8. Elektrik               3 weisse Leitungen                        Kohlebürsten                                    Wicklu...
8. Elektrik                               Schleifringe  Zündmarkierung  Abb. 8-14: Rotor                             Abb. ...
8. Elektrik                                                          wie es für Flüssigkeiten Rückschlagven-              ...
8. Elektrik                                                           rückwärts                   vorwärts  Abb. 8-17: Gle...
8. Elektrik                                                                 Das ist die Spannung, die zum Laden ei-       ...
8. Elektrik                                        Feder                                                den mit dem grünen...
8. Elektrik              für alle elektrischen Bauteile gilt, genug   Wird der Kabelbaum älter, wird meistens             ...
8. Elektrik8.3 PRÜFUNG DER BAUTEILE    DES LADESTROMKREISESWenn eine Fahrzeugbatterie häufig leer        in der Stromverso...
8. Elektrik                                                                    eine solche Messung schon recht unge-      ...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

154 pdfsam unlock-buchauszug

277

Published on

Published in: Business, Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
277
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
1
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transcript of "154 pdfsam unlock-buchauszug"

  1. 1. 8. Elektrik 3 weisse Leitungen Kohlebürsten Wicklungen Verbindung zum Regler Kohlebürsten Abb. 8-12: Ständer aussen Abb. 8-13: Ständer innen damit nicht sofort unbrauchbar, sie lässt Wicklung des Rotors besteht genauso allerdings in ihrer Leistung nach. wie die des Ständers aus Kupferdraht, Der Draht der Wicklungen des Ständers der mit einem Isolierlack versehen ist. hat, über den Isolierdraht gemessen ei- Solch eine Spule oder Wicklung hat na- nen Durchmesser von ca. 1 mm. Dieses türlich nicht nur einen mit dem Ohm- entspricht einem Querschnitt von etwa meter messbaren Widerstand, sondern 0,75 mm². Laut Werkstatthandbuch auch eine Induktivität – es soll ja ein Ma- soll der zwischen zwei weißen Kabeln gnetfeld aufgebaut werden. Den Begriff gemessene Widerstand etwa 0,8 bis 1 Induktivität hier zu erklären würde zu Ohm betragen. Bei einem spezifischen weit führen. Das korrekte Schaltzeichen Widerstand von Kupfer von 0,0185 Ohm mm²/m entspricht 1 Ohm Widerstand einer Leitungslänge von etwa 40 m, den der Strom von einem Ende zum anderen durchfließen muß. Misst man hier ei- nen geringeren Widerstand, so bedeutet dieses, dass der Strom einen geringeren Weg zurücklegen muss. Mehr hierzu im Abschnitt 8.3, Prüfung der Elektrik. 8.2.3 DER ROTOR Der Rotor besteht aus einer Wicklung, deren Enden über die Schleifringe zu- für eine Wicklung oder Spule, die im- gänglich sind. Das Schaltbild des Rotors mer auch einen ohmschen Widerstand ist ein Rechteck, welches in der Elektro- hat, ist ein ausgefülltes Rechteck. Ich technik für einen Widerstand steht. Die habe hier sowohl für die Wicklungen des152
  2. 2. 8. Elektrik Schleifringe Zündmarkierung Abb. 8-14: Rotor Abb. 8-15: Rotor (Quelle: Bosch)Ständers als auch des Rotors ein nicht Man kann die Kohlebürsten vom Ya-ausgefülltes Rechteck verwandt, um glei- maha-Händler fertig kaufen oder denche Symbole wie im Handbuch zu ver- Halter und die Feder wiederverwenden.wenden. Auf der Stirnfläche des Rotors Das Graphitteil mit dem eingelassenembefindet sich auch die Zündmarkierung, Draht kann wesentlich billiger bei Teile-die jedoch nichts mit seiner Funktion in händlern beschafft werden.der „Lichtmaschine“ zu tun