Welche Aufgabe hat die Lichtmaschine und die Batterie Modell 2006 - nur durch fortgeschrittene Schrauber beantwortbar

  • Wer meint, die Frage wäre trivial, hat sie nicht verstanden...

    Irgendwann hatte ich mal gelesen, die Lichtmaschine hätte die Aufgabe, die Batterie zu laden und die Batterie die Aufgabe, das Mopped zu bedienen. Das hatte ich nicht richtig verinnerlicht und den Hinweis in die Schublade "weiß doch jeder" gelegt.

    Und genau das scheint so zu sein: klemme ich die Batterie im Betrieb ab, bleibt der Motor stehen - anders als bei meinen älteren Schätzchen, da gibt man Starthilfe und die Fuhre lief auch mit toter Batterie bis zum Abwürgen, ob angeklemmt oder nicht.


    Ich habe ja einen wichtigen Grund, warum ich frage. Vor einiger Zeit sprang der Drehzahlmesser sporadisch plötzlich auf den doppelten Wert, so alle 40km und war wieder normal, wenn ich angehalten hatte. Also ein Mikroaussetzer, der sonst nicht spürbar war (hatte ich hier eingestellt). Einige Touren später waren dann die kurzen Aussetzer kurz spürbar. Natürlich an allen Kabeln gewackelt, aber nichts festgestellt. Wieder einige Touren später - zum Glück fast daheim - waren die Aussetzer so gravierend, dass ich im Prinzip springend gerade noch bis nach hause kam. Ich nehme es meinen Moppeds sehr übel, wenn die mich im Stich lassen und so blieb die Kleine zur Strafe etliche Wochen im Stall, denn ich habe ja Alternativen und aktuell wenig Zeit.

    Jetzt begann ich witterungsbedingt Wiederbelebungsversuche. Zuerst stellte ich fest, dass die Batterie richtig tot war und auch nicht mit dem CTEK wiederbelebbar.

    Und hier ist mir aufgefallen, dass ich zwar mit so einem Startbooster das Mopped starten konnte aber sobald der Booster abschaltete, ruckte es und ging aus. Die Drosselklappengeschichte war wegen dem Spannungseinbruch nicht wirklich durchführbar.

    Natürlich die bereits bestellte Batterie gerade eingebaut und schon läuft die GS tadellos, auch wenn ich überall an den Kabeln ziehe und drücke. Ob es so bleibt, weiß ich noch nicht daher das Forum.


    Also, ist es möglich, dass z.B. durch einen Batterieschaden wie ggf. ein sporadischen Plattenschluß das Mopped letztenendes nicht mehr fahbar wird? Es wäre eine Beruhigung vor der nächsten längeren Tour, wenn die Ursache wahrscheinlich erkannt wurde und nicht mit großer Wahrscheinlichkeit noch der Kupferwurm lauert...

    Ich habe mich ja erst wochenlang später um die Maschine gekümmert, der Batteriedefekt könnte allerdings auch durch die Standzeit entstanden sein. Auch kann ich nicht mehr 100% eine nicht ganz feste Batterieklemme als Ursache ausschließen.

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  • Dem

    Ja!

    stimme ich zu !

    Wer meint, die Frage wäre trivial, hat sie nicht verstanden.

    Fragen in diese Richtung kommen aber nicht das erste Mal ...

    Irgendwann hatte ich mal gelesen, die Lichtmaschine hätte die Aufgabe, die Batterie zu laden und die Batterie die Aufgabe, das Mopped zu bedienen. Das hatte ich nicht richtig verinnerlicht und den Hinweis in die Schublade "weiß doch jeder" gelegt.

    Und genau das scheint so zu sein: klemme ich die Batterie im Betrieb ab, bleibt der Motor stehen - anders als bei meinen älteren Schätzchen, da gibt man Starthilfe und die Fuhre lief auch mit toter Batterie bis zum Abwürgen, ob angeklemmt oder nicht.

    Der Regler ist ein Schaltregler und wegen des Regelverfahrens fließt kein kontinuierlicher Ladestrom, sondern impulsweise, sodass die Zeit zwischen den Impulsen von der Batterie überbrückt wird.

