Frage an die Elektrikexperten

  • Eine Frage an die Elektrikexperten
    Die Voltanzeige zeigt bei Zündung ein ca. 13,1-13,3.
    Während des Fahrens gleiche Stellung.
    Schalte ich das Fernlicht ein, geht der Zeiger zurück auf ca. 12,5 :eek:
    Beim Blinken (LED Blinker) ohne Licht: Zeiger zuckt rythmisch minimal nach unten (etwa ganz knapp unter die 13 V)


    Ist das ok?
    Falls nicht - woran kann dies liegen? Techn. Angaben:
    LIMA 70 Ah Batterie Bosch 62 Ah - wartungsfrei.
    Beides relativ neu: ca. seit 2000 km

    Gruß aus luftiger Höh´ MINI 1.3 SPI Bj.1993 53 PS

  • Ist eigentlich normal - Du hast ja auch die Zusatzscheinwerfer.


    An 13.1V nach Zündung-AN glaube ich fast nicht, wenn das Auto vorher längere Zeit gestanden haben soll.


    Dass die Spannung beim Blinken kurz einbricht ist normal, weil pro Blinkerseite 3 kalte Glühlampenfäden von kalt nach heiß gebracht werden müssen. Die Glühwendel sind Kaltleiter, dh. leiten im kalten Zustand besonders gut und deshalb sieht das Bordnetz quasi einen Kurzschluss, wenn die Lampen angesteuert werden. Weil die Komponenten Batterie, Lichtmaschine und Kabel nichtideal sind, sieht man den von Dir beschriebenen Effekt.


    Wenn Deine Batteriespannung unter 12V gehen sollte würde ich mir Gedanken machen.
    Bei 12.5V wird die Batterie halt auch noch geladen, aber eben nicht mehr so stark. Dann geht der meiste Strom der Lima in die primären Verbraucher des Bordnetzes.


    Während des Fahrens sollte die Batteriespannung nach einiger Zeit auf 13.8 bis knapp über 14V steigen und dort bleiben.


    Um mal elektrisch ganz korrekt zu sein: Lichtmaschinen haben als Kennwert i.A. keine Energieangabe, sondern einen Maximalstrom (Spitzenwert in einem kleinen Betriebsbereich), der aber sowieso nie erreicht wird - zumindest nicht außerhalb des Labors.



    [Edit] Grad gesehen, dass Du LED Blinker hast - auch rundum?
    LEDs haben nicht diesen charakteristischen Anlaufstrom, wie von Glühlampen, deshalb sollte das Zucken da nicht so stark ausgeprägt sein.[/Edit]

  • Eine Glühlampe ist vereinfacht ein Widerstand. Wenn nun Strom durch diesen fliesst fällt darüber eine Spannung ab und die gemessene Systemspannung nimmt ab. Addiert man die Spannung über dem Widerstand dazu hat man idealisiert die Spannung bei offenen Klemmen.

    Minifizierter seit 1990

  • Es hat was damit zu tun, dass jede Stromquelle einen Innenwiderstand hat, der in die Berechnung mit eingeht. Fließt ein Strom durch einen an der Batterie angeklemmten Widerstand (Lampe) sinkt die Spannung an den Batteriepolen.

  • Mal ein kleiner Einwurf von mir:


    Verbaut ist ein 70A/h Generator und eine 62 A/h Batterie.


    Da darf garnix schwanken! Ich würde als erstes mal die Massekontakte an Batterie, Motorknochen und Massepunkt für die Instrumente checken. Wenn das Blinkrelais und die Masse der Instrumente am gleichen Punkt hängen, würde ich damit anfangen.


    Grüße!
    Stefan

  • Danke für die echt technischen Hinweise - verstanden.
    Werde zusätzlich mal alle Massepunkte kontrollieren.


    Normal springt die Uhr bei Zündung ein knapp über die 13 V-Linie.
    Könnte es sein, dass die Uhr ne Macke hat? - ist von Conrad.


    Das Glasfenster des Voltmeters ist schon mehrmals ganz leicht von innen angelaufen (halbmondförmig) während die Uhr direkt daneben gar nicht anläuft. Rätsel? Feucht ist nichts, alles dicht nirgendwo Wasser- könnte das Voltmeter zu warm werden?

