Gleichstrom-LiMa

[Langhuber]

Um dieses Thema etwas aus dem Spekulativen herauszuholen, habe ich, da meine Elektrik im Moment perfekt funktioniert, mal ein paar Messungen gemacht, damit ich im Fall, dass es mal nicht mehr tut, weiss wie es tat, als es tat.

Vorab: Nach meinem WHB 465 gab es 4 verschiedene 12V-LiMan:
Ducellier 7219 G, Ducellier 7256 G, Paris-Rhone G11-C5, Paris-Rhone G10-C10. Allen vier Lichtmaschinen gemeinsam ist, dass sie ab 2000U/Min aufwärts einen Strom von 22A abgeben können, was bei einer Nennspannung von 13V einer Leistung von 286W entspricht. Das ist mehr, als die serienmässige Elektrik einer 12V DS aufnimmt, es ist also auch noch Reserve vorhanden, um die Batterie laden zu können.

Die im WHB genannten Drehzahlen von 2000, bzw 2500 U/Min sind natürlich nicht mit der Motordrehzahl identisch: Sie werden bestimmt durch das Verhältnis der beiden Riemenscheiben auf der Nockenwelle und der LiMa. Ich habe bei mir gemessen (relativ ungenau): Durchmesser Nockenwellenscheibe: 200mm, Durchmesser LiMascheibe: 64mm. Das ergibt ein Übersetzungsverhältnis von 1:3,125. Da sich die NWS mit der halben Motordrehzahl dreht, also ein Gesamtverhältnis von 1:1,5.
Ein Plausibilitätscheck mit der Handkurbel ergab: Eine Drehung der Kurbel von 12:00 Uhr auf 12:40 Uhr bewirkt eine volle Umdrehung der LiMa. Damit stimmt das über die Scheiben gemessene und berechnete Übersetzungsverhältnis gut überein.
Ich vermute, dass die Scheiben jeweils zur LiMa gehören und eventuell die Duc 7256G etwas höher übersetzt ist und ihre Nennstrom deshalb auf 2500U/Min bezogen ist.

Sodann habe ich das Fernlicht eingeschaltet, das 9,8A braucht. Zusätzlich die Zündung, die im Leerlauf 2A zieht. Gesamtverbrauch im Leerlauf (650U/Min) also 12A. Da dreht die LiMa bereits mit 975U/Min.
Es ergab sich folgende Meßreihe:

U/Min A
650 -10
800 -8
850 -5
1000 0
1300 7

Das heisst, ab einer Motordrehzahl von 1000U/Min übernimmt meine Lichtmaschine bereits den grössten Teil der Stromversorgung.

Ich habe eine Aufstellung gemacht:

[attachment 9538 ds19_watt.jpg]

In der Spalte "Strom" habe ich die Ströme gemessen, die die einzelnen Verbraucher bei Motorstillstand aus der Batterie ziehen. Beim Abblend- und Fernlicht ist natürlich auch das Standlicht, sowie die Instrumentenbeleuchtung mit enthalten. Aus den Strömen habe ich die Leistung in der 3. Spalte berechnet, durch Multiplikation mit angenommenen 12,6V Bordspannung. In der nächsten Spalte habe ich die theoretische Leistung nach Angabe der Glühbirnenleistung aus dem WHB übernommen.Für die Werte,die ich nicht im WHB gefunden habe (Zündung, Scheibenwischer, Ventilator) habe ich die gemessenen Werte kursiv aus der 3. Spalte übernommen.
Für den Blinker, der ja nicht konstant die 30W zieht, habe ich eine reduzierte Leistung von 20W angesetzt.
Ursprünglich ist das ganze ein Spreadsheet, so dass ich in der 5. Spalte einen Multiplikator eingesetzt habe, mit dem die unten aufsummierten Einzelleitungen in der Summe erscheinen, je nachdem, ob der entsprechende Verbraucher eingeschaltet ist, oder nicht.