    Obwohl die Frequenz im Hunderte-Hertz-Bereich liegt und die Unterbrechungen daher sehr kurz, reagiert die Elektronik darauf mit Störungen, jedenfalls die der F650GS. Dass das nicht bei allen Motorrädern so ist, hast Du ja schon festgestellt.


    Die Unterbrechung könnte man auch anders überbrücken - schau' mal nach dem Begriff Kondensator (Link auf den erstbesten Beitrag - es kam schon öfter).


    Wenn ich es richtig verfolgt habe, hast Du Dein Problem durch den Ersatz der Batterie bereits gelöst.


    Eckart

  • Batterie die Plattenschluss bekommt, kann soviel Ladestrom ziehen(und in Wärme umsetzen), das die Lima zusammen bricht. Und dann geht das Moped aus, weil die Spannung nicht oben gehalten werden kann. Hatte ich genau so als ich in Wien liegen geblieben bin. Batterie war vorgeschädigt durch Reglerdefekt einige Wochen vorher. Auf der langen Tour hat dann der Akku sich verheizt und Zellenschluss bekommen. Leerlaufspannung 12,6V ohne Zündung. Zündung ein ohne Licht hat schon gereicht um auf 7V wegzubrechen. Starthilfe dran, Moped springt an, Starthilfe weg, Moped aus weil Akku mehr Strom zieht als Lima bringen kann und so die Zündung nicht ausreichend versorgt wird.

  • Ob das Problem - wie ich hoffe - gelöst ist, kann ich erst nach einer längeren Tour sprich gutes Wetter und freies Wochende sagen.

    Ähnliche Fragen/Antworten hatte ich noch nicht gefunden, aber haufenweise den plötzlicher Stillstand.

    Gut, dass es hier Experten gibt!

    Gruß und Dank, K.

  • Interessant ist ja die Geschichte mit dem Kondensator. Wenn die Kollegen nicht so ausgesprochen kompetent wirken würden, würde ich das erstmal nicht glauben. Ich glaube, irgendwo habe ich noch so eine Teil aus meiner Elektronikbastelzeit rumliegen und werde das vorbereiten...

    Gruß und Dank, K.

  • Und warum?

    Ich habe es selber zwar noch nicht ausprobiert, aber ich bin mir ziemlich sicher, dass es funktioniert.

    Ist es nicht die Neugier und der Forscherdrang der Motor des Fortschritts ? Ich kann das verstehen !

    Unterm Strich ist doch die Batterie nichts anderes als ein sehr großer Kondensator

    So eine Aussage lässt dem Fachmann die Haare zu Berge stehen: An einem Kondensator gilt die Beziehung U=Q/C, das heißt, die Spannung ist proportional zur Ladung (doppelte Ladung -> doppelte Spannung), während die Spannung an einer Batterie, auch Akku, von der Ladung nur in geringem Maße abhängig ist, jedenfalls im nutzbaren Bereich.


    Für den geschilderten Zweck spielt das aber eine geringe Rolle, den Ladung speichern beide Bauteile, obwohl sie völlig verschieden funktionieren.


    Eckart

  • Also ich kann aus eigener Erfahrung sagen das es mit einem Kondensator sehr gut funktioniert. Meine KTM 625 SC hat ab Werk keine Batterie sondern ein Kondensator verbaut. Ok, ist ja auch eine Wettbewerbsmaschine und kein Alltagsgerät. Einmal den Kickstarter durchtreten und der Tripmaster meldet sich also das Display wird zum Leben erweckt. Der Kondensator muss natürlich auch groß genug ausgelegt sein

  • Na aber die F hat ja keinen Kickstarter, insofern braucht man sowieso eine Batterie zum Starten. Anschieben kann man zwar machen, macht dir aber vermutlich ziemlich zügig den Kat kaputt, wenn sie nicht sehr schnell an springt. Und auch dann verstehe ich nicht, was der Mini Kondensator bringen soll. Laut Chefin funktioniert die F komplett ohne Batterie, wenn sie einmal läuft. Also wozu den Kondensator?

  • Wechselstrom unterbricht x mal pro sekunde die Spannung. Im Netz zuhause 100x. Da sind dann für wenige µsec Null Volt. Zu erkennen daran das viele Leute sagen: Leuchtstofflampen flimmern. Glühlampen sind thermisch zu träge dafür. Soweit zur Laientheorie.


