Einführung
Autos und Maschinen brauchen Strom, um zu funktionieren. Früher verwendeten Autos Gleichstromgeneratoren, um Strom zu erzeugen. Heute verwendet fast jedes Auto stattdessen eine Lichtmaschine. Beide Geräte wandeln mechanische Bewegung in Strom um. Lichtmaschinen bieten viele Vorteile, die sie für moderne Fahrzeuge besser geeignet machen. Sie sind effizienter, erzeugen mehr Strom bei niedrigen Geschwindigkeiten und benötigen weniger Wartung.
Grundlegende Unterscheidungen zwischen einem Generator und einem Wechselstromgenerator
Der Gleichstromgenerator erzeugt Gleichstrom (DC), indem er eine Drahtspule in einem Magnetfeld dreht. Diese Maschine enthält eine Reihe von Bürsten, die sogenannten Spaltringe. Diese Ringe haben eine geringere Lebensdauer.
Wenn der Motor mit hoher Drehzahl läuft, erzeugen die Generatoren eine große Menge Strom. Die Batterie kann nicht durch die elektrische Leistung des Generators aufgeladen werden. Dies gilt insbesondere bei niedrigen Motordrehzahlen.
Im Gegensatz zu Generatoren erzeugen Wechselstromgeneratoren zunächst Wechselstrom (AC). Der Wechselstrom wird durch eine Reihe von Dioden gleichgerichtet, wodurch Gleichstrom entsteht. Wechselstromgeneratoren verwenden Schleifringe, die haltbarer sind als Spaltringe. Diese Maschinen können auch bei niedrigen Motordrehzahlen Strom erzeugen. Wechselstromgeneratoren sind klein, leicht und lassen sich einfach in Motoren einbauen.
Die Konstruktion eines Generators verbessert seine Lebensdauer. Der Magnet dreht sich innerhalb einer festen Spulenanordnung, die als Stator bezeichnet wird. Dank dieser Konstruktion kann die Lichtmaschine höheren Drehzahlen standhalten. Außerdem schützt sie das rotierende Teil.
Die wichtigsten Vorteile von Wechselstromgeneratoren gegenüber Generatoren
· Höhere Leistung bei niedrigen Geschwindigkeiten
Bei sehr niedrigen Motordrehzahlen beginnen die Lichtmaschinen zu laden. Selbst im Leerlauf liefert ein Auto genug Strom für Licht, Radio, Klimaanlage und andere Geräte. Damit Generatoren die gleiche Strommenge erzeugen können, sind höhere Motordrehzahlen erforderlich.
· Bessere Effizienz
Wechselstromgeneratoren arbeiten mit einem Wirkungsgrad von 85-95%. Generatoren arbeiten normalerweise mit einem Wirkungsgrad von 75-85 Prozent. Das bedeutet, dass Generatoren die Energie effektiver nutzen und weniger Energie als Wärme verschwenden. Sie erzeugen nur dann Strom, wenn er benötigt wird, was den Energieverlust verringert.
· Geringere Wartung und längere Lebensdauer
Wechselstromgeneratoren haben glatte Schleifringe und Bürsten, die sich nicht so schnell abnutzen. DC-Generatoren haben gespaltene Ringe. Sie nutzen sich schneller ab und müssen regelmäßig gereinigt und poliert werden. Wechselstromgeneratoren sind haltbarer und wartungsfrei und daher billiger in der Wartung.
· Kompakt und leicht
Lichtmaschinen sind kleiner und leichter als Generatoren mit ähnlicher Leistung. Das spart Platz im Motorraum und reduziert das Gewicht des Fahrzeugs. Ein Fahrzeug, das leichter ist, verbraucht weniger Kraftstoff und muss weniger gewartet werden.
· Höhere Verlässlichkeit
Wechselstromgeneratoren sind so gebaut, dass sie höhere Drehzahlen bewältigen können, ohne auszufallen. Außerdem müssen sie im Gegensatz zu vielen Generatoren nach dem Einbau nicht gepolt werden. Das bedeutet, dass Lichtmaschinen viel einfacher zu installieren sind und regelmäßig effektiv arbeiten.
· Besser für moderne elektrische Lasten
Das Problem ist, dass moderne Autos eine Menge elektrischer Geräte enthalten. Dazu gehören ein GPS-Navigationssystem, Sitzheizung und Servolenkung. Lichtmaschinen liefern im Leerlauf und bei niedrigen Geschwindigkeiten gleichmäßigen Strom. Generatoren haben Mühe, diese höheren Anforderungen zu erfüllen.
Schlussfolgerung
Ein Wechselstromgenerator ist einem Gleichstromgenerator zweifelsohne überlegen. Sie liefern eine höhere Leistung bei niedrigen Drehzahlen und arbeiten effizienter. Außerdem halten sie länger, wiegen weniger und entsprechen besser den modernen elektrischen Anforderungen. Obwohl Gleichstromgeneratoren einfacher aufgebaut sind, können sie in modernen Autos nicht verwendet werden. Lichtmaschinen sind heute der Standard, weil sie gleichmäßigen, zuverlässigen Strom liefern. Sie eignen sich perfekt für moderne Autos, da sie nur minimale Wartung erfordern.