Das Anlasserelais

  • Nachdem in dem Beitrag zur Störungssuche bei Murphy´s 75´er das gleich zu zwei Seiten Meinungsäußerungen führte mach ich mal einen neuen Beitrag auf.
    Ich fang mal mit der "ersten Hilfe" an und danach zu den Ursachen.


    Das Anlasser Relais der K´s scheint wohl des öfteren mal Ärger zu machen......


    Das äußert sich darin, dass der Motor auch bei ausgeschalteter Zündung fortwährend startet, meist bis die Batterie leer ist.
    Hat der Anlasser schon ein paar Starts hinter sich kann er natürlich auch Schaden nehmen.
    Dies kann auch unbemerkt passieren, wenn der Anlasser nach einem erfolgreichem Startvorgang einfach weiter läuft und der Fahrer dies nicht bemerkt, sondern zügig z.B. auf die Autobahn fährt.
    Beim nächsten Stopp passiert dann (1).
    Da der Anlasser (wie bei den meisten modernen Mehrzylindermaschinen) über einer Freilauf nur beim Start mit dem Motor gekuppelt ist, läuft er im "Leerlauf" d.h. ohne Last.
    Hier ist der große Unterschied zu einem Auto-Anlasser der dreht dann meist mit der Motordrehzal, überlebt das nur gefühlte 10 min
    Trotzdem ist er im Bordnetz ein großer Verbraucher, so dass die Batterie auf Dauer entladen wird, da die Lichtmaschine das nicht schafft und die Bordspannung zu niedrig ist.
    Ich selbst hatte das bisher nur einmal, und habe nach einer Stunde Fahrt an der Tanke nicht schlecht geschaut als die 75´er nicht ausgehen wollte.
    Bei mir hat das Blinkrelais die niedrige Spannung während der Fahrt dadurch signalisiert, dass ich durch Betätigen der Schalter im Takt blinken musste.
    Da es das erste Mal war, habe ich das aber nicht damit in Verbindung gebracht.
    Nach (sehr) kurzem Nachdenken habe ich die Zündung wieder eingeschaltet - der Motor lief wieder und der Anlasser im Leerlauf mit.
    Dann habe ich das Werkzeug ausgepackt und als alles parat war, den Minuspol an der Batterie leicht gelockert, den Motor ausgeschaltet und das Kabel an der Batterie vollständig gelöst.
    Das Anlasser-Relais sitzt im Kasten unter dem Tank. Mit einem scharfen Messer die Kappe öffnen und mit der Diamat-Nagelfeile der Freundin die Kontaktflächen glätten.
    Ordentlich sauber pusten ! Späne und Abrieb sind Gift an dieser Stelle. Kappe wieder drauf, mit Tape wieder zusammen halten.
    Den Solofahrern sei an dieser Stelle eine Ausrede geliefert, warum man auch als Mann ein solches Teil nützlich finden kann.
    Ich rate noch vor der Montage des Tanks zu 3-5 Teststarts - es muss nicht beim ersten Mal klappen.
    zu Hause neues Relais bestellen.


    Grundlagen:
    Die Leistung (-s-aufnahme) eines jeden Elektromotors resultiert nicht aus sich selbst, sondern aus der Leistung die ihm abgefordert wird.
    D.H. er nimmt sich aus der Stromnetz so viel Energie wie er benötigt bzw. bekommt um seine Aufgabe zu erfüllen.
    Diese ist den Motor der K auf Touren zu bringen und durch zu drehen.
    Der Leistungsbedarf setzt sich aus dem sog. Losbrech-Moment, der Beschleunigung und dem Widerstand (Reibung, Kühlwasserpumpe,Ölpumpe, Verdichtung) des Motors der K zusammen.
    Der Leistungsbedarf aus Losbrech-Moment und Beschleunigung fällt mit zunehmender Drehzahl dafür steigt der Bedarf der Pumpen und der Verdichtung.
    Ist die Batterie groß genug erreicht auch der Anlasser annähernd seine Nenndrehzahl, dies passiert in der Realität aber nur bei herausgeschraubten Zündkerzen.
    Die Formel für die elektrische Leistung ist P (Leistung) = U (Spannung) x I ( Strom)
    Da der Leistungsbedarf des Anlassers durch den Motor der K bestimmt wird, heißt dass je kleiner die Spannung, desto größer ist der Strom.
    Bei einer voll geladenen Batterie (12,5 V) ist dadurch der Strom prinzipiell geringer als bei einer teilweise entladenen (12 V).


