Dynamoregeling: Functies, diagnose en tips voor de garage

De dynamoregelaar zorgt ervoor dat de spanning die door de dynamo in het elektrische systeem van het voertuig wordt opgewekt, op een optimaal niveau wordt gehouden. Dit zorgt ervoor dat de accu correct wordt opgeladen volgens het accutype dat in het voertuig is geïnstalleerd en zorgt voor een stabiele stroomvoorziening in het elektrische systeem van het voertuig. Dit voorkomt zowel het overladen van de accu als schade aan besturingseenheden door overspanning. 

De geschiedenis van dynamoregeling in motorvoertuigen gaat terug tot de begindagen van de auto-industrie, toen eenvoudige mechanische regelaars voor spanningsstabilisatie werden gebruikt. Mechanische regelaars worden niet meer gebruikt in serieproductie, maar zijn nog wel verkrijgbaar als vervangende onderdelen. Met de toename van elektronische componenten in voertuigen zijn mechanische regelaars vervangen door moderne elektronische regelaars die een nauwkeurigere regeling mogelijk maken. 

Enkele voordelen van elektronische regelaars: 

• Korte schakeltijden maken lage regeltoleranties mogelijk. 
• Elektronische regelaars zijn onderhoudsvrij. 
• Ze kunnen worden gebruikt in verschillende soorten dynamo's, omdat moderne elektronische regelaars zijn ontworpen voor hoge schakelstromen. 
• Elektronische regelaars zijn ongevoelig voor schokken, trillingen en klimaatinvloeden. Daarom zijn ze zelfs onder extreme omstandigheden zeer betrouwbaar. 
• Het compacte ontwerp maakt een directe bevestiging op de dynamo mogelijk. 

Elektronische regelaars kunnen worden onderverdeeld in twee types: Hybride technologie en monolithische technologie. 

Afhankelijk van de inbouwruimte kunnen verschillende dynamoregelaars in het voertuig zijn geïnstalleerd. In oudere voertuigen of bouwmachines met beperkte toegankelijkheid wordt de regelaar vaak apart geïnstalleerd, wat het onderhoud vergemakkelijkt en oververhitting voorkomt. 

In moderne voertuigen speelt de beschikbare ruimte een doorslaggevende rol. Daarom worden vaak regelaars gebruikt die direct in of op de dynamobehuizing worden gemonteerd om ruimte te besparen en de efficiëntie te maximaliseren. 

De dynamoregelaar speelt een centrale rol in moderne auto-oplaadsystemen. Door gebruik te maken van moderne regelaars, zoals de multifunctionele regelaar (MFR), kan het energiebeheer in het elektrische systeem van het voertuig efficiënter en nauwkeuriger worden geregeld. De multifunctionele regelaar draagt met zijn mogelijkheden voor accubewaking, ruststroomonderdrukking, belastingsregeling, foutdiagnose en ondersteuning van het motormanagement bij aan een efficiënter en betrouwbaarder voertuig. 

Een verdere ontwikkeling zijn regelaars met een LIN-databusinterface voor communicatie. Integratie in de databussystemen maakt een nog nauwkeurigere oplaadregeling mogelijk. 

De LIN-bus (Local Interconnect Network) is een serieel communicatiesysteem dat speciaal is ontwikkeld voor de auto-industrie. Het maakt een rendabele en betrouwbare communicatie mogelijk tussen verschillende elektronische regeleenheden en sensoren in het voertuig. 

De regelaar kan communiceren en gegevens uitwisselen met andere regeleenheden en voertuigsystemen. Met behulp van verschillende sensorwaarden, zoals die van de intelligente accusensor (IBS), kan de regeleenheid op een hoger niveau de oplaadregeling voor de verschillende bedrijfstoestanden optimaliseren. 

De intelligente accusensor wordt rechtstreeks aangesloten op de minpool van de boordnetaccu van het voertuig. Het maakt ook gebruik van de LIN-bus voor communicatie en registreert continu informatie over de actuele status van de accu. Het IBS meet de accuspanning, de stroomafgifte en de temperatuur van de accu. Deze gegevens kunnen worden gebruikt om de actuele laadtoestand (State of Charge SOC) en de gezondheidstoestand (State of Health SOH) van de accu te bepalen. Hierdoor wordt de boordnetaccu optimaal opgeladen. 

