MK1

Die Stromstärke, die eine voll geladene Batterie bei -18°C Elektrolyttemperatur für eine bestimmte Zeit abgeben kann, ohne eine durch Norm festgelegt Spannung zu unterschreiten

Zum Starten

• Wenn der Generator bei stehendem Motor keine Leistung erzeugt

• Wenn der Generator bei langsam drehenden Motor zu geringe Leistung erzeugt

• Bei Motorstillstand für Beleuchtung, Zentralverriegelung, Radio, Alarmanlage etc.

Die Starterbatterie ist ein „elektrochemischer Speicher“ für die vom Generator während des Motorbetriebs erzeugte überschüssige elektrische Energie

12V 44Ah 450A (EN) - 12V Nennspannung: Sie ist mit 2V pro Zelle festgelegt, bei PKW 6 Zellen a 2V = 12Volt - 44Ah Nennkapazität (K20): unter der Kapazität = I x t versteht man die gespeicherte elektrische Energie in Amperestunden (Ah), die einer Starterbatterie zugeführt oder entnommen werden kann. K20 = bezeichnet die Kapazität, die eine Starterbatterie bei 20-stündiger Entladung mit einem Entladestrom von 1/20 des Zahlenwertes der Nennkapazität abgeben kann, ohne dass die Entladeschlussspannung (10,5V) unterschritten wird (in diesem Beispiel 44Ah : 20h = 2,2 A) - 450 A Kälteprüfstrom (EN): Er ist die Stromstärke, die eine vollgeladene Starterbatterie bei -18°C Elektrolyttemperatur für 10s abgeben muss, ohne dass die Klemmenspannung 7,5V unterschreitet (genauer: -17,8°C und jede Zelle 1,2V) DIN: Die vollgeladene Batterie wird mit Kälteprüfstrom bei -18°C Elektrolyttemperatur bis 6 Volt entladen. Die Spannung soll nach 30 Sekunden noch mindestens 9.0 V (U30 = 9.0 V) betragen und die Zeit bis zur Erreichung von 6 V noch mindestens 150 Sekunden (t6V > 150 sec.) dauern

- Belastungstest mit 3-facher Nennkapazität (Ah) für 15 Sekunden: > 9,6V

- Säuredichte: 1,28g/ccm (voll geladene Batterie) 1,12g/ccm (entladene Batterie)

- Wartungsfrei: Haben Einfüllstopfen und müssen nachgefüllt werden,

- Absolut Wartungsfreie Batterie: Keine Stopfen sichtbar (dicht verschlossen), kein Nachfüllen, oft Sichtfenster für Ladezustand,

- Heavy Duty Batterien: erhöhte Lebensdauer, extra hohe Rüttel- und Zyklenfestigkeit (für Baumaschinen),

- Mit gebundenem Elektrolyten: auslaufsicher, kann in jeder Lage eingebaut werden, Elektrolyt in Gel oder Fasern gebunden

- Blei-Säure-Batterien mit Zellenverschlussstopfen, die sich herausdrehen lassen

- durch Gasung verringert sich der Elektrolytstand

- durch Auffüllen von destilliertem Wasser kann der Elektrolytstand wieder korrigiert werden

- Valve Regulated Lead Acid => Ventil regulierte Blei Säure Batterie - Blei-Säure-Batterien mit Zellenverschlussstopfen, die sich nicht herausdrehen lassen - In den Verschlussstopfen befinden sich Entgasungsventile, die bei Überdruck (Gasentwicklung durch eine Ladespannung über 15V) eine gezielte Gasableitung nach außen zulassen - Bei ca. 20 bis 200mbar öffnet das Überdruckventil kurz - Bei der Ladung im Fahrzeug wird das Gas in den zentralen Entgasungskanal der Batterie geleitet; die beim Laden entstehenden Gase H und O werden wieder zu H2O gewandelt - Vorteil: Wartungsfrei - Nachteil: Höhere Ladespannungen nicht möglich, da das überschüssige Gas über die Entgasungsventile entweicht, was zu Flüssigkeitsverlust führt, der durch die verschlossene Batterie nicht mehr aufgefüllt werden kann. - Deshalb bei Ladung Gerät mit einer I-U-Kennlinie verwenden

- Der Elektrolyt ist durch Zugabe von Kieselsäure in einer gelartigen Masse eingebunden

- bei Beschädigung des Gehäuses nur geringe Umweltbelastung

- Gel Batterien gehören durch ihr Entgasungsprinzip zu den VRLA Batterien

- Phosphorsäure im Elektrolyt erhöht die Zyklenfestigkeit (Anzahl der Entlade- und Ladevorgänge)

- Da sie zu den VRLA Batterien gehören, ist ein Ladegerät mit I-U-Kennlinie zu verwenden