    Gruß aus luftiger Höh´ MINI 1.3 SPI Bj.1993 53 PS

  • Zum genauen Wert kann man nur sagen, diese Zusatzinstrumente sind einfach nur "Schätzeisen". Alleine schon der Blickwinkel mit dem man draufschaut gibt ein Volt mehr oder weniger. Von daher sind die 13 V hinnehmbar. Wenn Du das genauer wissen willst, dann vergleiche die Aneige mit einem guten Multimeter, dann kannst Du abschätzen, was das Conradinstrument anzeigt. Normal wäre Zündung ein = 12,6 V. Motor läuft und Lima arbeitet etwa 14 V. Und wenn die Spannung bei Fernlicht wirklich auf 12,5 V zusammenbricht, dann ist das nicht normal. Bei leicht erhöhter Drehzahl (1500U/min) sollte die Lima das schaffen, den Strombedarf soweit auszugleichen, daß die Bordspannung gut über 13 V bleibt. Da von Dir beschrieben wird, daß beim einschalten der Verbraucher die Spannung sofort absinkt, liegt der Verdacht sehr nahe, daß hier eine Masseverbindung einen zu großen Übergangswiderstand hat. Beim einschalten der Verbraucher darf die Spannung kurz leicht einbrechen (Glühbirnen = Kaltleiter) muß sich aber innerhalb sehr kurzer Zeit auf annähernd den vorrigen Wert wieder einstellen. Das heißt aber auch, daß beim Blinker der Spannungsmesser immer etwas zuckt.

  • ...grad nochmal beim Heimfahren probiert...wenn ich "Lichthupe" gedrückt halte, also wirklich ALLE Lampen gleichzeitig an sind, dann messe ich eine Spannung von ~12.9V, Amperemeter ist noch größer Null (nur Smiths "Tendenz-Anzeige"). Sonst ist die SPannung bei 13.6V (Eigenbau mit unter 0,1% Fehler).


    Zu den anderen Beiträgen mit den Versuchen, den Innenwiderstand von was auch immer zu erklären und den falschen Einheiten fehlt mir jetzt grad die Lust was zu erzählen.



    @Herr Doktor,
    Nimm Dir ansonsten den Rat mit den Masseverbindungen von Biz zu Herzen.

  • ...oder ums. kaufen, dann das Laptop anschließen und per Megatune den IST-Wert anzeigen lassen...;)
    Machen andere doch auch..:D

  • 1. Ich vermute das Voltmeter ist an den falschen Stellen angeschlossen und misst Spannungsabfälle, die nicht gemessen werden sollten, bzw. durch fehlerhafte Masseverbindungen hervorgerufen werden.


    2. Das Voltmeter läuft an, weil die Spannung mittels Bi-Metall Streifen gemessen wird, der mit einem Draht aufgeheizt wird. Daher steigt die Temepratur im Voltmeter durch diese Heizung sehr schnell an, und die Glasscheibe ist noch kalt. Daher kondensiert die warme Luft im Gehäuse an der kalten Scheibe.

  • dougie
    In dem Messwerk steckt sicher kein Bi-Metall-Streifen.
    Spannung wird hochohmig-parallel gemessen.
    Wenn du jetzt einen Bi-Metall-Streifen mit nem Heizdraht erwärmen müsstes um die Spannung zu messen, würde das die Messwerte völlig verfälschen da zum heizen eine zu große menge Engergie aus dem zu messenden Kreislauf entnommen werden müsste. Dazu würde das sehr ungenau und nicht linear sein. In den einfachen Volmetern sind Drehspulen verbaut.

  • Dann mach mal ein Smith Voltmeter auf und staune.... :D


    Einer Autobatterie ist es so ziemlich völlig egal, ob du 1µA oder 1A entnimmst, um die Spannung zu messen. Das Smith Instrument ist auch nur eher ein Schätzeisen, als päzises Messinstrument.

  • dougie
    In dem Messwerk steckt sicher kein Bi-Metall-Streifen.
    Spannung wird hochohmig-parallel gemessen.
    Wenn du jetzt einen Bi-Metall-Streifen mit nem Heizdraht erwärmen müsstes um die Spannung zu messen, würde das die Messwerte völlig verfälschen da zum heizen eine zu große menge Engergie aus dem zu messenden Kreislauf entnommen werden müsste. Dazu würde das sehr ungenau und nicht linear sein. In den einfachen Volmetern sind Drehspulen verbaut.


