Die Ladebilanz 

 

Unter "Ladebilanz" wird das Gleichgewicht verstanden, das sich zwischen Entladen und Aufladen der Bordbatterie im Fahrbetrieb einstellt. Ist die Ladebilanz negativ, ist eines Tages die Batterie leer.

 

a) im serienmäßigen 6 Volt Bordnetz:

 

Zunächst wird die Batterie beim Anlassen des Motors schwer belastet, da der Vorgang aber nur Sekunden dauert, wird sie jedoch nur zu einem kleinen Teil entladen. Bei einem Strom von z.B. 200 Ampere und 6 Volt wären das etwa 2 Wh, wenn der Startvorgang 5 Sekunden dauert. In Wirklichkeit ist es etwas mehr, da im Inneren der Batterie Verluste entstehen. Nehmen wir einmal an, 4 Wh.

 

Wenn der Motor angesprungen ist (genau genommen aber schon vorher, denn die Zündung wird ja vor dem Anlasser eingeschaltet), brauchen die Zündspulen zusammen etwa 25 Watt. Der Generator muss von jetzt ab also genug Energie liefern, um die Zündung zu versorgen und die Batterie wieder aufzuladen.

 

 Dumm nur:  ein Gleichstromgenerator (Dynastart-Anlage) liefert im Leerlauf und bei niedriger Motordrehzahl entweder noch gar keinen oder nur sehr wenig Strom. Wenn wir Pech haben, wird die Zündung mit Ihrem Bedarf von 25 Watt von der Batterie versorgt. Das heißt: die Batterie wird weiterhin entladen - eine 6V-60Ah Batterie kann maximal 360 Wh speichern, in der Praxis kann aber nicht davon ausgegangen werden, dass sie im Auto zu mehr als 75% voll geladen ist! Es bleiben also 270 Wh zur Verfügung. Eine Zündanlage mit 25 W Leistungsbedarf könnte davon theoretisch fast 11 Stunden zehren.

 Aber es gibt noch andere Verbraucher:  die Fahrtrichtungsanzeiger werden zwar nur gelegentlich benutzt, brauchen dann aber um 20 Watt (2 x 18 oder 21W, über die Zeit aber nur 50% eingeschaltet, da sie ja blinken). Wenn wir mit Licht fahren, werden vorn 70 Watt für die Bilux-Birnen verbraucht, 2 x 5 Watt für das "Standlicht", zusätzlich hinten 2 x 5 Watt für die Rückleuchten und 3 Watt für die Instrumentenbeleuchtung. Das ergibt zusammen 93 Watt. Wenn das Auto mit Licht und Fahtrichtungsanzeiger eine Minute lang an der Ampel steht und der Generator nicht lädt, werden 25W für die Zündung, 93 W für das Licht und 20W für den Fahrtrichtungsanzeiger gebraucht: zusammen also 138 Watt! Während dieser Minute wird die Batterie dann um 138W / 60 min/h = 2,3 Wh Energie "beraubt".

 

Die fehlen jetzt, und die 4Wh vom Anlassvorgang fehlen auch. Sind schon 6,3 Wh.

 

Wenn wir dann endlich losfahren können, wird der Generator eventuell nicht mit voller Leistung (Meisterklasse: 180W) laden, da wir nicht immer mit hoher Drehzahl unterwegs sind. Es kann sein, dass der Generator Strom erzeugt, aber nicht genug. Erst bei höherer Drehzahl steht so viel Leistung zur Verfügung, dass über den Bedarf für Licht und Zündung hinaus etwas für die Batterieladung übrig bleibt: für Licht und Zündung waren das 118 Watt, also würden bei 180 Watt Generatorleistung 62 Watt in die Batterie hinein fließen und diese laden. Um den Ampelstopp von vorhin (2,3 Wh) auszugleichen, waren dann 3 Minuten Fahrt mit mittlerer Motordrehzahl nötig, um die 6,3 Wh einschließlich Anlasserbetätigung auszugleichen, sogar 7,5 Minuten.

 

Allerdings hat auch eine Bleibatterie einen Wirkungsgrad: nicht alle Energie, die beim Aufladen in sie hinein gesteckt wird, kommt auch wieder heraus: wir können ganz grob von 25% Verlust ausgehen.

 

Deshalb werden aus 7,5 Minuten 10 Minuten - kommen diese nicht zusammen, hat die Fahrt trotz Generator einen Teil der Batterieladung aufgezehrt. Häufige Kurzstrecken bei Nacht sind also ein Problem!

 

b) 12 Volt Bordnetz:

Wenn wir "behelfsmäßig" umgerüstet haben und z.B. eine 12V-36Ah Batterie verwenden, können wir mit 12V x 36Ah x 75% = 324 Wh "gebunkerter" Energie rechnen (75% deshalb, weil eine Autobatterie, wie gesagt, selten ganz voll ist).

