Auch wenn dieses Thema schon ein wenig älter ist, möchte ich es noch mal eben aufgreifen.
Vorweg: Wenn man Elektrizität (und auch Gas) nicht versteht -> Finger weg. Ich habe Aussagen wie "Sind doch nur 12 V." oder "Was soll so eine Batterie schon können?" oft genug gehört. Kommt es aber zu einem Kabelbrand, geht´s ganz schnell. Es ist kein Witz, wenn ich sage, das Auto steht nach 15 min licherloh in Flammen.
Wie muss ich mir Strom vorstellen?
Für einen (physikalisch nicht sauberen) Vergleich kann man gut einen Fluß nehmen. Dabei stelle man sich vor, die Spannung (V) entspräche dem Gefälle des Flusses und der Strom (A) der Wassermenge. Am Ende ist ein großes Becken (Ozean), in das der Fluß endet. Die elektrische Leistung (W) vergleicht man mit der Leistung des Flußes, wie schnell er das Becken füllen kann.
Das kann ich dadurch steuern, indem ich die Wassermenge (Strom) erhöhe oder das Gefälle (Spannung).
Wenn ich die Wassermenge (Strom) erhöhe brauche ich ein größeres Flussbett (Kabelquerschnitt). Erhöhe ich das Gefälle (Spannung), brauche ich ein festeres Flußbett (Isolation des Kabels).
Vergleich Auto (12/24 V) zum Haus 230/400 V): Bei einem KFZ liegt auf der Karrosserie Spannung an (-12/-24 V). Wäre sie so hoch wie im Haus, täte es weh, wenn man dranfasst. Um die gleiche elektrische Leistung zu erreichen, muss dafür der Strom erhöht werden. Es gilt: P=U*I (Leistung = Spannung * Stom). Ein höherer Strom braucht aber größere Kabelquerschnitte, daher findet man im Auto entsprechend dicke Leitungen (heute bis 50 mm²). Auf größere Entfernungen spielt der Spannungsabfall im Leiter (Kabel) wegen des Leitungswiderstands eine größere Rolle. Daher zieht man dort höhere Spannungen vor, da sich dann ein Spannungsabfall nicht so auswirkt. Ein Spannungsabfall von 6 V sind bei einem 12 V-System schon 50 % (unbrauchbar). Bei einem 230 V-System aber nur 2,6 % (vernachlässigbar). Im gleichen Maße sinkt die elektrische Leistung.
Im LKW sind heute 24 V Standart. Das bedeutet, daß bei gleicher elektrischer Leistung, der Strom und damit der Kabelquerschnitt nur halb so groß sind. Einziger Nachteil: Man muss Batterien immer im Paar kaufen. Dafür brauchen sie aber nur halb so viel Kapazität (Ah).
Zur Fehlersuche:
Wenn man so gar keinen Anhaltspunkt hat, wo sich ein Fehler eingeschlichen hat, hilft nur das Ausschlußprinzip.
Gängiges Beispiel:
Irgendein Arsch... äh Verbraucher saugt klamheimlich die Batterie leer. Welcher? Nun..., man nehme sich ein Amperemeter (Multimeter), ziehe alle Sicherungen und halte nun die beiden Prüfspitzen in die aufgetrennte Leitung (z. B. zwischen Stecker und Verbraucher). Eigentlich ist es bei Gleichspannung egal, ob in die Minus- oder Plus-Leitung. Bei der Minus-Leitung wird dann auch ein Minus vor dem Wert angezeigt. Wenn man jetzt eine Sicherung wieder einsteckt und ein Wert (z. B. 30 mA) angezeigt wird, dann weiß man, dass in diesem Sicherungskreis mindestens ein Verbraucher sitzt, der 30 mA aus der Batterie saugt. Das gleiche macht man mit den anderen Sicherungkreisen und schreibt die ganzen Werte auf.
Doch Vorsicht: Der gesamte gebrauchte Strom fließt jetzt über das Meßgerät. Die meisten Multimeter haben für höhere Ströme einen nicht abgesicherten Eingang (meist 20 A). Ist der fließende Strom höher (z B. Anlasser), fackelt das Meßgerät ab. Die stillen Verbraucher bewegen sich aber in deutlich kleineren Dimensionen (< 1 A=1000mA). Auf gar keinen Fall darf man das den Strom (A) zwischen Plus und Minus messen. In dem Augenblick, wo man die beiden Prüfspitzen anlegt kommt es zu einem Kurzschluß, bei dem massiv Strom fließt und das Multimeter sofort zerstört.
Alte Autos verbrauchen im Stand so gut wie nichts oder vielleicht 10-20 mA (bei 12 V) für eine Uhr. Moderne Autos mit ihren ganzen Speichern und Überwachungseinrichtungen ziehen schon mal gerne 70-100 mA bei 12 V. Bei 24 V entsprechend die Hälfte.
Dazu kommen bei Batterien dann noch Faktoren wie Alterung, Winter, schlechte Behandlung (Sulfatierung), Selbstentladung etc.
Eine ordentliche KFZ-Batterie sollte so ca. 5-7 Jahre halten. Es gibt Leute, die schaffen 10, aber auch welche, die schaffen gerade mal 2-3 Jahre.
Thema Sicherungen:
Die Stärke der Sicherung richtet sich immer nach dem schwächsten Glied in der Kette (Schalter, Stecker, Kabel etc.). Was nützt es mir, wenn Kabel und Stecker 100 A vertragen, aber der Schalter nur 16 A. Dann darf auch nur die Sicherung des betroffenen Kreises max. 16 A durchlassen.