    Hallo.....


    Ohne jetzt mein Voltmeter zerlegt zu haben, kann ich dir aber sagen das ALLE Anzeigen im Mini über einen Bi-Metall-Streifen betrieben werden....! Auch Tank und Temperatur.....
    Wenn du dich mit der Materie Mini noch nicht so gut auskennst, kannst du erfahrenen Minileuten ruhig vertrauen, vor allem dann, wenn sie Dougie heißen..... Ließ dir seine Beiträger durch und du weißt über seine Kompetenz bescheid.....;)

    Gruß...Mini-Guido ;)


  • Die Frage, die gestellt wurde, ist: Ist es normal, dass die Spannung an der Batterie sinkt, wenn Verbraucher eingeschaltet werden. Wenn man deine Messungen mit denen von Dr. Immerheiser vergleicht, ist der Spannungsabfall prozentual ungefähr gleich. Geht man davon aus, dass das Voltmeter sehr ungenau ist, dann wäre doch alles in Ordnung. Man müsste also erstmal mit einem genauen Spannungsmesser eine Vergleichsmessung durchführen bevor man nach fehlerhaften Masseverbindungen sucht.


    CrappyThumb
    Wie erklärst du denn den Spannungsabfall an der Batterie, wenn ein Strom fließt?

  • Da mir immernoch die Lust zum Erklären fehlt (es gibt ja auch genug Beiträge dazu hier im Forum), mal ein paar zusätzliche wikipedia Links...
    http://de.wikipedia.org/wiki/Stromquelle
    http://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsquelle
    http://de.wikipedia.org/wiki/Bleibatterie
    http://de.wikipedia.org/wiki/Innenwiderstand
    http://de.wikipedia.org/wiki/Leitungswiderstand
    http://de.wikipedia.org/wiki/Amperestunde
    http://de.wikipedia.org/wiki/Watt_(Einheit)
    http://de.wikipedia.org/wiki/Ampere
    http://de.wikipedia.org/wiki/Volt


    Dass der prozentuale Sprung von meiner Messung im Vergleich zu Immerheisers Messung in etwa übereinstimmt kann ja sein. Nach Deiner Argumentation wäre es dann auch normal und die Frage betreffend - nicht besorgniserregend, wenn die Spannung mit Einschalten des Fernlichtes von zB. 11.0 auf 10.5V bei laufendem Motor abfällt?

  • Wenn die Spannung bei laufendem Motor nach Einschalten eines Verbrauchers mit hoher Leistung um 5% abfällt, ist das normal. Was nicht normal ist, sind die 11,0 V bei nicht eingeschaltetem Licht (bei Dr. Immerheiser waren es aber ca. 13,2 V, was allerdings auch zu wenig ist). Hier stellt sich aber zuerst die Frage, wie genau die Messung ist, wenn ich die Spannung nicht mit einem geeichten Messgerät messe, sondern nur am ungenauen Instrument ablese. Dr. Immerheiser vermutet ja selber, dass sein Instrument "ne Macke" haben könnte (haben die Instrumente von Conrad auch ein Bimetall?).


    Habe mal die Suche bemüht und eine Erklärung von dougie zum Innenwiderstand gefunden:


    "Eine Autobatterie ist eine Reihenschaltung einer idealen Batterie (R=0) und einem Widerstand.
    Schritt 1: Du misst die Leerlaufspannung der geladenen Batterie (Voltmeter). Da kommen dann sagen wir 12,9V bei raus.
    Schritt 2: Du nimmst einen (dicken) Widerstand von 1 Ohm (Professionelle Batterietester nehmen hier vielleicht 0,1 Ohm) und schliesst den an die Batterie an und misst wiederum die Spannung an der Batterie.
    Da kommen dann sagen wir mal 11V bei raus.
    Wir wissen das der Widerstansd 1 Ohm hat, also fliessen bei 11V genau 11 A. (Achtung: in diesem Moment verbrät der Widerstand 11V *11A = 121W an Wärmeleistung... anders gesagt: der wird in Sekundenbruchteilen kickekacke-heiss)
    Die Spannung an den Batterieanschlüssen sinkt von 12,9 auf 11 V, das macht eine Differenz von 1,9V
    Damit ergibt sich der Innenwiderstand der Batterie zu 1,9V / 11A = 0,173 Ohm"

  • ...ich bitte zu bedenken, das meine Rechnung sich NUR auf die Batterie bezogen hat.


