Technik: Funktion des Ladesystems

Im folgenden Diagramm ist dargestellt , wie das Ladesystem der SUZUKI GS- bzw. GSX-Modelle für den allgemeinen und europäischen Markt funktioniert. In anderen Ländern konnte der Lichtschalter nicht betätigt werden und es wurde mit Dauerlicht gefahren.
   
Vom Stator des Generators gehen 3 Kabel ab (gelb, blau-weiß, grün-weiß). 
Gelb und blau-weiß sind an den Gleichrichter/ Regler angeschlossen und grün-weiß endet am Lichtschalter, um von dort als rot-weißes Kabel zum Gleichrichter zurück zu gehen.
Der Gleichrichter speist über ein rotes Kabel die Batterie und den Zündschalter. Von dort gehen orangefarbige Kabel zu allen Verbrauchern.
Die gezeigten Kabelfarben und deren Anzahl ist typisch, sie können jedoch variieren.
  
Um die Funktion und die damit zusammenhängenden Probleme zu verstehen, müssen wir jetzt ein wenig "elektrisch" denken. Wem das zu kompliziert ist, der kann hier gleich zur Prüfung weiterklicken.
  • Der Generator oder auch Lichtmaschine genannt, produziert fleißig eine Wechselspannung. Deren Stator besteht aus 3 miteinander verbundenen Wicklungen. Wenn sich der Motor dreht, rotiert ein Rotor in diesem Stator und induziert die genannte Wechselspannung (ca. 80 V). Gehen wir der Einfachheit halber mal davon aus, dass der "Saft" in der ersten Wicklung - man spricht auch von "Phasen" - produziert wird, der im Gleichrichter über eine Diode geleitet wird, die daraus Gleichstrom macht. Tatsächlich sind übrigens immer die 2 ersten Phasen am Erzeugen der Spannung beteiligt. Die dritte kommt später dazu (siehe unten).
  • Über eine geniale Schaltung wird das Ganze auf tatsächliche 14,0 - 15,5 V gebracht. Wenn genügend Verbraucher angeschlossen sind, fließt das Ganze locker in das elektrische System. Dort saugt es auch unter anderem die Batterie auf, solange sie kann.
  • Wenn aber zuviel Energie produziert wird oder die Batterie voll ist, merkt dies der Gleichrichter über einen Messwiderstand, meldet "zu viel Saft" und aktiviert einen Thyristor.
  • Der leitet einen gewissen Teil des überschüssigen Energie (Verlustleistung der Dioden und Thyristoren) an Masse - also an das Gehäuse des Gleichrichter/Reglers. Die wird dort "verbraten". Daher ist das Gehäuse auch mit Kühlrippen versehen und muss einen guten Kontakt zur Masse haben.
  • Ein Großteil der überschüssige Energie wird aber über zwei andere Dioden zurück in den Stator geleitet und zwar in die zwei Wicklungen, die gerade nicht Energie liefern. Natürlich werden diese auch heiß dabei, aber da sie im Ölbad des Motors liegen, werden sie im Normalfall gut gekühlt.
  • Das kann natürlich nur funktionieren, wenn der Massekontakt des Gleichrichter/Reglers gut genug ist und genügend Öl zur Kühlung bereit steht. Bei mieser Masse brennt entweder sofort der Gleichrichter/Regler ab oder es wird zuviel überschüssige Energie in den Stator zurückgeleitet, er wird zu heiß und die Isolierung der Wicklungen schmilzt. Die schließen kurz und können nicht mehr genügend Energie liefern - die Batterie entlädt sich. Das passiert natürlich auch bei zu geringem Ölstand oder wenn durch Korrosion der Steckverbinder nicht genügend Energie ausgetauscht werden kann.
  • Wird das Licht angeschaltet, liefert auch die dritte Wicklung Energie, um die Beleuchtung zu speisen. Rechnen wir mal nach: Der Generator liefert bei 14 Volt etwa 20 Ampere, also 280 Watt. Aufgeteilt auf drei Wicklungen sind das pro Schleife etwa 93 Watt. Die Beleuchtung benötigt 55-60 W für den Scheinwerfer, 5 W für das Standlicht, etwa 12 W für die Instrumentenbeleuchtung und 5-8 W für das Rücklicht. Das sind maximal 85 W und heißt, dass mindestens 8 W verbraten werden müssen. Das ist so viel, wie ein kleiner Lötkolben!
  • Aber das ist alles sehr vereinfacht dargestellt. Im Normalfall sind also mindestens 2 oder alle Phasen aktiv an der Stromerzeugung beteiligt und es ergibt sich ein nettes Wechselspiel aus Energiegewinnung und Verbraten. Der Stator hat so eine Menge Arbeit zu leisten und wenn nicht alle Bauteile perfekt funktionieren, wird es ihm schnell zu heiß und das ist dann das Ende eures teuren Generators.

Alles klar? Nun dann können wir jetzt mit einfachen Mitteln prüfen, ob alles in Ordnung ist.
   

Dieser Beitrag entstand mit der großzügigen Hilfe von Reiner, einem Vollbluttechniker und Webmaster von wbcnet.de, der mir verzeihen möge, dass ich die farbig ummantelten Adern der Motorradelektrik einfach nur "Kabel" genannt habe. Danke Reiner!

© Michael (10.09.09 )    [Start]