hat. An dem Kohlebürsten sind Verschleißeile, dieder XS 650 ähnlichen Rotor auf Bild 8- nach ca. 10.000 km abgenutzt, d.h. so15 ist der Verlauf der Feldlinien des Ma- kurz sind, dass die Andruckkraft der Fe-gnetfeldes durch Pfeile dargestellt. Man der nicht mehr ausreicht, um einen si-sieht, dass die Pfeile in verschiedene cheren Stromfluss zu den SchleifringenRichtungen weisen. des Rotors zu gewährleisten.8.2.4 DIE KOHLEBÜRSTENDie Kohlebürsten sind Graphitstifte miteiner Länge im Neuzustand von 15 mmund einem Querschnitt von 4,5 x 5 mmsowie einem eingelassenem Kupferka-bel. Aufgabe der Kohlebürsten ist es, denErregerstrom auf den sich drehendenRotor zu übertragen. Die Abb. 8-16 zeigteine Kohlebürste im Neuzustand, eineschon gebrauchte mit angelötetem Hal-ter und eine verschlissene. Kohlebürsten 153
  3. 3. 8. Elektrik wie es für Flüssigkeiten Rückschlagven- tile gibt, die die Flüssigkeit nur in einer Richtung durchlassen, gibt es für den Strom Dioden, die ihn nur in einer Rich- tung fließen lassen und in der anderen Richtung sperren. Da unsere Lichtma- schine über drei Wicklungen verfügt, die mit den drei weißen Leitungen heraus- geführt sind, müssen auch drei Ströme gleichgerichtet werden. Im Bild links sieht man das Schaltzei- chen des Gleichrichters, wie man es in Abb. 8-16: Kohlebürsten den Schaltplänen findet, auf Abb. 8-17 den serienmäßigen Gleichrichter, wie er unter der Batterie eingebaut ist. Bild 8-19 8.2.5 DER GLEICHRICHTER zeigt eine preiswerte Alternative, rechts mit angebautem Kühlkörper, diese sind Die „Lichtmaschine“ bestehend aus Ro- z.B. von Conrad Elektronik zu beziehen. tor und Ständer kann aus den eingangs Das Schaltzeichen verdeutlicht die Funk- tionsweise recht gut. Um es noch mehr zu veranschaulichen, habe ich sechs Di- oden, wie ich sie auch für die Standlicht- birne im Hauptscheinwerfer verwendet habe (Kapitel 8.1.1), zu einem Gleich- richter zusammengebaut. Auf Bild 8-18 sind die drei weißen Lei- tungen zu sehen, wie sie aus der Licht- maschine kommen, die Rote, welches zum Zündschloß und zum Batterieplus- pol geht und die Schwarze, die vom Bat- terieminuspol kommt. Die Ströme in den drei weißen Leitungen von den Wicklun- beschriebenen Gründen nur Wechsel- gen des Ständers ändern je nach Dreh- strom liefern, der ständig seine Richtung zahl des Motors ihre Richtung mehr oder wechselt. Mit Wechselstrom kann man weniger schnell. Sie werden dann entwe- aber nicht die Batterie laden, deswegen der von den Dioden im „vorwärts“-Zweig muss dieser gleichgerichtet werden. So154
  4. 4. 8. Elektrik rückwärts vorwärts Abb. 8-17: Gleichrichter Abb. 8-18: selbstgebauter Gleichrichterin das rote Kabel durchgelassen, oder 8.2.6 DER REGLERvon den Dioden im „rückwärts“-Zweiggesperrt. Durch das rote Kabel fließensie dann vereinigt zu den Verbrauchernund von dort durch das schwarze Kabelund die Dioden im „rückwärts“-Zweig zu Abb. 8-19: Gleichrichter von Conrad-Elektronikden Wicklungen im Ständer zurück, wo- So wie sich mit der Drehzahl des Mo-mit der Stromkreis geschlossen ist. Ein tors nicht nur die Stromrichtung in densolcher Gleichrichter ist noch einiges bil- Wicklungen des Ständers mehr oder we-liger als der von Conrad Elektronik und niger schnell ändert, so nimmt auch dieelektrisch voll funktionsfähig. Ob er aber Spannung mit höherer Motordrehzahlauch in der Lage ist, mit den mechani- zu. Zum Laden der Batterie benötigt manschen Belastungen im Fahrbetrieb fer- aber eine einigermaßen konstante Span-tig zu werden, wage ich zu bezweifeln, nung, die etwas über der Nennspannungaber im Notfall wird so etwas einige Zeit der Batterie von ca. 12 Volt liegt. Auchfunktionieren. die Beleuchtung benötigt eine konstante Spannung von ca. 12 Volt. Zur Erinne- rung noch einmal die Funktionsweise der Lichtmaschine: Über die Kohlebürs- 155
