach Ausstattung werden 90A, 110A, 120A oder 140A Lichtmaschinen verbaut.

 
Lichtmaschine, 140A

Freilauf

In der Riemenscheibe ist (nicht in allen) ein Freilauf integriert, der dafür sorgt, dass die Lichtmaschine von den ständigen "abrupten" Drehzahlschwankungen (Lastwechseln) des Motors entkoppelt wird. Siehe auch Generatorfreilauf

 
Freilauf mit Spezialwerkzeug

Mit der Zeit geht der Freilauf "fest", so dass die Lichtmaschine den ständigen Lastwechseln des Motors ausgesetzt ist.

Ist die Lichtmaschine ausgebaut, kann der Freilauf wie folgt überprüft werden:

Die Riemenscheibe mit einem ruckartigen Schwung (in Drehrichtung) in Bewegung setzen und dann die Riemenscheibe festhalten. Wenn der Freilauf in Ordnung ist, dreht sich der Rotor der Lichtmaschine (ein Stück) weiter. Ist der Freilauf fest, dann bleibt der Rotor beim Festhalten der Riemenscheibe stehen.

Freilauf auswechseln

Der Freilauf ist auf der Rotorwelle der Lichtmaschine aufgeschraubt. Um die Riemenscheibe zu lösen, wird ein Spezialwerkzeug benötigt. Nehmen Sie nicht einen Schraubendreher, ... um den Rotor zu blockieren!

 
Demontierte Riemenscheibe
 
Lichtmaschine Spezialwerkzeug Riemenscheibe

Eine ausgebaute Lichtmaschine lässt sich schlecht in einem Schraubstock einspannen und durch den Aludruckguss besteht die Gefahr, dass ein Teil abbricht.

Das sechseckige Spezialwerkzeug lässt sich dagegen hervorragend in ein Schraubstock einspannen. Lichtmaschine drauf stecken und darauf achten, dass das innere (Torx) Werkzeug (bis zum Anschlag) in die Rotorwelle (hoch) gedrückt wird, bevor die Riemenscheibe los geschraubt wird (langer Hebel in Richtung Werkbank drücken). Ist die Riemenscheibe gelöst, Lichtmaschine aus dem Schraubstock nehmen und die Riemenscheibe abschrauben (gegen den Uhrzeigersinn).

 
Riemenscheibe mit Freilauf im Schraubstock ausbauen

Die neue Riemenscheibe von Hand auf die Welle (im Uhrzeigersinn) auf die Welle schrauben. Spezialwerkzeug wieder in den Schraubstock einspannen, Lichtmaschine drauf stecken und dann die Riemenscheibe festschrauben (Hebel zu sich ziehen).

Regler

Der Regler steuert den Strom, der durch die Wicklung auf dem Rotor fließt. Je mehr Strom durch die Wicklung fließt, desto stärker wird das Magnetfeld, welches dann auf die Wicklung im Stator einwirkt.

Wenn der Regler in Ordnung ist, liefert eine Lichtmaschine etwas über 14V.

 
Regler einer Lichtmaschine

Eines Tages leuchtete die Batteriekontrolllampe im Tacho auf. Nach einer Messung der Spannung wurde knapp 12V angezeigt. Also Lichtmaschine liefert keinen Strom mehr.

Das nachfolgende Bild zeigt den defekten Regler, bei dem die eine Kohle anscheinend zu kurz geworden ist. Damit fehlt ein Kontakt, und es kann kein Strom durch die Rotorwicklung fließen. Damit gibt es kein Magnetfeld und somit kann in der Statorwicklung keine Spannung induziert werden.

 
Defekter Regler, weil die eine Kohle zu kurz geworden ist
 
Vergleich der Länge der Kohlen bei einem neuen und alten Regler

Nachdem ein neuer Regler eingebaut wurde, lieferte die Lichtmaschine wieder etwas über 14V.

Lichtmaschine zerlegen

Ich habe ein Fahrzeug angekauft, bei dem durch eine Verpolung eine Diode der Lichtmaschine sichtbar durchgebrannt ist. Da ich Lust hatte mich weiter zu bilden, habe ich die Lichtmaschine überholt.

Bevor ich die Lichtmaschine zerlegt habe, brachte ich eine Markierung auf beiden Gehäusehälften an. Leider habe ich nur ein Bild, als ich die Gehäusehälften wieder zusammen gesetzt habe.

 
Lichtmaschinengehäusehälften wieder zusammen gesetzt

Regler und Abdeckung

Schrauben Sie die Abdeckung (mittlere Schraube unten, und die beiden großen Muttern) und dann den Regler (3 Schrauben) ab.

