Nachdem die wenigsten Biker ein Zangenamperemeter mit
dem benötigten Strombereich haben dürften, hiermit eine kleine Anleitung von Wolfgang zur Fehlersuche und Abschätzung der korrekten bzw. überhöhten Starter-Stromaufnahme: Wichtig:
"Strom-Engstellen", also Übergangswiderstände an Polklemmen und Anschlüssen durch Korrosion usw. sollten vorher überprüft werden (lösen und wieder festziehen; kein Polfett, WD40 oder ähnliche Schweinereien dazwischen). Wichtig sind hier: Pluspol der Batterie, Anschluss des Anlassers und Minuspol der Batterie. Letzteren haben wir ohnehin „in der Hand“.
Direkt am Minus-Anschluss der Batterie wird ein zusätzliches Stück Leitung eingefügt („Verlängerungskabel“) z.B. 0,3 ….0,5 m lang, 6 mm_2 Querschnitt (Bild „große Ströme 2“ oben)
Jetzt wird die Spannung gemessen, die an diesem Kabelstück im Zustand "nur Zündung und Licht ON“ abfällt. Das sind nur ein paar mV, was aber schon mit etwas besseren Spannungsmessern (Digital-Voltmeter) gut zu messen ist.
Als nächstes wird der Anlasser betätigt (2..4 sec reichen) und der Spannungsabfall an diesem Kabelstück weiterhin beobachtet (Bild „große Ströme 2“ unten). Man muss mitteln, da durch die Verdichtungen beim Durchdrehen der Wert stark variiert!
Aus dem Verhältnis Fall 1 (nur Zündung/Licht) und Fall 2 (Anlasser) lässt sich der Anlasserstrom grob abschätzen: Mehr als ein 20...30-facher Wert ist sehr verdächtig, denn das heißt, der Anlasser zieht ca. 150...200 A!!, normal 80...120 A bei guter Batterie (Die Batteriespannung darf bis ca. 8...9 V einbrechen).
Bei mir war der Wert bis 40-fach, was ca. 280 A bedeutet und eine Anlasserleistungsaufnahme von 2.2 kW (7...8V Batterie) gegenüber 1.1 kW normal.
Wer mit dem Ohmschen Gesetz rechnen kann, kann diese Methode natürlich variieren. Die Art der Messung entbehrt absoluter Genauigkeit, wichtig ist das Verhältnis der Werte.
Misst man aber vorher den Strom im Fall 1 (Zündung/Licht) (Bild „große Ströme 1“ unten) mit einem Amperemeter (z.B. 6...8 A, das schafft ein Haushaltsampéremeter), so kann man ziemlich genau messen. Will oder kann man seinem Amperemeter den Stromstoss beim Einschalten der Zündung (durch Initialisieren des ABS, Spritpumpe usw.) nicht zumuten, so überbrückt man eben während dieser Zeit die Klemmen des Amperemeters (Bild „große Ströme 1“ unten, gn gestrichelt)
Achtung:
Beim Betätigen des Anlassers wird immer nur der Spannungsabfall (mV-Bereich) an dem eingefügten Kabel gemessen. Deshalb muss vor dem Betätigen des Starterknopfes das Amperemeter raus sonst verglüht es samt seinen Kabeln!
Messbilder mit einem Oszilloskop
defekter Anlasser
anl-def03
|
anl-def04
|
intakter Anlasser
anl-def07
|
anl-def08
|
Beispiel:
Gemessen 2mV Spannungsabfall bei 6A Strom im „Leerlauf“, 40mV Spannungsabfall gemessen unter Last. D.h. 40 mV / 2 mV * 6 A = 20* 6 A = 120 A. Nachdem die Spannung insgesamt auf vielleicht 10 V zusammenfällt ergibt sich eine Anlasserleistung von 10 V * 120 A = 1200 Watt. Bei einer Nennleistung von 1,1KW dürfte das im „Normalbereich“ liegen.
Bei gemessenen 80 mV zieht der Anlasser verdächtig viel Strom. 80/2 * 6A * ~8V = 1920 W. Das ist „etwas“ viel.
Hinweis zum Messgerät: Es ist vorteilhaft, wenn am Gerät die Möglichkeit besteht (bessere haben dies), den Spannungsbereich vor der Messung manuell in die Größenordnung der erwarteten Spannung einzustellen. Bei der kurzen Startphase ist es sonst zu lange „mit sich einstellen“ beschäftigt und liefert nur verzögert vernünftige Werte.
Die Elektronik-Freaks unter euch können natürlich auch ein Speicher-Oszilloskop oder einen Daten-Logger, der z.B. alle 20…100 ms einen Wert nimmt ranhängen.
Das hat jemand umgesetzt
Gemessen wurde ein betriebswarmer Motor.
Die Aufzeichnung stammt von einer Strom(zangen) / Spannungsmessung mit einem Oszilloskop und wurden von GS-Gerhard zur Verfügung gestellt . Die Kurven haben wir diskutiert.
Was ist wie dargestellt:
2 Grafiken sind übereinandergelegt.
Oben –schwarz- der Spannungsverlauf,
unten –violett- der Strom.
