Der rollende Lichtmaschinenprüfstand 

 

Grau ist alle Theorie! Aus diesem Grund habe ich meinen DKW F5 kurzerhand in einen fahrenden Prüfstand verwandelt: die serienmäßige Fußplatte bekam eine identische "Schwester" mit Messinstrumenten.

 

Mit diesen Messinstrumenten konnten gute Erkenntnisse über die Auswirkungen der Umrüstung von 6V auf 12 Volt gewonnen werden und welche Vorwiderstände sich in der Praxis am besten eignen. Die jeweilige Drehzahl wird über die Geschwindigkeit (GPS) nach Umrechnung mit der Getriebeübersetzung ermittelt.

 

 Nicht unter den Teppich gekehrt: <:/span>

Selbstverständlich liegt das originale Brett im Keller und wird nach Ende der Testfahrten wieder im Auto eingebaut.

Derzeit (22.07.2016) dauern die Tests aber noch immer an.

 

Zwei Amperemeter und ein Voltmeter erlauben "unter dem Teppich" genaue Beobachtung, was in der Fahrpraxis passiert. Und zwar besser als auf einem Prüfstand, der Belastungen wie durch den Ladestrom der Batterie oder bei Leerlauf an der Ampel mit eingeschaltetem Blinker (und Winker) nicht so gut fahrdynamisch und situationsgerecht simulieren kann.

Wie wir im Bild rechts sehen, erreicht der vom Generator gelieferte Strom ca. 14 Ampere (rechts oben) bei 14 Volt Spannung (unten), der Erregerstrom ist bei 1.850 U/min (ca. 40 km/h) schon auf ca. 1,2 Ampere herunter geregelt.

 

Dies ergibt ca. 200 Watt und damit bereits eine Überlastung um 33% (die Dynastart-Anlage der Reichsklasse hat bei 7V nur 150 Watt).

Der in diesem Bild verwendete Regler war eine 14V/25A-Version und damit mindestens zwei Nummern zu groß.

Bei stark entladener Batterie reichte der Messbereich des Amperemeters aber auch schon mal nicht aus: Zeigeranschlag jenseits von 20 Ampere - also volle Pulle! Das geht dann zwar innerhalb von einigen Minuten auch wieder zurück, aber während dieser Zeit geht es halt aufs Material...

 

Die im Bild oben gezeigte Situation entspricht einer Belastung mit eingeschaltetem Licht und gut geladener Batterie. Nach einigen Kilometen Fahrstrecke geht der Strom nach Ausschalten des Lichts dann auf ca. 5 Ampere herunter (70 Watt). Der Erregerstrom (= Belastung des Reglers) steigt nicht über 2 Ampere hinaus an (mit einem Vorwiderstand von 2,7Ω in der Leitung DF...DF).

 

 Praktische Erfahrungen: <:/span>

Nach inzwischen 2 Jahren, mehr als 1.600 km und zwei überstandenen Wintern hat sich die Umrüstung gut gewährt, von September 2015 bis März 2016 stand der Wagen - ohne ein Batterieladegerät gesehen zu haben - in der Garage und sprang im Frühjahr ohne fremde Hilfe an. Die Ladebilanz ist also absolut okay und ein Nachladen - wie bei Gleichstromladeanlagen früher häufig nötig - war bisher nie erforderlich.

Im Fahrversuch wurden verschiedene Vorwiderstände in Verbindung mit dem elektronischen Regler ausprobiert: 1,8Ω, 2,2Ω und 2,7Ω. Für den Vorwiderstand mit 2,7Ω sehen wir im Bild links, dass die Generatorspannung (blaue Linie) zunächst (ohne Last) progressiv ansteigt und bei ca. 1.450 U/min 12 Volt erreicht. Gleichzeitig steigt der Ladestrom (Belastung des Generators - rote Linie) steil an und erreicht bei ca. 1.700 U/min den Maximalwert (kein Licht eingeschaltet). Die Ladespannung erreicht dann 14 Volt.
 
Außerdem sehen wir, dass bei ca. 1.450 U/min der Erregerstrom (Feldwicklung - violette Linie) steil ansteigt, aber bei 2 Ampere begrenzt wird (Belastung der elektronischen Reglerendstufe), anschließend reduziert der Regler den Erregerstrom, um die Generatorspannung zu stabilisieren.

Für den Vorwiderstand mit 1,8Ω sehen wir im Bild rechts, dass die Generatorspannung (blaue Linie) etwas früher ansteigt und bereits bei ca. 1.400 U/min 12 Volt erreicht. Auch der Ladestrom (rote Linie) steigt etwas früher an und erreicht bei knapp 1.600 U/min den Maximalwert. Die Ladespannung erreicht wieder 14 Volt.
 
Außerdem sehen wir, dass der Erregerstrom (Feldwicklung - violette Linie) nun erst bei ca. 2,5 Ampere begrenzt wird (durch den kleineren Vorwiderstand - die Leistungs-Endstufe des Reglers wird etwas stärker belastet), anschließend reduziert der Regler den Erregerstrom.

Ich kann also  zusammenfassen,  dass ein Vorwiderstand von 1,8Ω bis 2,7Ω in der Leitung DF...DF einer Überlastung der Regler-Elektronik wirksam begegnet, während die Reglerspannung (14 Volt) erst bei ca. 1.400 bis 1.450 U/min erreicht wird. Auch die Batterieladung setzt bei 1.400 bis 1.450 U/min ein (im serienmäßigen 6-Volt-Betrieb setzt die Batterieladung aber schon bei ca. 1.100 bis 1.200 U/min ein).