    Hier haben wir aber noch die Lichtmaschine mit im Spiel, die ständig versucht die Batterie voll zu halten.
    Eingangs wurde etwas von einer 70A Lichtmaschine gesagt. Das heisst, das die Lichtmaschine bei Nenndrehzahl bis zu 70A liefern kann. Bei Standgasdrehzahl ist das natürliche bedeutend weniger.


    Bei mir im Auto (alles Serienmässig angeschlossen) sinkt die Spannung des Voltmeters auch um 1 bis 2 Volt, wenn ich mit eingeschaltetem Licht fahre. Bedingt durch die relativ hohen Ströme, die die Lichtanlage nun mal zieht, verschieben sich recht schnell mal die Massepotentiale und die Leitungswiderstände tun ihr übriges. Da kommen schnell mal 1 bis 2 Volt zusammen.


    Um das richtig zu betrachten, muss ein zuverlässiges Voltmeter direkt an die Batterieklemmen angeschlossen werden, und dann muss gemessen werden. Einmal mit Licht, ein mal ohne.


    Dann eine zweite Messreihe direkt am Anlasser (gleichbedeutend mit dem Ausgang der Lichtmaschine). Wieder einmal mit und ohne Licht.


    Auf diesem Weg kommt man Massefehlern oder Übergangswiderständen allgemein recht schnell auf die Spur. In einem Stromkreis geht Spannung nicht verloren! ;)

  • ...bemühe doch nochmal die Suche - ich hatte auch schon mehrmals etwas zu Innenwiderständen (gerade von Pb Batterien) geschrieben.


    Wenn diese 1Ohm Kurzschlussmethode jemand macht, der nicht weiß was passieren wird, und das Pb Batterien ordentlich "Druck" haben, dann kann das Böse enden.


    Der Innenwiderstand ist elektrotechnisch sogar komplex (Impedanz mit Realteil und Imaginärteil). Der Innenwiderstand ist auch nicht statisch sondern hängt von sehr vielen Sachen ab (extrem nichtlinear) - das hatte ich aber schon mehrfach in bisherigen Beiträgen geschrieben. Woher ich das alles weiß? -> ich arbeite in einem Elektrotechnik Institut in Aachen, das sich mit Batterien beschäftigt - ich bin auch an der Entwicklung von Impedanzspektroskopen beteiligt, Messgeräte, die genau das machen; nämlich Innenwiderstände messen und daraus Batteriemodelle bilden.

  • Es soll hier niemand den Innenwiderstand seiner Batterie messen! Ich denke das wird auch keiner machen. Ich habe die Erklärung von dougie nur gepostet, weil man damit einfacher versteht (ohne Wikipedia studieren zu müssen), warum es Spannungsschwankungen im Kfz gibt und das dies ganz normal ist. Und das war hier hauptsächlich die Frage. Und nicht, ob ein Smith-Instrument ein Bimetall hat oder nicht (und ob es die jetzt auch bei Conrad gibt). Selbstverständlich ist das alles etwas komplizierter mit mehreren nicht-konstanten Stromquellen, Temperaturen usw. Ich denke, ein wenig Grundverständnis schadet nicht, bevor jemand immer nur das ausprobiert, was andere sagen. Es geht hier nicht darum, wer was besser weiß, sondern wer sein Wissen am besten anderen zur Problemlösung vermittelt.
    CrappyThumb: mir musst du zu Innenwiderständen nichts erklären.

  • Jetzt wird es "elektrotechnisch" und die Diskussion zur fachmännischen Auseinandersetzung. Hier kann ich mich leider nicht mehr beteiligen.
    Ich werde die Massepunkte checken und den Durchgang an Batterie (m/o Licht) und Anlasser mit dem Multimeter messen.
    Das mit der Wärmeentwicklung des Instrumentes wusste ich nicht. Jetzt ist mir das Auftauchen und Verschwinden des Dunstes klar.


    @ Dougie: welche Marke hat die besten und hochwertigsten Voltmeter? MOTOMETER? oder.....?
    Durchmesser in I-Tafel 52mm vorhanden. Evtl. sollte ich qualitativer gehen.

    Gruß aus luftiger Höh´ MINI 1.3 SPI Bj.1993 53 PS

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