In der gesamten Grafik sind aufgezeichnet
in der Waagrechten die Verläufe über 1 Sekunde, jedes „Kästchen“ also 0,1 s
in der Senkrechten links die Spannung mit 2V / „Kästchen“,
in der Senkrechten rechts der Strom mit 100A / „Kästchen“.
Ab den Punkten T wertet das Oszilloskop die aufgezeichnet Kurve aus. Daher die Anzeige (Channel1) C1 11,68V obwohl die Spannung vor „T“ über 12V betrug.
Was ist zu sehen
Die Batteriespannung beträgt im weitgehend unbelasteten Fall („Leerlauf“ hiesse es wenn die Batterie abgeklemmt wäre) gut 12,2V. Das ist ein akzeptabler Wert.
Bei (U1) sackt die Spannung erst auf 11,4V ab, der Stromverlauf ist leider durch das andere „T“ verdeckt >> der Magnetschalter rückt das Anlasserritzel ein, dann bricht die Spannung (U2)auf 6,7 Volt zusammen, der Strom steigt auf 364A >> der Anlassermotor hat Kontakt, seine Spulen bauen die Induktion auf und er beginnt zu drehen.
Die Induktion ist aufgebaut (U3), der Strom etwas abgefallen, die Spannung wieder ein Bisschen angestiegen.
Der Anlasser dreht den Motor bei (U4) über seinen OT (max. Verdichtung!). Dabei knickt die Spannung wieder etwas ein und der Strom steigt (Anlasser und Batterie stöhnen).
Das Schwungrad ist in Funktion, die Verdichtung ist überwunden die Spannung steigt (Strom fällt) bis (U5) um den Motor über den Z-OT des anderen Zylinders bei (U6) zu schieben (Spannung fällt, Strom steigt) und mit Schwung über UT (U7).
Bevor der Z-OT des ersten Zylinders noch mal erreicht wird ist der Motor in Betrieb. Die Spannung steigt schlagartig (U8), der Strom zuckt noch mal hoch (I7) (Selbstinduktion ähnlich einer Zündspule)und sinkt dann auf Null.
Es gibt einige Kleinigkeiten zu beachten: Die Messzange hat einen angegebenen Messbereich von (nur) 200A. Bei einer Reihe von Messungen kam immer 364 A als maximaler Spitzenwert heraus. Dies ist wahrscheinlich der wirkliche „Anschlag“.
Gerhard mittelt Strom und Spannung per Schätzung auf ca. 150 A bei einer mittleren Spannung von ca. 9 V. Das ergibt 1,35 KW.
Rechnet man an ein paar einzelnen Punkten nach ergeben sich (beispielhafte) Werte:
| Messwert | U1 | U2 | U3 | U4 | U5 | U6 | U7 |
| Spannung.[V] | 12,2 | 6,7 | 8,7 | 8,0 | 10,0 | 9,1 | 10,4 |
| Strom [A] | 0 | ???? | 170 | 200 | 76 | 120 | 45 |
| Leistung [W] | 0 | ???? | 1479 | 1600 | 760 | 1092 | 468 |
Die Werte lassen sich nachvollziehen
Jetzt kommt natürlich die Frage „Hä, nicht mal 2 Kurbelwellenumdrehungen?“
Also rechnen wir rückwärts:
Der Anlasserzahnkranz am Schwungrad hat etwa 116, das Anlasserritzel 9 Zähne, die Übersetzung des Planetengetriebes im Anlasser ist 5,5. Also macht der Anlassermotor 116 / 9 x 5,5 = 71 Umdrehungen um die Kurbelwelle 1-mal komplett zu drehen. Für 1 Umdrehung braucht er die gemessene Zeit von (U3) bis (U7), also etwa 0,7 Sekunden. Folglich würde der Anlasser pro Minute hochgerechnet 60s / 0,7s x 71 = 6086 U machen und die Kurbelwelle dabei ca.86 mal drehen! Passt!
Diejenigen die sich noch mit Kickstartern auskennen wissen das: Ein „Kick“ kann nicht „200“ Motorumdrehungen bewirken! Die Eintopffahrer wissen es noch besser weil sie es gewohnt sind die Kurbelwelle in eine bestimmte Position zu bringen und erst dann zu kicken.
Doch was ist mit dem Anlasser?
Das gemessene Exemplar war gerade frisch überholt und doch bricht die Spannung sehr weit ein. Die Batterie scheint, wie auch Gerhard auf Anfrage bestätigte, nicht mehr die Beste zu sein. Sein ABS meckert dennoch nicht. Er hat keines :-)
Hinter dem Autor "multi" verstecken sich wolfgang (hauptsächlich), GS-Gerhard und gerd_. Doch so viele passen nicht in die Rubrik :-)
Links:
Anlasser Funktionsweise
Anlasser defekt durch lockere Magnete
4V Anlasser streikt
4V Starthilfe bei 11x0
4V Die ABS Kontrollichtchen blinken
4V Schaltungsänderung am ABS II
4V Anlasser testen
Anlasserstrom messen