Bei festsitzenden Schrauben ist ein Hand-Schlagschrauber sehr empfehlenswert.

 
Lima Abdeckung und Regler demontiert

Gleichrichter (Diodenplatte)

Der Gleichrichter besteht aus 2 Diodenplatten (Anode, Kathode), dazwischen ein Kunststoffteil und einem Drahtgeflecht mit Ösen (Schlaufen), an denen die Wicklungen (6 Drahtenden) und die Dioden (2x3 Stück) angeschlossen sind.

 
Diodenplatte

Um den Gleichrichter von der Lichtmaschine abnehmen zu können, müssen a) die (6 doppelten) Drahtenden der Statorwicklung und b) die 3 Schrauben gelöst werden.

Wenn geplant ist, die Dioden zu ersetzen, dann müssen auch die mit X gekennzeichneten Diodenanschlüsse ebenfalls aufgebogen und gelöst werden.

 
Anschlüsse der Lichtmaschinen-Wicklungen an der Diodenplatte

Um die Drahtenden zu lösen, spreizen Sie mit einem kleinen Schraubendreher die Schlaufen/Ösen auf. Wenn die (punktgeschweißten) Drahtenden sich von der Öse lösen, ist ein kurzes Knacken zu hören. Wenn alle Anschlüsse locker sind, kann die Diodenplatte abgenommen (abgehebelt) werden.

 
Diodenplatte abhebeln

Dioden aus- und einpressen

Es gibt zwei Diodenplatten. Die eine Platte ist die Anode, die andere Kathode.

Die obere Diodenplatte sollte sich einfach abnehmen lassen, sofern die Anschlüsse richtig gelöst sind. Um die untere Diodenplatte mit dem Anschlussblock zu zerlegen, müssen 3 Ösen (mit einem 10mm Bohrer) aufgebohrt werden.

Sollte sich die Hülse beim Aufbohren mitdrehen, dann eine (ausreichend lange) M6 Sechskantschraube in einen Schraubstock einspannen und die Hülse drauf stecken. Dreht sich die Hülse beim Aufbohren mit, "schraubt" (klemmt) sie sich auf der Schraube fest.

 
Obere Diodenplatte
 
untere Diodenplatte mit Anschlussblock
 
mitdrehende Hülse aufbohren

Nun können die Dioden ausgepresst werden. Hierfür zwei Nüsse verwenden. Der Durchmesser meiner Dioden soll 12,8mm sein. Die kleinere Nuss sollte <12,5mm Außendurchmesser haben, damit sie durch das Loch passt. Die größere Nuss sollte innen so groß sein, dass die ausgepresste Diode aufgenommen werden kann, also >13mm sein.

In einem Tipp habe ich gelesen, dafür die Ständerbohrmaschine zu verwenden, falls ein Auspresser nicht vorhanden ist. Meine sehr sehr stabile/schwere Ständerbohrmaschine hat sich auf der Säule angehoben. :( Ich musste die Dioden dann doch im Schraubstock auspressen.

 
Dioden auspressen

Bei der Beschaffung neuer Dioden stellte sich mir die Frage, welche Stromstärke sollte man nehmen. Meine Lichtmaschine soll max. 140A liefern können. Nun kan man nicht einfach durch 3 teilen und denken, dass eine 50A Diode ausreichend ist. Da die Lichtmaschine 3 um 120° versetzte Phasen hat, also eine Drehstromlichtmaschine ist, muss mit dem Verkettungsfaktor Wurzel(3) gerechnet werden. Ich bräuchte also Dioden, mit folgender Strombelastbarkeit: 140A/Wurzel(3)=80,82A.

Beim Stöbern im Internet habe ich festgestellt, dass 80A Dioden pro Stück ca. 6,50€ kosten, also 39€. Der komplette Gleichrichter von Bosch ist für 35€ zu haben. Daher habe ich mich entschieden, einen neuen Gleichrichter einzubauen. Damit muss ich auch keine Lösung für die aufgebohrten Hülsen finden.

Lichtmaschinengehäuse teilen

Nun kann das Lichtmaschinengehäuse geteilt werden, in dem die 4 Schrauben (vollständig) gelöst werden. Mit 2 Schraubendrehern auf sich gegenüber liegenden Seiten an den "Nuten" etwas hebeln und dann das hintere Gehäuseteil abnehmen.

 
Lichtmaschienengehäuse teilen
 
Lichtmaschinengehäuse geteilt

Nach dem die vorderen Lagerverschraubungen (4 Schrauben) entfernt wurden, kann das vordere Lager aus dem Lichtmaschinengehäuse ausgepresst werden. Falls sich nur der Rotor löst, das Lager in einem weiteren Schritt mit Hilfe von 2 Nüssen im Schraubstock auspressen.