- AGM = Absorbent Glas Material (absorbierendes Glasfaservlies) - Für Fahrzeug mit hohem Energiebedarf durch hohe Verbraucher - Intelligente Generatorregelung oder Start-Stopp-Automatik erfordern meist serienmäßig eine AGM Batterie - AGM Batterien gehören zu den VRLA Batterien - Die Schwefelsäure ist in einem Glasfaservlies gebunden, das anstatt der Kunststoffseparatoren zwischen den Plus- und Minusplatten verbaut ist - Das Glasfaservlies ist elastisch und wird unter Druck eingebaut, wodurch der Abschlammung und dem Ausbrechen der aktiven Masse stark entgegengewirkt wird - Damit wird der Ladungsdurchsatz bis zu dreimal höher als bei anderen Batterien - Es findet keine Säureschichtung wie bei Batterien mit flüssigem Elektrolytstatt - Beim Ladevorgang entsteht an den Platten Schwefelsäure mit hoher Konzentration, die aufgrund ihrer Dichte nach unten sinkt => im oberen Teil verbleibt die Schwefelsäure mit niedrigerer Konzentration => Das Säurekonzentrationsgefälle ist also von oben nach unten und verringert die Lebensdauer und Kapazität der Batterie - Zum Laden sollte ein Ladegerät mit I-U-Kennlinie verwendet werden - Höhere Kaltstartströme durch die Porösität des Vlies, nicht hochtemperaturfähig (kein Einbau im Motorraum), geringe Selbstentladung

Eine Außentemperatur von 20 °C ist für eine Autobatterie optimal. Im Sommer klettern die Temperaturen jedoch häufig auf über 30 °C. Dies führt dazu, dass sich die Batterie selbst entlädt und schneller altert.

• Dieser Prozess bleibt im Sommer und Herbst unbemerkt, aber wenn der Motor im Winter auf Grund der Kälte mehr Energie zum Starten benötigt, treten oft Probleme auf.

PbO2+2H2SO4+Pb 2PbSO4+2H2O

Bleidioxid + verdünnte Schwefelsäure + Blei

= Bleisulfat + Wasser

2PbSO4+2H2O zu PbO2+2H2SO4+Pb

Bleisulfat + Wasser zu Bleidioxid + verdünnte Schwefelsäure + Blei

Bei laufendem Motor alle elektrischen Verbraucher mit Spannung zu versorgen und die Batterie zu laden.

unter anderem: Gehäuse, Ständerwicklung, Erregerwicklung, Lüfter, Riemenscheibe (mit Freilauf), Welle, Kohlebürsten, Leistungsdioden/Diodenplatte, Steckanschlüsse B+, D+, B-

Ui = 𝑩 𝒙 𝒍 𝒙 𝒗

B = Magnetfeldstärke

l = Leiterlänge

v = Geschwindigkeit

z.B. KC L 14V 45-90A

K = Größenbuchstabe (K = 120-139mm)

C = Unterbauart (Compact-Generator)

L = Drehrichtung

14V = Generator-Nennspannung

45A = Generator-Nennstrom:

1800 1/min Generatordrehzahl, Belastung 45A, Generator muss 13 - 15V liefern - = Kennzeichen für Generator-Prüfdrehzahl

90A = Generator-Nennstrom:

6000 1/min Generatordrehzahl, Belastung 90A, Generator muss 13 - 15V liefern

B+ Batterie Plus, Klemme 30 (positiver Ladestromausgang)

B− Batterie Minus, auch Klemme 31 (Masse bzw. gemeinsames negatives Bezugspotential)

D+ Dynamo Plus, Klemme 61 (Ladekontrolllampe bzw. mit der Zündung geschalteter Pluspol)

Der Anschluss D+ muss zur Funktion der Lichtmaschine nicht zwingend beschaltet werden, denn oft sorgt ein kleiner Dauermagnet im Läufer oder dessen Restmagnetisierung/ Restmagnetismus (Remanenz) für den Start des Generatorbetriebes.

D− Dynamo Minus (ggf. getrennte Minusleitung für genauere Spannungsmessung an der Batterie)

DF Dynamo Feld (Anschluss der Erregerfeldwicklung)

Die Klemme (W) dient zum Anschluss eines Drehzahlmessers (bei Dieselfahrzeugen erforderlich, weil es keine Zündimpulse gibt).

S = Sensing/Sense Überwachung der Ladespannung direkt an der Batterie, ist direkt am Pluspol montiert (i.d.R.). Misst den Spannungsverlust über die Hauptladeleitung, damit kann die Ladeleistung noch besser angepasst werden.