 

Unser erster Haken ist nun, dass die Batterie und der Dynastarter (siehe "die richtige Batterie" und "Anlasser  an 12V") überlastet werden - Resultat: aus der Batterie wird mehr Energie heraus gequetscht! Für den Startvorgang werden jetzt ungefähr 300A bei 12V fällig, aber der Motor wird vielleicht auch schneller anspringen. Unter dem Strich werden deshalb auch nicht viel mehr als 2 Wh verbraucht, mit Verlusten sagen wir wieder: 4 Wh.

 

Nun kommt aber Haken Nummer 2, und das ist die Zündung: wenn ein Vorwiderstand verwendet wird ("behelfsmäßige" Umrüstung), braucht die Zündung denselben Strom, aber die doppelte Spannung und damit die doppelte Leistung, also rund 50 Watt. Unsere Batterie hält das nicht mehr knapp 11 Stunden durch, sondern nur noch gut 6 Stunden!

 

Okay, das wäre ja auch genug, aber...

 

...bei einem nächtlichen Ampelstopp wie im Beispiel oben sieht das bereits schlimmer aus: zu den 118 W für die Beleuchtung und für den Fahrtrichtungsanzeiger kommen nun ca. 50 Watt für die Zündung hinzu, also zusammen 168Watt - diese ergeben in einer Minute fast 3 Wh, um die die Batterie "beraubt" wird.

Um diese "geraubte" Energie der Batterie wieder zurück zu geben, wäre(!) nun bei voller Leistung eine Viertelstunde Fahrt nötig, da von 180 Watt Generatorleistung nur lumpige 12 Watt übrig bleiben, um die "geraubten" 3 Wh der Batterie wieder zuzuführen.

 

Um die 6,5 Wh einschließlich Startvorgang zurück zu laden, müssten wir schon eine halbe Stunde fahren... (unter Berücksichtigung des Batteriewirkungsgrads  - siehe oben - sogar 40 Minuten)

 

Nachtfahrten würden diese Bordelektrik also ins Schwitzen bringen.   Fazit:  die Ladebilanz wäre verschlechtert worden und das Auto nur noch bedingt alltagstauglich (die 150-W-Anlage der Reichsklasse wäre überhaupt nicht mehr "nachttauglich"). Nun kommt jedoch ein großes "aber"...

 

c) Überlastung des Generators im 12 Volt Bordnetz:

Wie gesagt (siehe Kapitel Regler), führt die Kombination "7-Volt-Dynastart" und "14V/25A-Regler" (wie in freier Wildbahn häufig anzutreffen) zu einer tendenziellen Überlastung des Generator-Ankers (die dieser in der Dynastart-Anlage aber recht tolerant erduldet und im P70 sogar serienmäßig war). Mit diesem Regler wäre der Dynastart-Generator also "frisiert"! Dadurch leistet der Generator deutlich mehr (bis zu dem Doppelten) als die "serienmäßigen" 150 bzw. 180 Watt und wäre auch in der Lage, die 12-Volt-Batterie rasch wieder aufzuladen und zusätzliche Verbraucher (z.B. Vorwiderstände) zu versorgen: die Ladebilanz wäre mehr als in Ordnung.

 

Das aber kann zu Lasten von Lebensdauer, Verschleiß und Pannensicherheit gehen.

 

d) Strombegrenzung mit elektronischem Regler 14V/11A oder 14V/16A:

 

Der schon erwähnte eletronische Regler (Erregerstrom mittels Vorwiderstand begrenzt) verhindert die Überlastung des Generators. Allerdings wird dadurch die Ladebilanz auch nicht mehr "aufpoliert", wie dies unter c) beschrieben ist. Insbesondere Nachtfahrten können trotz Ladestrom zu einer Entladung der Batterie führen und auf lange Sicht dafür sorgen, dass der Motor eines Tages nicht mehr anspringt.

Da wir unsere DKW aber vorwiegend für Spaßfahrten und Ausfahrten bei schönem Wetter und am Tage benutzen, jedenfalls nicht als Alltagsauto, können wir mit der Verschlechterung der Ladebilanz gut leben. Nachtfahrten werden ja die Ausnahme sein. Der Vorteil ist, dass keine Bauteile überlastet werden.

 

Außerdem wird die Bordbatterie bei der nächsten Tagfahrt wieder "aufgepäppelt".

 

 Fazit:  "behelfsmäßige" Umrüstungen mit einem 25A-Regler führen zu (meist nur temporären) Überlastungen einzelner Komponenten und sind daher unsachgemäß, verbessern aber die Ladebilanz.

 

 Abhilfe:  Ähnliche Umrüstungen mit einem 11A-Regler verhindern Überlastungen, beeinträchtigen aber die Ladebilanz und die Alltagstauglichkeit. Beide Maßnahmen sind daher nicht oder "nicht hundertprozent" sachgemäß.

 

Weiter lesen mit… "6-Volt-Winker an 12 Volt".

 

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