 

 Achtung:  die oben dargestellten Messergebnisse und Diagramme gelten nur für den elektronischen Regler von Bosch F 026 T02 200 für 14V/11A in Verbindung mit den oben genannten Vorwiderständen.

 

Je kleiner der Vorwiderstand gewählt wird (z.B. 1,8Ω), desto früher beginnt die Ladung und desto mehr wird die Leistungsendstufe des elektronischen Reglers belastet.

 

Je größer der Vorwiderstand gewählt wird (2,7Ω), desto später (=höhere Drehzahl) beginnt die Ladung und desto weniger wird die Leistungsendstufe des elektronischen Reglers belastet (ein größerer Widerstand wirkt schonender).

 

Der Widerstand muss mindestens bis 25 Watt belastbar sein, besser bis 50 Watt, und muss unbedingt auf einem Kühlkörper montiert werden!

 Lehrgeld gezahlt:  /span;

 

Eine gute Ausbildung war schon immer teuer, und so habe ich für meine Experimente auch Lehrgeld gezahlt...

 

Am 15.04.2015, nach 366 (zunächst ermutigenden) Testkilometern mit dem elektronischen Regler, gab es einen fürchterlichen Knall und Rauch im Cockpit, der sich aber rasch verflüchtigte. Das Auto fuhr jedoch völlig normal weiter. Nach Beendigung der Fahrt stellte sich heraus, dass die Ladekontrollleuchte nichts mehr anzeigte, die 40-Ampere-Maschinensicherung durchgebrannt und der Vorwiderstand für die Feldwicklung geplatzt war. Die Ursache war mir zunächst rätselhaft.

 

Nach Einbau eines neuen Vorwiderstands und Ersetzen der durchgebrannten Sicherung funktionierte alles wieder einwandfrei. Aber was war da nur passiert und was der Grund?

 

Am 11.06.2015, 722 km nach Einbau des elektronischen Reglers, ging die rote Ladekontrollleuchte nicht mehr aus, d.h. die Batterie wurde nicht mehr geladen. Ein Blick unter die Motorhaube zeigte, dass das dicke Kabel (D+) am Klemmstein der Dynastartanlage abgefallen war und die Klemmschraube fehlte.

 

Diese Schraube kann nicht von einem Moment auf den anderen verloren gegangen sein, sondern war schon länger ein Wackelkandidat. So war der Anschluss des Reglers vom Zufall abhängig, und sobald der Kontakt zu D+ nicht mehr gegeben ist, stellt der Regler seine Arbeit ein: wenn er nicht  mehr an der Dynastart-Lichtmaschine angeschlossen ist, hat er keine Orientierung mehr, ob die Spannung über oder unter 14 Volt beträgt. Salopp gesagt: der Regler "meint", der Generator würde still stehen. Das bedeutet, er begrenzt die Spannung nicht mehr, sondern leitet die volle Erregung durch und bei hohen Drehzahlen steigt dann die Spannung bis ins Unermessliche an (80 bis 100 Volt sind möglich). Im Inneren der Dynastaranlage wird aber die Feldwicklung (und der Vorwiderstand) von der (unermesslich ansteigenden) Überspannung versorgt und regelrecht verheizt. In der Folge opfert sich der Vorwiderstand und übernimmt die Rolle einer Sicherung: er brennt durch.

 

Als Gegenmaßnahme habe ich in der Leitung "DF...DF" eine 3-Ampere-Sicherung eingefügt. Außerdem sehe ich nun die Wartungsvorschrift in der Original-Bedienungsanleitung von 1936, "alle 3.000 km die Kabelanschlüsse von Lichtmaschine, Batterie und Anlasser prüfen", mit anderen Augen.

Bei dieser Gelegenheit bin ich dann von dem 11-Ampere-Regler auf den Bosch F 026 T02 201 mit 14V/16A umgestiegen, da die Belastung in der Praxis selten den Maximalwert erreicht (auch bei der 11A-Version nicht) und die maximale Belastung nur kurzzeitig beobachtet wurde.

 

Mit 16 Ampere steht aber etwas mehr "Mumm" bei Fahrten mit Licht zur Verfügung (Sicherheitsaspekt).

 Energiewirtschaft:  /span;

 

Bis heute, also nach etwa 2 Jahren Fahrbetrieb, musste die Autobatterie kein einziges Mal nachgeladen werden. Sogar in der letzten Winterpause (vom 29.09.2015 bis 26.03.2016) stand der DKW unbeachtet in der Garage und sprang am 26.03.2016 ohne "Nachhilfe" an. Der Zweitakter ließ sich sogar mehrere Sekunden lang "bitten", bis er endlich aus seinem Winterschlaf erwachte, die Dynastartanlage hatte also nicht gerade ein leichtes Spiel.

 

Während der anschließenden Fahrten - auch in Garitz - wurde die Batterie von der Dynastartanalge - vom elektronischen Regler geregelt - enwandfrei geladen. Bei einer der Ausfahrten wurde sogar ständig mit Abblendlicht gefahren, wie das bei Motorradfahrern aus Sicherheitsgründen üblich ist.

 

Fazit: die Anlage läuft bisher ohne Beanstandung.

 

zurück zum "Tabu Thema 12 Volt".

 

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