    Nun haben wir seit einiger Zeit (also ungefähr seit 50 Jahren) keine Wechselstrom sondern Drehstrom Lima. Der Laie denkt nun: naja, sind halt 3x Wechselstrom. Ne...das stimmt eben nicht. Drehstrom hat keinen Nulldurchgang mehr. Folglich pendelt die Spannung nur so irgendwie zwischen 9V und 14V rum am Oszi.


    Ich kenne kein Fahrzeug das ohne Batterie ausgeht. Nichts desdo trotz kann ich mir Auslegungen vorstellen, die überkritisch sind. zB man verbaut Sitzheizung, Griffheizung, Zusatzlicht(2x Halogen a 50W) und wundert sich das eine 350W Lima im Leerlauf das nicht treiben kann und die Batterie als Puffer benötigt. Das gleicht sich beim Fahren aus, wegen der höheren Drehzahl. Im Stand aber geht sowas natürlich aus. Nur sind das Grenzbereiche im Bordnetz. Und eher selten eine Auslegung des Herstellers.


    Wenn aber jemand ein Moped hat, das nach abklemmen der Batterie ausgeht, Her damit, würde gerne rausfinden wieso und welche Umstände am Ende schuld dran sind. Ausschliessen das es sowas gibt, kann ich natürlich nicht. Aber kennen tue ich keines.

  • Laut Chefin funktioniert die F komplett ohne Batterie, wenn sie einmal läuft. Also wozu den Kondensator?

    Hat ja niemand vorgeschlagen, einen einzubauen, es ging ja nur ums Ausprobieren.

    Chefins Motorrad ist ja eine Vergaser-F und nicht eine GS von 2006, um die es hier geht, die eben viel stärker "elektronifiziert" ist und sich anders verhält. Zweiflern (Dir?) bleibt immer noch die Möglichkeit eigener Versuche !

    Meine KTM 625 SC hat ab Werk keine Batterie sondern ein Kondensator

    Die Konstrukteure werden sich schon etwas dabei gedacht haben. Es werden die gleichen Gründe sein, weshalb die F650GS nicht ohne Batterie (oder hilfsweise einem Kondensator) läuft.

    Drehstrom Lima. Der Laie denkt nun: naja, sind halt 3x Wechselstrom. Ne...das stimmt eben nicht. Drehstrom hat keinen Nulldurchgang mehr. Folglich pendelt die Spannung nur so irgendwie zwischen 9V und 14V

    Wenn man Drehstrom gleichrichtet, wie es ja der Gleichrichter im Regler ja auch macht, entsteht eine leicht wellige Gleichspannung. Damit würde man kein Pufferelement wie Batterie oder Kondensator brauchen. Wobei 9 V ja auch schon eine Spannung wäre, an der manche 12-V-Elektronik aufhört zu arbeiten.


    Aber: Der Regler ist ja kein reiner Gleichrichter (sonst hieße er so), sondern im Regler sind ja zusätzlich noch Thyristoren verbaut, die die Phasen durch Kurzschluss der Lichtmaschinenwicklungen (zum regeln) abschneiden, womit die 3 Phasen dem Gleichrichter eben nicht vollständig und unterbrechungsfrei zur Verfügung stehen (sondern beispielsweise für die Dauer der ersten Viertel der Halbwellen)*. Deswegen ist es dann doch nichts mehr mit keinen Nulldurchgang mehr, sodass eben doch Unterbrechungen bei der Speisung gibt. Um die Bordstromversorgung aufrecht zu erhalten, muss ein Pufferelement da sein, obwohl es nur um Millisekunden geht. Jedenfalls wenn die Verbraucher so sensibel sind (einer Glühlampe wäre das egal).


    Mit der Leistung der Lichtmaschine hat das nichts zu tun. Im Gegenteil: Wenn mehr überschüssige Leistung da ist, werden die Phasen früher abgeschnitten und die Unterbrechungen sind ausgeprägter.


    Mit einem in der Weise kaputten Spannungsregler, der überlädt, als nicht regelt, hätte man das Problem übrigens nicht, dafür aber ... aber das wisst ihr ja.


