Damit in der Kategorie Werkstatt-Tipps auch mal was steht, beginne ich mit der Fahrzeugelektrik.
Es gibt viele Bücher über Fahrzeugelektrik im Allgemeinen und im Speziellen - für Oldtimer, Autos, Motorräder etc.
Dazu kommen Nachdrucke wie der Kupferwurm von Hertweck und unzählige Webseiten. Ich befinde mich also in guter Gesellschaft, wenn ich meinen Senf dazu gebe.
Machen wir es uns einfach und ganz pragmatisch.
Da es hier um Oldtimer und klassische Fahrzeuge geht, lassen wir mal die Elektronik und die Bussysteme außen vor. Also Fahrzeugelektrik im klassischen Sinne.
Um 90 % aller elektrischen Fehler in einem Oldtimer zu erkennen und die meisten davon zu beheben, bedarf es nicht viel:
- zwei Formeln (Ohmsches Gesetz und elektrische Leistung)
- Grundkenntnisse über die Bleibatterie bzw. das Bordnetz
- ein Vielfachmessgerät (Multimeter) aus dem Baumarkt, Discounter, Elektronikversand für ca. 10 €.
- Papier und Bleistift
Aber nun der Reihe nach …
Die Formeln:
Das ohmsche Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen Spannung, Strom und Widerstand.
wobei U = Spannung (Volt), I = Strom (Ampere) und R = Widerstand (Ohm) sind.
Dazu die gleiche Formel nach allen Parametern umgestellt.
Wenn man diese Formel aus dem Effeff beherrscht, hat man schon 50 % der Fahrzeugelektrik im Sack.
Die elektrische Leistung in einem Gleichstromnetz
Im Fahrzeug gibt es ein Gleichstromnetz. Das bedeutet, dass es ein positives und ein negatives Potenzial gibt. Zwischen diesen beiden Potenzialen kann man eine Spannung messen.
Das Gleichstromnetz macht die weitere Untersuchung einfach.
Manche Fahrzeuge haben eine Drehstromlichtmaschine. Hier wird die Spannung gleichgerichtet und in das Gleichstrombordnetz eingespeist. Die Drehstromlichtmaschinen lassen wir zunächst außer Acht.
Für die Berechnung der elektrischen Leistung gibt es auch eine einfache Formel:
wobei P = Leistung (Watt), U = Spannung (Volt) und I = Strom (Ampere) sind.
Auch hier kann man die Formel variieren, indem man sie mit dem Ohm'schen Gesetz kombiniert.
Das sieht dann so aus:
Das war es jetzt schon mit den Formeln. Mehr braucht man nicht!
Die Bordnetzspannung erkennen wir an der Batterie
(Leider nicht immer, wie das Bild zeigt. Das möchte man nicht unter dem Hintern haben, wenn es explodiert).
6V Batterie an 12V Bordspannung (Bild: Thomas Tschechne)
Wir haben entweder ein 6-Volt oder ein 12-Volt-Bordnetz. Das ist nun die Nennspannung unseres Bordnetzes.
Schauen wir uns jetzt die Bleibatterie etwas genauer an.
Eine Blei-Säure-Batterie besteht aus mehreren Zellen zu je 2 Volt. Eine 6-Volt-Batterie besteht also aus 3 Zellen, eine 12-Volt-Batterie aus 6 Zellen.
Da wir ein wenig in die Fahrzeugelektrik einsteigen wollen, reicht die etwas grobe Betrachtung "2V pro Zelle" nicht aus.
Eine Bleibatterie ist voll geladen, wenn sie eine Zellenspannung von 2,3 Volt bis 2,35 Volt hat. Bei 1,8 Volt ist sie leer. Darunter ist die Batterie tiefentladen.
Rechnen wir mal schnell die Eckdaten unseres Bordnetzes aus:
Bordnetz |
leer |
voll |
tiefentladen |
6 Volt |
5,4 Volt |
6,9 …7,05 Volt |
unter 5,4 Volt |
12 Volt |
10,8 Volt |
13,8 …14,1 Volt |
unter 10,8 Volt |
Wieso ist das jetzt wichtig?
- Wenn die Spannung einer voll geladenen Batterie überschritten wird, beginnt sie zu Gasen. Die Batteriesäure nimmt ab und muss nachgefüllt werden. Bei verschlossenen Batterien (wartungsfrei, AGM, Gel etc.) besteht die Gefahr des Berstens. Daher muss hier eher eine niedrigere Ladeendspannung eingestellt werden. Es ist daher immer ratsam, das Datenblatt der Batterie zu lesen und die Angaben zur Ladeschlussspannung mit dem verwendeten Ladegerät bzw. Batterieregler zu vergleichen.
- Wird die Spannung einer leeren Batterie unterschritten, beginnt sie sich zu zersetzen. Das heißt, sie wird dauerhaft geschädigt. Je nachdem, wie tief sie entladen ist, kann sie sofort ausgetauscht werden. Dazu später mehr.
Das Vielfachmessgerät/Multimeter
Ich gebe es zu - ich besitze mehr als 10 Multimeter (von billig bis professionell) und bin immer wieder versucht, mehr zu kaufen. Es wird schnell zur Leidenschaft und es sind einfach zu viele.
Eigentlich braucht man nur eines, das Spannungen bis 300 Volt, Ströme bis ca. 10 Ampere und den Widerstand misst.
Sie sehen, mit diesen Anforderungen sind wir in der 10€-Klasse und nicht im Bereich der KFZ-Messgeräte oder Profigeräte. Auch die Genauigkeit der Billiggeräte ist für unsere einfachen Messaufgaben ausreichend.
Papier und Bleistift
Eigentlich ein dummer, aber sehr wichtiger Tipp. Ich habe mir angewöhnt, alles auf Zettel zu schreiben und mit Datum zu versehen. Anhand dieser Zettelsammlung kann man dann gut nachvollziehen, was wann gemacht wurde und ob sich Parameter geändert haben.
Das war jetzt die Einleitung. Weiteres folgt …