-Laststeuerung Während des Startvorgangs (und direkt danach) den Generator so regeln, dass er keinen Strom abgibt und somit den Startvorgang durch die volle Leistung nicht verlängert. Die Leistungsabgabe des Generators wird langsam gesteigert, damit das Drehmoment des Generators nicht direkt an den Motor weitergegeben wird. (siehe LRS und LRF)

L = Leuchtendstufe Die Information, dass die Zündung eingeschaltet ist, erhält der Generator über die Anschlussklemme „L“. Auch die Anzeige der Generatorfunktion und der aufgetretenen Fehler erfolgt über diesen Anschluss. Ebenso können über eine Relaisendstufe Verbraucher zugeschaltet werden, die erst eingeschaltet werden sollen wenn der Generator seine volle Leistung hat => dazu stellt der Anschluss „L“ über die Relaisendstufe einen Ausgangsstrom zur Verfügung. Zur Fehlererkennung werden alle Signale ständig vom Regler ausgewertet und auftretende Fehler erkannt. Die Fehleranzeige erfolgt durch Einschalten der Kontrollleuchte mittels Leuchtendstufe.

DFM = Dynamo Feld Monitor Der Anschluss DFM ermöglicht es, den momentanen Auslastungszustand des Generators zu erfassen. Dadurch ist es möglich, auf bestimmte Situationen zu reagieren, wie z.B. Anheben der Motordrehzahl oder Abschalten von nicht erforderlichen Verbrauchern. Am Anschluss DFM kann der Signalverlauf (Tastverhältnis des Erregerstroms) von DF abgegriffen werden. Die Impulsweite ist abhängig vom Arbeitspunkt des Generators (Belastung, Drehzahl und Temperatur)

V = Generatorphase Anschluss zur Generatorphase V => zur Erkennung „Generator dreht“

W = Generatorphase Hier kann das Spannungssignal einer Generatorphase abgegriffen werden/Drehzahlsignal für ältere Dieselfahrzeuge

LRS = Load Response Start Diese Funktion verhindert, dass der Generator während und unmittelbar nach dem Start Strom abgibt. Somit wird der Startvorgang nicht durch das bremsende Moment des Generators erschwert oder verlängert. Funktion

LRF = Load Response Fahrt Diese Funktion bewirkt, dass positive elektrische Laständerungen, mit einem damit verbundenen steilen Drehmomentanstieg des Generators, nicht direkt an den Antriebsmotor weitergeleitet werden. Die Leistungsabgabe des Generators wird daher über eine Rampenfunktion kontinuierlich gesteigert („weiche Lastzuschaltung“).

1. Sichtprüfung durchführen: -

Befestigung

- Riemenspannung und Zustand

- Kühlung (falls vorhanden: Laufrichtung)

- Verkabelung

- Ladekontrolllampe Zündung an = an, Motor läuft = aus

2. Prüfung der Elektrik:

- Ladespannung und Regulierspannung: 14V +/- 1V

- Generatoroberwelligkeit max. 0,5V

- Spannungsverlust

+ seitig max. 0,5V,

- seitig max. 0,5V

Generatordrehzahl zu Motordrehzahl umrechnen (Faustformel)=> Keilriemen (alte Fahrzeuge wie Ford Scorpio) 1:2

Flachriemen/Keilrippenriemen

(neuere Fahrzeuge wie Skoda Oktavia) 1:3

Hinweise: Bei den Prüfungen darauf achten;

a) dass kein Ladegerät angeschlossen ist

b) dass kein ungewollter Verbraucher eingeschaltet ist

Batterieprüfung:

- Belastungstest mit 3-facher Nennkapazität für 15 Sekunden, > 9,6V - Hinweis: Ampérezange an eine Leitung des Batteriebelastungsgerät Sun VAT60

Generatorprüfung:

- Ladespannung (an der Batterie)/Regulierspannung (am Generator) 13-15V bei (1500/1800, ) 6000 1 𝑚𝑖𝑛 Generatordrehzahl (Generatorbeschriftung beachten (1 Wert = 1 Messung, 2 Werte = 2 Messungen) - Umrechnung Motordrehzahl – Generatordrehzahl = Keilriemen 1:2, Flachriemen 1:3 - Hinweis: Ampérezange an Hauptladeleitung

Spannungsverlustmessung +/- Leitung:

- Last aufschalten, Soll: max 0,5V

Ruhestrommessung:

- alle Verbraucher ausschalten und Fzg. verriegeln (Wartezeit beachten) - Multimeter in Reihe schalten, Soll < 50mA (00,00A => Messfehler/Messgerät defekt)

Generatoroberwelligkeit aufzeichnen:

- Verbraucher einschalten (z.B. Beleuchtung, heizbare Heckscheibe) - Generator D+ gegen Batterie 31, max. 0,5V Spitze - Spitze