 
Vordere Lagerverschraubung
 
Vorderes Lager der Lichtmaschine auspressen

Das nachfolgende Bild zeigt den ausgebauten Rotor.

 
Rotor ausgebaut

Eigentlich sollte es egal sein, mit welchem Lager man beginnt. Beginnen Sie mit dem großen Lager. Meines hat mir große Mühen bereitet. Solange das kleine Lager noch nicht abgezogen ist, kann es gut im Schraubstock eingespannt werden, und die Rotorwelle wird nicht beschädigt.

Großes Lager abziehen

Mit einem stabilen 2 bzw. 3 Arm-Abzieher habe ich es nicht geschafft, das Kugellager abzuziehen. Da wenig Platz zwischen Lüfterrad und Kugellager ist, musste ich erst die Klauen anpassen. Danach habe ich selbst mit großer Kraft und Erwärmen es nicht geschafft, das Lager abzuziehen.

Mit dem folgenden Abzieher, der mit seinen Halbkugeln in das Lager eingesetzt wird, und so zwischen den Innen- und Außenring greift, ging es sehr einfach. Leider muss dafür die Füllung aus Kunststoff zwischen den Kugeln entfernt werden, damit die Halbkugeln des Abziehers eingesetzt werden können.

 
Großes Kugellager mit Abzieher
 
Kugellagerabzieher
 
Kugellagerabzieher vergrößert

Die Welle hat Gammel angesetzt, der entfernt wurde.

 
Lichtmaschinenwelle ungereinigt
 
Lichtmaschinenwelle gereinigt

Kleines Lager abziehen

Wenn Sie das kleine Lager abziehen wollen, dann achten Sie darauf, dass die Spindel dünn genug ist, damit diese in das Loch des Schleifrings passt. Sollte die Spindel nicht rein passen, dann besteht die Gefahr, dass der Schleifring zusammen gedrückt und damit beschädigt wird.

 
Kleines Lager abziehen

Schleifring ersetzen

Bevor Sie den Schleifring abziehen können, müssen die beiden Anschlussdrähte von der Rotorwicklung abgetrennt werden. Hier empfiehlt es sich, die Anschlussfähnchen vom Schleifring mit einem Seitenschneider abzuschneiden, und nachdem der Schleifring abgezogen ist, die Fähnchen vom Draht zu trennen.

Nachdem der alte Schleifring abgezogen wurde, sollte zuerst der Lagersitz gereinigt/poliert werden. Ferner sollte mit einem Glas-Radierer die Anschlussenden der Rotorwicklung sauber gemacht werden, damit diese sich leicht anlöten lassen.

Beim Aufpressen des Schleifrings ist darauf zu achten, dass die Anschlüsse der Rotorwicklung unterhalb des Schleifrings geführt werden, und dass die "Nase" in die Aussparung passt.

Da mein Schraubstock sich nicht weit genug auseinander fahren ließ, habe ich die alte Riemenscheibe montiert und im Schraubstock eingespannt, und dann mit Hilfe einer Schraubzwinge den Schleifring aufgepresst.

Die Rotorwicklung muss an den Schleifring angelötet werden. Falls der Lötkolben etwas schwach ist, lassen sie den Lötkolben zwischendurch Zeit, sich wieder aufheizen zu können.

Messen Sie am Schleifring den Widerstand. Wird ca. 0 Ohm angezeigt, wurde die Feldwicklung erfolgreich angelötet. Tendiert der Widerstand (deutlich) über 0 oder sogar gegen unendlich, dann war der Lötvorgang nicht erfolgreich.

 
Anschluss der Rotorwicklung an den Schleifring
 
Aufpressen des Schleifrings
 
Datei:Rotorwicklung an den Schleifring angeloetet.jpg
 
Rotorwickung messen

Kleines Lager aufpressen

Um den neuen Schleifring beim Aufpressen des Lagers nicht zu beschädigen, habe ich mit einer Lötlampe den inneren Ring des kleinen Lagers kurz erwärmt und konnte dann das Lager ohne Probleme aufsetzen.

 
kleines Lager aufgepresst

Großes Lager einpressen

Zuerst wurde der Lagersitz im Lichtmaschinengehäuse gesäubert. Mit einem Schraubstock und einer 36er Nuss habe ich dann das Lager eingepresst.

 
gesäuberter Lagersitz für das großes Lager
 
Großes Lager wird eingepresst
 
Großes Lager ist eingepresst

Gehäuseteile säubern

Die Statorwicklung ist in die Gehäusehälten gesteckt und kann heraus genommen werden. Mir fiel die Statorwicklung "entgegen". Danach können die Gehäusehälten gereinigt werden. Vom Sandstrahlen ist abzuraten, da abrasiv. Das würde die Isolierung der Statorwicklung beschädigen und beim Alu viel Material abnehmen. Vom Instandsetzer habe ich erfahren, dass dort mit Wasserstrahl gereinigt wird.