    Grundsätzlich sind in dem Anlasser Spulen verbaut der Widerstand einer Spule steigt mit der Frequenz (dann sinkt auch der Strom).
    Wenn man einen Anlasser ohne Last einschaltet fällt der Strom daher mit steigender Drehzahl.
    Die Frequenz wird durch dadurch "erzeugt", das die Spulen abwechseln zugeschaltet werden das machen die Kohlen auf dem sog. Kollektor.
    Auf de Kollektor sind die Anschlüsse der Spulen angeschlossen. die Kohlen führen den Strom zu.
    Wird jedoch vom Anlasser Leistung abgefordert, dann fällt die Drehzahl, damit sinkt der Widerstand der Spulen und der Strom steigt.
    Die Spannung treibt den Strom durch die Leitung wie der Druck das Wasser durch die Leitung treibt.
    Jedes Kabel und jede Verbindung oder Kontaktstelle von der Batterie bis zum Anlasser stellt einen Widerstand dar an dem etwas Spannung verloren geht.
    Die an diesen Widerständen verlorene Spannung ist auch eine Leistung, die in der Regel in Wärme umgewandelt wird.
    Schlechte Kontaktflächen, die die Wärme nicht los werden überhitzen (Relaiskontakte) große Flächen von massiven Bauteilen haben da weniger Probleme (Korrosion der Batteriepole).
    Letztere werden daher auch meist vernachlässigt.
    Die Formel für den Widerstand ist R=U/I gemessen in Ohm (kleine Ohm wenig Widerstand)
    Tatsächlich steht dem (quasi konstanten) Leistungsbedarf der Anlassers eine endliche Energiequelle gegenüber - die Batterie !
    Der Strom der durch eine Batterie fließt wird durch ihren inneren Widerstand bestimmt (dem sog. Innenwiderstand).
    Dieser ist aber in erster Näherung nicht abhängig vom Ladezustand sondern von der Bauart.
    Daher wird auch beim längeren Orgeln die Spannung der Batterie fallen und der Strom eher steigen um den Leistungsbedarf zu befriedigen.
    Erst wenn die (Energie) Quelle langsam versiegt nimmt die treibende Spannung so weit ab, dass die Leistung nicht mehr erbracht werden kann.
    Wohlgemerkt aber bei dem maximalen Strom der nur aus den Widerständen bestimmt wird.
    Zur Batterie ist noch zu sagen,


    - dass während eines Startvorganges die Spannung an den Polen durchaus kurzzeitig auf 10 V sinken kann.
    - jede Tiefentladung etwa 10 % der Lebensdauer kostet (wenn man das Gefühl hat der Anlasser schafft es gleich nicht mehr ist es eigentlich schon zu spät)
    - Bei Motorrädern aufgrund des Gewichtes die Batterien deutlich kleiner dimensioniert sind (Reserveleistung für Minusgrade ist meist auch nicht eingeplant)


    Warum geht nun das Anlasser - Relais kaputt ?
    Ein Relais ist ausgelegt für eine bestimmte Anzahl von Schaltvorgängen mit dem angegebenen Strom.
    Das sind z.B. 100.000 Schaltvorgänge (werden wir nicht schaffen, das ist es wohl nicht)
    Die Kontaktflächen sind dafür ausgelegt, und da der Widerstand an den Kontaktflächen nur wenige Ohm beträgt entsteht auch nicht viel Wärme !
    Wichtig ist dabei, dass die Kontaktflächen mit einem definierten Druck zusammengepresst werden und sich nicht nur so eben berühren.
    Die Kontakte werden mit deiner Feder auseinander gehalten, wenn Strom durch die Relais-spule fließt zieht diese den Kontakt an.
    Die Kraft mit der die Kontakte zusammen gedrückt werden ist abhängig (proportional) von (zu) der Spannung.
    Sinkt die Spannung unter den Wert der Mindest-Haltekraft liegt der Kontakt nur noch lose auf, da die Feder ihn zunehmend anhebt.
    Im ungünstigsten Fall hebt der Kontakt leicht ab und ein Lichtbogen entsteht.
    Ein Lichtbogen ist ein erheblicher Widerstand an dem sehr viel Wärme entsteht.
    Der Anlasser fordert trotzdem seine Leistung ab, damit stellt er gegenüber dem Lichtbogen einen sehr kleinen Widerstand dar.
    (er dreht dann auch auch sehr langsam)
    De Facto wird damit die Energie die sonst im Anlasser genutzt wird in diesem Lichtbogen verbraten. damit schmelzen die Kontaktflächen und zusammen
    - der Widerstand des Lichtbogens ist weg und der Kontaktwiderstand ist wieder im normalen Bereich. (das ganze geht sehr schnell !)
    - Leider geht jetzt der Anlasser auch nicht mehr aus.