Fazit: bei dem von mir angenommenen pessimistischen Szenario, Fahrt mit Fernlicht, Frontscheibenventilator und Scheibenwischer kann die Lichtmaschine die Batterie immer noch laden. In der Tabelle ist versehentlich sogar das Bremslicht mit dabei. Nimmt man das raus, bleibt als Gesamtleistungsaufnahme sogar nur noch 212W über, was einem Stromverbrauch von knapp 17A entspricht. D. h. zum Laden der Batterie bleiben dann sogar noch 5A über.
Wer es also schafft, im Normalbetrieb seine Batterie leer zufahren, sollte mal nach defekten Komponenten in der Elektrik suchen.

Und: Lässt man die Innenbeleuchtung oder Standlicht versehentlich an, dann ist eine 60Ah-Batterie nach rechnerisch 25 Stunden leer. Eine über Nacht angelassene Innenbeleuchtung sollte am nächsten Morgen immer noch das Anlassen des Motor ermöglichen.


Klemens

[hgk]

...
Fazit: bei dem von mir angenommenen pessimistischen Szenario, Fahrt mit Fernlicht, Frontscheibenventilator und Scheibenwischer kann die Lichtmaschine die Batterie immer noch laden. In der Tabelle ist versehentlich sogar das Bremslicht mit dabei. Nimmt man das raus, bleibt als Gesamtleistungsaufnahme sogar nur noch 212W über, was einem Stromverbrauch von knapp 17A entspricht. D. h. zum Laden der Batterie bleiben dann sogar noch 5A über.
Wer es also schafft, im Normalbetrieb seine Batterie leer zufahren, sollte mal nach defekten Komponenten in der Elektrik suchen...
Klemens

Moin,

sehr schöne Aufstellung.

Das pessimistische Szenario ist doch aber eher Stop and Go mit Licht, Radio an, Scheibenwischer ggf. Heckscheibenheizung, weil beschlagen, permanent auf der Bremse, niedrige Drehzahl, dann ist die Batterie auch bald leer ohne Störung in der Elektrik, weil man immer zwischen den Verbrauchszuständen in den niedrigen Drehzahlen hin und her pendelt, bei der die Batterie leider nicht geladen wird, aber viel aushelfen muß.
Das hat Klacks mal sehr schön mit einem Schreiber aufgezeichnet. In "Der Kupferwurm" von Carl Hertweck.

Für Schönwetterbetrieb ohne viele Verbraucher gebe ich Dir recht, dann sollte die Batterie immer halbwegs voll sein.
Das gilt natürlich nicht für Obenölfahrer, die mit 1000 U/min durch die Gegend geistern, um den Verbrauch unter 5,6 l/100 km zu treiben ...

Ich wünsche Euch allen einen guten Start in die Woche.

[DS20_break]

[quote=hgk]
Das gilt natürlich nicht für Obenölfahrer, die mit 1000 U/min durch die Gegend geistern, um den Verbrauch unter 5,6 l/100 km zu treiben ...
[/quote]

Obenöler schweben auch mit Drehzahlen über 1000 U/min mit geringerem Verbrauch gegenüber Alkoholikern.

[DS20_break]

Weiß zufällig jemand wieviel Ah ein Startvorgang nach einer Woche Standzeit verbraten werden? Und demzufolge ohne Stop and Go Verkehr gefahren werden muß um die Batterie mit 5 A Ladestrom wieder zu füllen?

[Langhuber]

[quote=hgk]
Das pessimistische Szenario ist doch aber eher Stop and Go mit Licht, Radio an, Scheibenwischer ggf. Heckscheibenheizung, weil beschlagen, permanent auf der Bremse, niedrige Drehzahl, dann ist die Batterie auch bald leer
[/quote]
Also: Heckscheibenheizung?
Wie Du meiner Aufstellung entnehmen kannst, habe ich mir einen kleinen (zeitgenössischen) Ventilator, Design "Rosinenbomber", aka Douglas C-47 montiert, der bescheidet sich laut meiner Aufstellung mit 1,5A.
Logisch, heizbare Heckscheibe und Drehstromlichtmaschine bedingen sich gegenseitig.