Die Gehäuseteile sollten (innen) soweit gereinigt werden, dass sich sich die 2 Hälten plus Statorwicklung "leicht" zusammenstecken lassen. Dies erleichtert später den Zusammenbau mit Rotor.

Vorderes Gehäuseteil montieren

Falls noch nicht geschehen, sollte die Welle gesäubert werden.

Das folgende Foto zeigt, wie man es nicht machen sollte.

Wird der Rotor am kleinen Lager im Schraubstock eingespannt, können die Backen Spuren auf dem Lager hinterlassen. Steht der Rotor deshalb nur lose zwischen den Backen, könnte er beim Aufsetzen des Gehäuseteils runter fallen oder umkippen, wodurch der Schleifring beschädigt wird. Die Lüfterschaufeln können sich auch verbiegen.

Besser ist es, den Schraubstock so weit zu öffnen, dass für die Welle Platz ist. Dann den Deckel auf den Schraubstock legen, mit der Lötlampe den Innenring des Lagers leicht erwärmen und dann den Rotor rein stecken.

 
Montierte vordere Gehäusehälte

Staubschutzkappe für Schleifring erneuern

Markieren Sie sich die Richtung der Öffnung. Die alte Staubschutzkappe lässt sich recht leicht raus drücken. Beim Einsetzen der neuen Kappe auf die Nasen achten. Die Kappe sollte immer mit erneuert werden, denn sie ist auch der Lagersitz für das kleine Kugellager.

 
Kappe für den Schleifring

Gehäusehälten zusammen setzen

Nun können die Gehäusehälten wieder zusammen gesetzt werden. Achten Sie auf folgendes:

  • Die vor der Demontage der Gehäusehälten angebrachte Markierung sollte stimmen.
  • Die Statorwicklungen sollten alle aus den entsprechenden Löchern heraus gucken.
  • Das kleinere Lager sollte gut in den Lagersitz der Staubschutzkappe sitzen.
 
Lichtmaschinengehäusehälften wieder zusammen gesetzt
 
Statorwicklungen

Gleichrichter einlöten

Ich habe die Enden der Statorwicklungen mit einem Glaspinsel gereinigt, damit diese sich besser einlöten lassen. Die doppelten Statorwicklungen müssen in einer Linie zur Mitte ausgerichtet werden, damit diese einerseits durch die Öffnungen in der Kunststoffisolierung sowie in die Ösen (Schlaufen) des Gleichrichters passen.

Nach dem der Gleichrichter aufgesetzt wurde, und die Anschlüsse in den Ösen liegen, sollte der Gleichrichter festgeschraubt werden.

Ich habe dann die Ösen mit einer Zange zusammen gedrückt, damit ein fester Kontakt zwischen Gleichrichter und Statorwicklung hergestellt ist. Anschließend wurden die Anschlüsse verlötet. Tipp: Lassen Sie den Lötkolben zwischendurch Zeit wieder richtig heiß zu werden.

 
Gleichrichter aufgesetzt
 
Gleichrichter eingelötet

Regler und Abdeckkappe montieren

Nun wurde der Regler und die Abdeckkappe wieder montiert.

 
Regler und Abdeckung montiert

Freilauf montieren

Zum Abschluss wurde der Freilauf montiert und mit kurzen ruckartigen Bewegungen wurde geprüft, ob der Freilauf funktioniert.

 
Freilauf montieren (Knarre zu sich ziehen)

Lichtmaschine prüfen

Mein Händler war so nett und hat meine überholte Lichtmaschine auf den Prüfstand überprüft.

 
Prüfprotokoll 140A Lima

Fazit

Es bedarf einiges an Werkzeug, viel Zeit und 120€ Materialkosten. Wenn ich dann sehe, dass überholte Lichtmaschinen für 150€ angeboten werden, dann lohnt sich die Arbeit nicht wirklich, zumal der Profi das Gehäuse auch reinigt, so dass die Lichtmaschine auch besser/wie neu aussieht.

Oft wird general überholt angegeben. Aber was versteht der der Händler/Instandsetzer darunter? Welche Qualität haben die Ersatzteile?

Werden auch Teile ausgetauscht, die eigentlich noch ok sind? Bei meiner Lichtmaschine hätten die Lager, die Staubschutzkappe und der Schleifring sehr wahrscheinlich die gesetzliche Gewährleistung von 1 Jahr durchgehalten.

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