  5. 5. 8. Elektrik Das ist die Spannung, die zum Laden ei- ner 12 Volt Batterie benötigt wird. Bild 8-20 zeigt den noch geschlossenen Regler, wie er unter dem linken Seiten- deckel eingebaut ist. An dem braunen Kabel liegt die Bordspannung an – wird diese zu klein, z. B. bei stehendem Mo- tor, dann liegt hier die Batteriespannung Abb. 8-20: Regler geschlossen an. So liegt an dem grünen Kabel die glei- che, zu diesem Zeitpunkt höchste, ver- ten und Schleifringe fließt durch die fügbare Spannung im Bordnetz an. Wird Wicklung des Rotors ein Strom, der ein der Motor jetzt angelassen, und erhöht Magnetfeld erzeugt. Im sich drehenden sich mit steigernder Motordrehzahl die Magnetfeld befinden sich die Wicklun- Bordspannung, so muss die Spannung, gen des Ständers, in die sich eine, mit die am grünen Kabel anliegt, verringert der Motordrehzahl ändernde, Spannung werden, sonst wird die Bordspannung induziert wird. Diese Spannung hängt zu hoch. Damit wird die Lichtmaschine aber nicht nur von der Motordrehzahl, überlastet, die Batterie kann anfangen sondern auch von der Stärke des Mag- zu kochen und die Glühlampen der Be- netfeldes ab, welches vom durch den Ro- leuchtung können durchbrennen. tor fließenden Strom erzeugt wird. Der Um die Spannung, die am grünen Kabel Strom, der durch den Rotor fließt – und anliegt, und von deren Höhe die Stärke damit die Stärke des Magnetfeldes – las- des vom Rotor erzeugten Magnetfelds sen sich leicht durch die Spannung beein- abhängt, zu verringern, wird das grüne flußen, die an den Kohlebürsten anliegt. Kabel nicht mehr direkt mit dem Bord- Aufgabe des Reglers ist es, die Spannung netz verbunden, sondern es werden Wi- so einzustellen, das die Spannung der derstände dazwischen geschaltet. Ständerwicklungen etwa 14 Volt beträgt. mittlerer Kontakt oberer Kontakt unterer Kontakt Magnetwicklung Widerstände Abb. 8-21: Regler geöffnet Abb. 8-22: Regler geöffnet156
  6. 6. 8. Elektrik Feder den mit dem grünen Kabel verbundenen mittleren Kontakt gegen den mit dem schwarzen Kabel verbundenen unteren Kontakt. Jetzt liegen beide Enden der Ro- torwicklung auf Masse und es gibt kein Magnetfeld mehr. Die Bordspannung fällt jetzt ab und damit die Spannung in der Magnetwicklung im Regler. Die Feder kann jetzt den mittleren Kontakt Einstellschraube wieder vom unteren wegziehen, so dass Abb. 8-23: Regler geöffnet (Details) ein Strom wieder vom braunen Kabel über den Widerstand zum grünen Ka-Auf den Bildern 8-21 und 8-22 ist der bel fließen kann. Jetzt baut sich um denRegler mit abgenommenem Deckel zu Rotor wieder ein Magnetfeld auf undsehen. Wie dem Schaltbild des Reglers in den Ständerwicklungen wird wiederzu entnehmen, ist das braune Kabel mit eine Spannung induziert. Fällt die Bord-dem oberen Kontakt, das grüne mit dem spannung trotzdem weiterhin ab, weilmittleren Kontakt und das schwarze Ka- sich z. B. die Motordrehzahl verringertbel (Masse) mit dem unteren Kontakt oder ein Verbraucher zugeschaltet wird,verbunden. Zusätzlich liegt das braune so wird die Anziehungskraft des Magne-Kabel an der Magnetwicklung. Ist die ten geringer und die Feder drückt denBordspannung niedrig, wird der mittle- mittleren gegen den oberen Kontakt, sore Kontakt durch eine Feder gegen den dass jetzt an der Rotorwicklung wiederoberen gedrückt. Das braune und das die höchste in diesem Moment verfügba-grüne Kabel haben also direkte Verbin- re Spannung anliegt.dung. Bei größer werdender Bordspan- Dieses Spiel wiederholt sich in Bruch-nung wird natürlich auch das