    Eckart



    *) siehe Bild c auf der Wikipedia-Seite Phasenanschnittsteuerung, aber spiegelbildlich, denn dadurch, dass die Thyristoren des Reglers einen Kurzschluss machen, wirken sie wie eine Phasenabschnittsteuerung.

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  • Hm, muss ich mal studieren, ich werde mal mein Oszi anschliessen und ein Bild erstellen. Hab das Wochenende Zeit, da es regnet.


    Glaub es zwar nicht so recht, aber wills auch mal nicht komplett ausschliessen.

  • Ich kenne kein Fahrzeug das ohne Batterie ausgeht


    Motor wird mit Batterie gestartet, Motor läuft, Genertor läuft und erzeugt Drehstrom, versorgt den Gleichrichter und der Gleichrichter sollte die bekannten 13,x-14,5V liefern.

    Laut Stromlaufplan gehen die beiden Plus und die beiden Minus Leitungen auf ein und dasselbe Potenzial im Regler und alle Stromkreise sind parallel zu der Batterie geschaltet.

    Sofern der Gleichrichter keinen Spannungseingang von der Batterie benötigt, wozu auch immer und wo es nach Schaltplan auch aussieht, sollte es tatsächlich ohne Batterie laufen, aber nicht mit defekter Batterie.

    Denkfehler ???

    Bin gespannt was die Regler-Untersuchungen von Chefin ergeben und dann wäre interessant, ob bzw. welchen (elektrischen) Unterschied zwischen dem Ur-F Regler und dem GS-Regler es gibt. Glaube aber, das ist ein anderer Beitrag.


    Viele Grüße

    Torsten

  • Also wozu den Kondensator?

    der Kondensator wird hauptsächlich aus folgenden Gründen eingebaut (je nach Modell, kann auch nur eine Funktionalität wichtig sein)

    1. Glättung der Spannung, damit das Mopped überhaupt bzw. gut läuft

    2. Lebensverlängerung des Spannungsreglers

  • Denkfehler ???

    Jein, denn bei manchen Motorrädern funktioniert es ja.

    welchen (elektrischen) Unterschied zwischen dem Ur-F Regler und dem GS-Regler es gibt

    Ich habe ja auch nicht beides zum Untersuchen, genaugenommen sogar gar keinen, weil ich ja jetzt eine F800GS habe. Ich vermute eher, dass nicht der Regler den Unterschied macht, sondern die davon versorgte Elektronik.

    Glaube aber, das ist ein anderer Beitrag.

    Wenn man den Thementitel betrachtet, passt es doch. Aber Vorsicht:

    Wer meint, die Frage wäre trivial, hat sie nicht verstanden

    Wer dem Beitrag folgen möchte, sollte vorher das Grundlagenwissen in Wikipedia aus meinen Links weiter oben gelesen und halbwegs verstanden haben sowie das Prinzipschaltbild von Regler und Drehstrombrückengleichrichter vor sich haben.


    Regler1.png

    Die gepunkteten Linien in rot, grün und blau stellen den zeitlichen Spannungsverlauf der drei Phasen der Drehstromlichtmaschine dar, wobei ich die negativen Spannungen gleich nach "oben" geklappt habe, so wie sich das hinter dem Gleichrichter darstellt.


    Die durch die gepunkteten Linien gebildete Oberkante des grauen Bereichs wäre der Spannungsverlauf, der sich nach dem Brückengleichrichter ohne Regler oder einer Spannungsbegrenzung durch die Last ergeben würde. Da sich die 6 Halbwellen der drei Phasen gut überlappen, ergibt sich eine nur leicht wellige Ausgangsspannung.


    Da die Spannung ohne Regler zu hoch würde, wird der weitere Spannungsanstieg der einzelnen Phasen durch ein Kurzschließen der jeweiligen Wicklung gestoppt, sodass nur der ersten, dunkelgrau markierten Teile der Halbwellen übrig bleiben. Der Spannungsverlauf wird dann der durchgezogenen dreifarbigen Linie folgen, das heißt, die Spannung steigt zunächst bis zur Ladeschlussspannung knapp über 14 Volt an, danach wird die Wicklung kurzgeschlossen und die Ausgangsspannung fällt auf 0, bis kurze Zeit später die nächste Phase Strom liefert und sich das Spiel wiederholt.


