Technische Informationen
Der Ladekreis soll eine geregelte Spannung zum Laden der Batterie liefern und den von den elektrischen Schaltkreisen des Fahrzeugs verbrauchten Strom ersetzen. Der Drehstromgenerator ist eine neuere Ergänzung für Kraftfahrzeuge und ersetzt den Gleichstromgenerator, der bis in die 1970er Jahre eingebaut wurde.
Die von einem Gleichstromgenerator gelieferte Leistung wurde von der Motordrehzahl bestimmt. Im Gegensatz zum Drehstromgenerator liefert ein Gleichstromgenerator bei Leerlauf des Motors nur eine unerhebliche Leistung. Es kam nicht selten vor, dass die Ladekontrollleuchte im Leerlauf flackerte und die Kohlebürsten des Gleichstromgenerators regelmäßig ausgewechselt werden mussten. Diese Bürsten waren bedeutend größer als die heute am Drehstromgenerator vorhandenen, da die gesamte Stromleistung durch sie floss. Durch Drehstromgeneratorbürsten fließt dagegen nur der Feldstrom. Dieser Strom wiederum betreibt den Elektromagneten, der die Leistung erzeugt.
Der Feldstrom beträgt etwa sechs bis acht Ampere.
Die Nennleistung des Drehstromgenerators hängt vom Fahrzeug ab. Ein Basismodell hat weniger Strombedarf als ein Fahrzeug mit typischem Zubehör der „Oberklasse“ wie elektrisch beheizte Windschutz- und Heckscheiben, beheizte Spiegel, Zusatzbeleuchtung, beheizte und elektrisch verstellbare Sitze usw.
Der Drehstromgenerator liefert, wie der Name schon sagt, einen Wechselstrom (AC), der zu Gleichstrom (DC) gleichgerichtet wird, um die richtige Spannungsart zum erneuten Aufladen der Batterie zu erhalten, sodass sie immer vollständig geladen ist.
Der Drehstromgenerator hat drei interne Wicklungen, die um 120 Grad phasenverschoben sind und benötigt neun Dioden in Brückenkonfiguration zur Gleichrichtung des Ausgangs. Die Spannung wird von einem elektronischen Spannungsregler gesteuert, der sie auf einem festgelegten Wert von etwa 13,5 bis 15 Volt hält. Der Ausgangsstrom wird durch den jeweils ermittelten Bedarf bestimmt. Zum Beispiel benötigt eine Batterie, die gerade einen längeren Anlassvorgang unterstützt hat, eine höhere Ausgabeleistung vom Generator als eine Batterie, die noch vollständig geladen ist.
Die Regelspannung kann an einem Multimeter gemessen werden. Dieser Messwert kann jedoch irreführenderweise selbst dann als richtig erscheinen, wenn der Generator eine defekte Diode hat, welche die Leistung um 33 % reduziert. Die einzig richtige Möglichkeit, den Generatorausgang zu überwachen, ist die Beobachtung der Ausgangskurven auf einem Oszilloskop.
Ford Focus: „Intelligenter“ Drehstromgenerator
Das im Ford Focus eingesetzte Ladesystem unterscheidet sich völlig von anderen Ladesystemen, die derzeit hergestellt werden.
Ford nutzt ein sogenanntes „intelligentes Ladesystem“. Bei einem herkömmlichen Ladesystem wird die Batterie mit einer vom Spannungsregler bestimmten Spannung geladen, und alle Stromverbraucher hängen an der vom Drehstromgenerator gespeisten Batterie.
Durch intelligentes Laden kann die Spannungsversorgung vom Generator je nach Temperatur der Batteriesäure variieren. Eine kalte Batterie spricht besser auf eine höhere Spannung an als eine warme Batterie, die besser auf eine etwas geringere Spannung anspricht. Die Temperatur der Batteriesäure wird durch Überwachung der Temperatur der angesaugten Luft beim letzten Abstellen des Motors und der aktuellen Ansauglufttemperatur berechnet. Anhand dieser beiden Bezugspunkte kann nun die Temperatur der Batterie berechnet und die entsprechende Ladung zur Batterie gesendet werden.