Zo kan de laadspanning indien nodig worden aangepast aan de omgevingstemperatuur. Bij lage temperaturen wordt deze verhoogd om de accu optimaal op te laden. Bij hoge temperaturen wordt deze verlaagd om een overladen van de boordnetaccu te voorkomen. 

Bovendien kan de dynamo volledig worden uitgeschakeld tijdens acceleratiefases, zodat een groot deel van de energie van de motor voor de acceleratie wordt gebruikt. Dit verlaagt het brandstofverbruik en geeft de bestuurder meer motorvermogen, bijvoorbeeld om in te halen. 

In de oploopmodus wordt de brandstoftoevoer onderbroken door de regeleenheid van de motor, wat bekend staat als de oplooponderbreking. Dit betekent dat er geen brandstof wordt verbruikt. Als het oplaadniveau van de accu het toelaat, kan het vermogen van de dynamo tijdens deze fase maximaal worden verhoogd, zodat de kinetische energie van het voertuig wordt omgezet in elektrische energie en de accu wordt opgeladen zonder extra brandstof te verbruiken. 

In deze bedrijfstoestand veroorzaakt het verhoogde dynamovermogen een remmoment op de krukas via de riemaandrijving. Opdat tijdens deze fase de mechanische belasting geen schade aan de riemaandrijving veroorzaakt, wordt er een poelie met vrijloop op de dynamo geïnstalleerd. Deze dynamovrijlooppoelie vermindert de belasting op de componenten in de riemaandrijving door de dynamo te ontkoppelen. 

De LIN-verbinding van de dynamoregelaar vereenvoudigt ook de diagnose en probleemoplossing. Fouten worden zelfstandig herkend door de regelaar en opgeslagen in de motorbesturing. De opgeslagen foutcodes kunnen direct worden uitgelezen en geanalyseerd, zodat storingen tijdens de dagelijkse werkzaamheden in de garage sneller kunnen worden opgespoord en verholpen. 

Symptomen van defecte diodes in de dynamo kunnen zijn: een brandend laadindicatielampje, fluctuerende lichtintensiteit van de koplampen, startproblemen door een ontladen boordnetaccu en een ontladen accu door optredende ruststromen. 

Een mogelijke reden voor defecte diodes is een verhoogde weerstand tussen de accupluspoolaansluiting op de dynamo en de pluspool van de accu. Deze hoge weerstand kan worden veroorzaakt door een verkeerd bevestigde schroefverbinding of corrosie op de elektrische aansluitingen. Dit leidt tot een verhoogde stroom door de diodes, waardoor ze oververhit raken en de dynamo uiteindelijk defect raakt. 

Een soortgelijk effect kan optreden als de accu defect is en de dynamo de accu met maximaal vermogen oplaadt als gevolg van het defect. Hierdoor kan de dynamo oververhit raken, waardoor zowel de diodes als de wikkelingen en aansluitingen in de dynamo beschadigd kunnen raken. 

Het verwisselen van de elektrische aansluitingen van de dynamo kan ook leiden tot een defect in de diodes. Het loskoppelen van de accu terwijl de motor draait of tijdens het overstarten kan ook tot uitval leiden. 

Het in het voertuig geïnstalleerde accutype moet in acht worden genomen. Afhankelijk van de fabrikant vermijden zogenaamde intelligente oplaadsystemen voor auto's vaak het volledig opladen van de boordnetaccu om onder andere energie uit recuperatie (energieterugwinning) te kunnen opslaan. Daarom is de dynamolaadspanning in deze systemen vaak lager, zodat de accu de lading beter kan opnemen. Hier moet de vervanging van de boordnetaccu plaatsvinden met een geschikt diagnose-apparaat. Als het vervangen van de accu niet wordt geregistreerd, wordt de nieuwe accu mogelijk nooit volledig opgeladen. 

De installatie van een ander type accu mag alleen plaatsvinden volgens de specificaties van de fabrikant. On oplaadsystemen zoals het Smart Charge-systeem met een zilvercalciumaccu kunnen soms laadspanningen van 14,8V of zelfs hogere waarden voorkomen. Deze hoge laadspanningen zijn niet geschikt voor normale loodzuuraccu's en kunnen tot beschadiging of vernietiging van de accu leiden. In het ergste geval kan de accu gaan gassen, wat leidt tot een verhoogd explosiegevaar.