Magnet- teilen von Sekunden. Es wird deutlich,feld stärker und der Magnet zieht den dass die Anziehungskraft des Magnetenmittleren Kontakt vom oberen weg. So- im Regler, Rückstellkraft der Feder undlange der mittlere Kontakt sich zwischen der Widerstand im Regler aufeinanderden beiden anderen befindet, fließt der abgestimmt sein müssen. Die Vorspan-Strom aus dem braunen Kabel durch den nung der Feder läßt sich mit der Einstell-Widerstand und durch das grüne Kabel schraube verändern.zur Rotorwicklung. Weil der Strom erstden Widerstand passieren muss, ist die Da durch die Wicklung des MagnetenSpannung an der Rotorwicklung natür- und durch den Widerstand Ströme flie-lich geringer, was ein schwächeres Mag- ßen, werden diese im Betrieb warm.netfeld bewirkt. Steigt die Bordspannung Bei Umbauten sollte man daher immerweiter an, so zieht der Magnet im Regler darauf achten, dass der Regler, wie es 157
  7. 7. 8. Elektrik für alle elektrischen Bauteile gilt, genug Wird der Kabelbaum älter, wird meistens Kühlluft erhält. Von den bekannten Zu- die Isolierung brüchig und es können sich behörhändlern werden inzwischen zu- durch Feuchtigkeit Kriechströme bilden, verlässige elektronische Spannungsreg- die bei stehendem Fahrzeug die Batterie ler angeboten. entladen. Solche Kriechströme sollten zumindestens bei stehendem Fahrzeug nicht fließen können, indem das Zünd- 8.2.7 DAS ZÜNDSCHLOSS schloß die Batterie von der Bordelektrik abtrennt. Ich habe daher das Zündschloß Das Zündschloss sollte auf möglichst direkt unter der Batterie angebracht und kurzem Wege mit der Batterie verbun- damit eine potentielle Stelle für Kriech- den werden. Es soll auf der einen Seite ströme, die Kabel im Bereich des Lenk- dafür sorgen, dass das Fahrzeug nicht kopfes, ausgeschaltet. unbefugt benutzt werden kann, auf der Als Zündschloss reicht ein einfacher Schlüsselschalter, bei dem man den Schlüssel in ausgeschaltetem Zustand abziehen kann (das verlangt der Gesetz- geber). Vorteilhaft ist es, wenn das Zünd- schloss mindesten drei Stellungen hat: In der ersten trennt es die Batterie vom Bordnetz: der Zündschlüssel kann abge- zogen werden. In der zweiten haben alle Verbraucher und der Regler bis auf das Fahrlicht Spannung. So kann man den anderen Seite soll es das gesamte Bord- Motor starten. Nachdem der Motor ange- netz von der Batterie abtrennen, wenn sprungen ist, kann man mit der zweiten das Fahrzeug nicht benutzt wird. Wenn Stellung das Fahrlicht einschalten. Am man vergisst, das Licht abzuschalten, so Zündschloss sind drei Kabel vorhanden, ist nach einiger Zeit schlimmstenfalls die ein rotes als Eingang von der Batterie, Batterie leer. Vergisst man die Zündung ein braunes für geschaltes Plus (Stellung auszuschalten, so fließt durch eine der 1) und ein blaues für das Fahrlicht (Stel- beiden Zündspulen ein Strom, der die lung 2) In Stellung 2 hat das rote Kabel Batterie entlädt und der die Zündspule Durchgang zu dem braunem und dem warm werden lässt, was zum Durchbren- blauen Kabel, in der Stellung 1 nur zum nen von Wicklungen führen kann. Das braunem. Das originale Zündschloss hat gleiche gilt für die Magnetwicklung im noch eine vierte Stellung mit einem 4. Regler. Kabel, die aber hier nicht benutzt wird.158