Und dass man im städtischen Stop-and-Go-Verkehr wenn man nicht aufpasst, Schwierigkeiten kriegen kann, habe ich anderweitig auch schon geschrieben. Wobei aber zu beachten ist, dass selbst wenn die LiMa nur einen Teil des Gesamtstromes liefert, wird dennoch die Batterie entlastet: 10A Strom für das Licht liefert eine Batterie 6 Stunden lang. Wenn von diesen 60Ah
wenigstens die Hälfte von der LiMa geliefert wird, sollte man eigentlich durch die Nacht kommen.
Aber auch VW-Käfer mit 130W LiMan galten zu ihrer Zeit als durchaus alltagstauglich.

Klemens

[MichaIN]

Hallo zusammen,

nicht so fundiert und detailliert wie bei Klemens, aber ich habe am Samstag auch ein bißchen während der Fahrt gemessen, weil ich die Kohlen in meiner Lima gewechselt hatte.
6 Volt-Auto, gemessen an der Bordsteckdose.

Bei moderater Landstraßenfahrt (70...90 km/h) hatte ich
ohne alles: ca. 7,2V
nur Abblendlicht: ca. 6,6..6,7 V
mit Abblendlicht, Scheibenwischer und voll aufgedrehtem Gebläse 6,4..6,5V.

Wenn man mal an der Kreuzung anhält, geht's natürlich schnell unter 6V.

(Die Batterie ist aber auch nicht mehr so dolle, schafft zumindest auch in voll aufgeladenem Zustand nicht mehr besonders viele Anlaßversuche. Könnte mir vorstellen, daß eine frischere nicht ganz so rasch in den Keller geht.)

Viele Grüße,
Michael.

[Langhuber]

Hallo Michael,

mit so einem Voltmeter siehst Du halt bloss das Integral dessen, was in der Vergangenheit passiert ist. Mit einem Amperemeter siehst Du in Realtime, was grade vor sich geht.
Es würde mich ja schon mal bizzeln, derartige Messungen an einer 6V-Elektrik durchzuführen. Für mich wären das zwei spannende Stunden.

Klemens

[hgk]

[quote=Langhuber]
mit so einem Voltmeter siehst Du halt bloss das Integral dessen, was in der Vergangenheit passiert ist. Mit einem Amperemeter siehst Du in Realtime, was grade vor sich geht.
Klemens[/quote]

Auch mit dem Voltmeter siehst Du nur welche Spannung gerade da ist. Die Fläche unter der Kurve kannst Du nur mit einem Log des Spannungs- und/oder Stromverlaufs über die Zeit bestimmen ...

Lest mal den Hertweck, der hat das alles schon gemacht ...

[Langhuber]

Weiß zufällig jemand wieviel Ah ein Startvorgang nach einer Woche Standzeit verbraten werden?

Das weiss ich nicht zufällig, sondern weil ich es gemessen habe:
Mein Anlasser zieht 160A.
10 Sekunden Anlassen ziehen also: 160A * 10sec = 1600Asec.
1600Asec = 1600Asec / 3600(sec/h) = 0,4Ah
andersrum:
1600Asec / 5A = 320 sec = 5.3 Minuten.

Wenn man davon ausgeht, dass die Batterie bei der Anlasserei heftig überlastet wird und damit ihr Wirkungsgrad kräftig sinken wird, könnte man vielleicht einen Sicherheitsfaktor 4 dazurechnen und die These wagen, dass der Akku nach 20 Minuten wieder voll ist.
(die Batteriekapazität wird ja gemessen, indem man 10% der Kapazität entnimmt. Ist der Entladestrom größer, sinkt die Kapazität).
Das deckt sich auch mit meinem eingebauten Amperemeter: Nach dem Start nach einer Woche steigt der Ladestrom zunächst auf einen Wert um 10A, um dann ein paar Straßen weiter auf die normalen 5A runterzugehen.

Klemens

[Langhuber]

[quote=Hans]
Auch mit dem Voltmeter siehst Du nur welche Spannung gerade da ist.
[/quote]
Nichts anderes habe ich ja geschrieben. Dieses LED-Spielzeug ist ja letztlich ein Voltmeter.

Klemens