Plus- oder Minus-Pol? Grundsätzlich ist es bei Gleichspannung egal, ob ich die Sicherung in die positive oder negative Leitung einbaue. Der Übersicht halber gehört sie in die Plus-Leitung, weil es bei den allermeisten KFZ so ist. Bei sehr hohen Strömen (z. B. Winden 500 A) setze ich auch schon mal in beide Leitungen eine Sicherung gleichen Wertes und Typs. Bei Kabeln, wo der Strom in beide Richtungen fließt (Ladekabel, Verbindungen von Batterie vorn zu Batterie hinten) baue ich eine Sicherung am Anfang und Ende der Plusleitung ein. Es gibt im Wesentlichen flinke, mittelträge und träge Sicherungen. Das drückt den Zeitraum aus, nach dem die Sicherung bei Überlastung auslöst bzw. durchbrennt. Ein Kabel kann kurzfristig (eiinige Sekunden) eine deutliche Überlastung vertragen, daher braucht man keine flinken Sicherungen. Das ist vor Allem beim Anlaufen von Motoren wichtig (z. B. Winde). Dann ziehen sie kurzfristig einen hohen Strom, der wieder abfällt, wenn der Motor seine Arbeitsgeschwindigkeit erreicht hat.
Thema Masse:
Viele haben sicher schon mal den Ausdruck "Massefehler" im Bereich KFZ gehört. Als Masse wird die Metallkarosserie (meist Minus) benutzt. Dadurch spart man sich das Kabel für den negativen Pol. Daher ist es besonders wichtig, daß die Verbindung vom Verbraucher zur Karosserie sauber ausgeführt wird. Einige Verbraucher (z. B. Funkgeräte, Antennen, Steuergeräte) reagieren sehr empfindlich auf Störungen in der Masseverbindung. Diese wird in den allermeisten Fällen durch Korrosion oder mangelnde mechanische Verbindung (locker, Wackelkontakt) hervorgerufen.
Ein schönes optisches Beispiel ist die Lichtorgel der Rückleuchten eines Fahrzeugs, wenn z. B. der Blinker eingeschaltet wird.
Thema Kabelverlegung:
Es ist im KFZ extrem wichtig, Kabel so zu verlegen, daß sie sich nicht blank scheuern können. Ein Kabelbrand geht sehr schnell ab wie die Lutzi. Ruck Zuck ist der ganze Raum voller schwarzem, stinkenden und giftigen Qualm. Bei Engstellen also eine Gummimanschette/-tülle überstülpen und die Sicherung nicht vergessen. Viele Scheuerschäden treten erst nach Jahren auf.
Thema Batterien:
Das ist leider recht kompliziert und nicht mit drei Sätzen getan. Außerdem kenne ich mich damit auch nicht so gut aus. Leider ist es durch die immer verschiedeneren Typen, die es gibt, nicht gerade einfacher geworden. Ich versuch´s mal:
Einbauort: Am liebsten halten sich die Batterien im Innenraum auf, da sie die Winterkälte nicht mögen. Unfalltechnisch ist das natürlich nicht der Knüller. Daher möglichst tief einbauen und gut befestigen. Auch dürfen sie im Innenraum nicht ausgasen, wie es die klassischen, nassen Blei-Säure-Batterien machen. Für den Innenraum bieten sich Batterien mit "gebundener" Säure wie Gel- oder AGM-Batterien an. Diese sind auch rüttelfester und lageunabhängiger.
Leider müssen die Batterien viele verschiedene Aufgaben übernehmen. Dabei gibt es welche, die kurzfristig viel Stom liefern (z. B. für Anlasser, Winde) oder welche, die kontinuierlich über einen längeren Zeitraum einen kleineren Strom abgeben (z. B. Kühlbox, Uhr, Radiospeicher). Also wäre es das Beste eine Starterbatterie für das Fahrgestell und eine zyklenfeste Verbraucherbatterie für den Aufbau zu benutzen.
So haben viele eine klassische Nassbatterie vorn und z.B. eine Gelbatterie hinten.
Was heißt zyklenfest? Je öfter eine Batterie einen kräftigen Lade-/Entladevorgang aushält, desto zyklenfester ist sie. Die gilt vor Allem für die Gel- und AGM-Batterien. Dafür können sie nicht kurzfristig einen so hohen Strom liefern wie eine Starterbatterie.
Mit diesem Mischaufbau kommen wir zu dem nächsten Problem: Der Generator (Lichtmaschine) mit seinem Laderegler. Die unterschiedlichen Batterien mögen auch gern unterschiedlich geladen zu werden (Ladekennlinie, Ladeschlußspannung). Der Laderegler herkömmlicher Limas ist da ein eher grobes Teil und kann unmöglich den verschiedenen Batterien gerecht werden. Aber nach welcher Batterie soll sich der Laderegler richten?
Dazu kommt, daß sich die Batterien im Motorraum aufheizen können. Leider braucht eine Batterie unterschiedliche Ladespannungen in Abhängigkeit von der Temperatur. Für dieses ganze Dilemma gibt es spezielle Laderegler mit mehreren Ausgängen und Temperaturkompensation über Fühler, die aber leider auch recht teuer sind. Man muss sich also entscheiden: Teure Ausrüstung oder mal häufiger die Batterien erneuern.
Aber eins können alle Batterien nicht gut ab: Tiefentladung. Grundsätzlich sollten alle Batterien regelmäßig nachgeladen werden. Noch eins: Wenn die Batterie halb leer ist, heißt das nicht daß sie nur noch 6 V Spannung hat. Eine Batterie unter 11,5-12 V kann man als leer bezeichen. Ein voller Ladezyklus ist bei 20 % Restkapazität erreicht. Ein halber bei 50 % und ein viertel bei 75 %.
Frage
Doppelter Elektrikstress beim 12m