  8. 8. 8. Elektrik8.3 PRÜFUNG DER BAUTEILE DES LADESTROMKREISESWenn eine Fahrzeugbatterie häufig leer in der Stromversorgung liegt. Die Sucheist, gibt es hierfür drei Gründe: auf den nach Kriechströmen erfordert mehr Ge-ersten möchte ich nicht weiter eingehen: duld und Intuition, da der Kriechstromdie Batterie hat mit zunehmendem Alter nicht immer auftreten muss, sondernan Kapazität verloren und sollte ersetzt z.B. nur bei einem bestimmten Lenkein-werden. schlag oder bei Nässe.Dann gibt es noch zwei weitere Gründe:Der Batterie wird mehr Strom entnommen, 8.3.1 NOTWENDIGEals die Lichtmaschine liefert. MESSGERÄTEDas können zusätzliche Verbraucher wieHeizgriffe sein, mit denen die Lichtma- Um die Elektrik eines Fahrzeugs auf Feh-schinen moderner Motorräder, deren ler zu überprüfen braucht man in jedemLeistungen zwischen 300 und 700 Watt Fall Messgeräte. Früher gab es spezielleliegen, fertig werden. Die Lichtmaschine Messgeräte für den Kfz Bereich bei Ver-der XS 650 mit nur 168 Watt Nennleis- sandhäusern und im Autozubehörhan-tung ist damit aber überfordert. Durch- del zu kaufen. Nachdem die elektrischengescheuerte Isolierungen von Kabeln Anlagen von Autos heute weit kompli-können bei Nässe Kriechströme zulas- zierter und weniger störanfällig gewor-sen, die noch keinen Kurzschluss ver- den sind, werden diese Geräte heuteursachen, also die die Sicherung durch- kaum noch angeboten.brennen lassen, die aber die Batterie Dafür gibt es heute recht preisgünstigzusätzlich belasten und beim Fahren La- Vielfach-Messgeräte zu kaufen, die vie-destrom kosten. les können, was wir für die Fahrzeuge-Der letzte Grund für eine häufig leere Bat- lektrik nicht brauchen, dafür aber eini-terie ist, dass die Lichtmaschine einfach ges was man für zu Wartungsarbeiten annicht soviel Strom liefert, wie sie eigent- der Kfz-Elektrik eigentlich braucht, nichtlich sollte, wenn alle Bauteile in Ordnung können. Da diese Geräte sehr billig sind,wären. kann man das sicher in Kauf nehmen.Bei der Suche nach fehlerhaften Bauteilen Das Gerät auf der Abbildung 8-24 habekann man recht systematisch vorgehen ich bei Aldi für 3,99 Euro gekauft und esund ist dann sicher, dass, sollte man al- hat im Prinzip alles was wir brauchen.les richtig geprüft haben, der Fehler nicht 159
  9. 9. 8. Elektrik eine solche Messung schon recht unge- nau, aber teurere Messgeräte von Conrad beispielsweise haben auch keinen klei- neren Messbereich. Um Kriechströme aufzuspüren, reicht dieses allerdings nicht aus. Das Messge- rät auf Abb. 8-25 gibt es in der hier ge- zeigten einfachsten Ausführung für etwa 10 Euro in Baumärkten zu kaufen. Es hat eine eingebaute Batterie und man kann damit Leitungen auf Durchgang prüfen. Lässt der Leiter zwischen der Prüfspit- ze und der Krokodilklemme den Strom aus der eingebauten Batterie durch, so erklingt ein Summton und die grüne Leuchtdiode leuchtet auf, wenn man Abb. 8-24: Vielfachmessgerät (Voltmeter, Ohmmeter) den roten Knopf drückt. Das Gerät zeigt sehr empfindlich an. Bei Solch ein Gerät sollte auf jeden Fall in abgeklemmter Batterie sollte zwischen der Lage sein, Spannungen bis 20 Volt ei- den Anschlußleitungen kein Durchgang nigermaßen genau zu messen, d.h. einen feststellbar sein, wenn alle Verbraucher Messbereich von 0 bis 20 Volt haben. Um abgeschaltet sind. Trotzdem sprach das die Widerstände von Wicklungen im Gerät hier manchmal an, obwohl kein Rotor und Stator sowie den Widerstand Fehler erkennbar war, der auf einen im Regler messen zu können, braucht Kriechstrom hindeutete. man einen Ohm-Messbereich, der so klein wie möglich ist. Der Sollwert von Statorwicklungen ist 0,8 bis 1 Ohm. Mit 8.3.2 PRÜFUNG AUF einem Messbereich von 0 bis 200 Ohm, wie ihn das Messgerät von Aldi hat, ist KRIECHSTRÖME Es gibt in vielen Veröffentlichungen Tips, wie man Kriechströme, die im Betrieb und bei stehendem Fahrzeug die Batterie langsam entladen, aufspüren kann. Ich möchte nicht allzuweit darauf eingehen, weil dieses eine Beschreibung der Bau- teile der Elektrik und eine Anleitung zur Abb. 8-25: Durchgangsprüfer Überprüfung der Bauteile des Ladestrom-160

×