    Der Hinweis im Forum, dass eine frische Batterie eine gute Garantie ist an seinem Relais lange Freude zu haben ist völlig richtig.
    Auch sollte man die Batterie bei den ersten Anzeichen von Schwäche lieber tauschen.


    Die Idee ein deutlich größeres Relais (höhere Stromwerte) zu nehmen führt nicht zum Erfolg, der Lichtbogen zerstört jeden Kontakt.
    Sinnvoller wäre es ein Relais zu verwenden, dass einen Arbeitsbereich von z.B. 5 - 15 V hat dann sollte die Haltekraft der Spule ausreichen.
    Die Sicherheitsabschaltung des Relais bei < 9 Volt verhindert eine Zerstörung der Kontakte und schaltet das Relais definiert aus.
    unterhalb 9 V an den Batteriepolen wird es für die Batterie sowieso brenzlig, hinsichtlich der Tiefentladung.


    Ich hoffe, ich habe nicht zu viele ,,,,,,,, vergessen
    Ich hoffe der Ausflug in die praktische E-Technik war nicht zu theoretisch
    Sohnemann muss jetzt ins Bett :sleeping:
    Gruß Micha

    In der Regel fahre ich mit der K weiter weg, als ich zurück schieben möchte. ;)

  • Da der Leistungsbedarf des Anlassers durch den Motor der K bestimmt wird, heißt dass je kleiner die Spannung, desto größer ist der Strom.

    Ich hoffe, Du hast Messprotokolle, die diese gewagte These untermauern!?

    Ich rate noch vor der Montage des Tanks zu 3-5 Teststarts - es muss nicht beim ersten Mal klappen.

    Das ist weise. Denn spätestens nach dem 5. Start sind die Kontakte wieder zusammengepappt. Vor allem bei schon schwächlicher Bakterie.

    Die Idee ein deutlich größeres Relais (höhere Stromwerte) zu nehmen führt nicht zum Erfolg, der Lichtbogen zerstört jeden Kontakt.

    D'accord!

    Heinz
    "Technischer Fortschritt ist wie eine Axt in den Händen eines pathologischen Kriminellen."
    Albert Einstein

  • Hallo Heinz lies mal da weiter.....

    Zitat von Der Blaue

    Grundsätzlich sind in dem Anlasser Spulen verbaut....

    Da hab ich versucht anhand der Grundlagen zu erklären warum das so ist. Die messprotokolle liegen beim alten Herrn Tesla der hat glaube ich die Spule erfunden.
    Gruß Micha :)

    In der Regel fahre ich mit der K weiter weg, als ich zurück schieben möchte. ;)

  • Das bei geringerer Spannung ein höherer Strom fließt, widerspricht dem URI.


    Es ist zwar richtig das bei geringerer Spannung mehr Strom nötig ist um die gleiche Leistung zu erzielen.


    Jedoch kann die Batterie nur einen begrenzten Strom liefern, welcher durch den Innenwiderstand der Batterie und allen anderen im Stromkreis begrenzt wird.


    Sinkt nun die Spannung der Batterie aufgrund von Entladung weiter ab, dann sinkt somit auch der Strom weiter ab.

  • Die messprotokolle liegen beim alten Herrn Tesla der hat glaube ich die Spule erfunden.

    Nö, der hat den Teslatrafo erfunden und das Wechselspannungsnetz gegen einen gewissen Edison durchgesetzt.
    Aber wie das bei Genies wohl so ist, hatte er auch einige, gelinde gesagt, höchst skurrile Ideen.

    Heinz
    "Technischer Fortschritt ist wie eine Axt in den Händen eines pathologischen Kriminellen."
    Albert Einstein

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