    Hat man nun einen Puffer in Form einer Batterie oder des Kondensators angeschlossen, fällt die Spannung beim Kurzschließen der Wicklung nicht auf 0 ab, sondern wird auf dem zuletzt erreichten Wert gehalten und sinkt in der Zeit, bis die nächste Phase speist, nur leicht ab, weil Verbraucher Strom entnehmen. Das stellt die gestrichelte schwarze Linie dar. Da der besagte Kurzschluss vor dem Gleichrichter ist, schließt er nur die Quelle kurz, aber nicht die Batterie oder so.


    Das Bild stellt natürlich zum Herausarbeiten des Problems und dem besseren Verständnis eine Übertreibung dar, das wird man so nicht messen.

    Und: Es ist Theorie.

    In der Praxis sind vielleicht doch kleine Kondensatoren in den Steuergeräten oder der Zündung.

    Außerdem wird der Bereich, in dem die Spannung mit Batterie ansteigt, deutlich länger sein als gezeigt, denn in dem Moment, wo Ladestrom oder andere Last fließt, steigt die Spannung an der gerade belasteten Pahse der Lichtmaschine weniger schnell an.

    Der Spannungsverlauf an einem Kondensator wird sich auch etwas von dem an einer Batterie unterscheiden. Auch stellt der oben gezeigte Phasenabschnitt nur ein Beispiel dar. Wird weniger abgeschnitten wie vor allem bei geringer Drehzahl oder hoher Last zu erwarten, sind die Phasenabschnitte größer und überlappen sich, sodass die Ausgangsspannung auch ohne Puffer nicht mehr auf 0 fällt, bis hin zum relativ glatten Verlauf ohne Regeln.


    Sollte sich die eine oder andere Ungenauigkeit eingeschlichen haben, bitte ich vorab das zu entschuldigen und ggf. richtigzustellen. Vielleicht findet ja auch jemand einen Weblink, unter dem das besser erklärt wird.


    Eckart

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  • Welche Bauteile am Moped stören sich am Pulsen?


    Ich kenne da keine, auch nicht an modernen Bus-Systemen. Aber lasse mich gerne belehren. Hab eine Ur-F da gibts noch kein Bussystem. Ich war der Meinung das die Sensoren mit Spannungen von 9-15V klar kommen müssen und daher sowieso Schutzmassnahmen haben um da nicht auszusteigen.


    Eckart


    Ich messe das morgen mal aus, hört sich schlüssig an. Thyristoren als Kurzschluss und der Innenwiderstand der Lima als Strombegrenzer. Ich habe aber ein bischen das Gefühl, das die CDI uns dann einen Streich spielt. Die hat nämlich einen großen Kondensator zum Puffern und könnte es überbrücken.

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  • Kurze Rückmeldung nach Einbau der neuen Batterie:

    Bin gestern 150km ohne Probleme gefahren. Nur 1xStop wegen Fährennutzung.

    Wie gesagt: ohne Batterie ging die Kleine nach dem Start sofort aus, mit neuer Batterie siehe oben...

    Und sollte tatsächlich die Batterie erst jetzt einen Defekt gehabt haben und die ursprüngliche Ursache wäre eine schludrig festgeschraubte Polklemme, würde das die Erkenntnis, ohne Batterie läuft nix, doch unterstützen..

    Wegen meiner Skepsis bzgl. Kondensator kann ich mir kaum vorstellen, dass ein relativ kleiner Becher von 4700müF die Motorsteuerung abpuffern kann, die immerhin mit 15A abgesichert ist. Und - habe es gerade probiert - die kaputte Batterie zeigt am Ladegerät sofort über 12V an und hält das kurze Zeit, also wie ein Kondensator und das spricht auch gegen einen Totalkurzschluß innerhalb der Batterie. Aber ich kann das nicht beurteilen und habe auch keine dokumentierte Testreihen gemacht.


    Interessanter- und merkwürdigerweise hatte ich an meiner R1100 zur gleichen Zeit - hier während einer kurzen Pinkelpause - einen kompletten Batterieausfall, konnte aber nach Starthilfe weiter nach hause fahren. Die Batterie war tot und auch nicht für einen Startversuch brauchbar, aber unter Gebrauch des Startboosters lief die Große.

    Gruß, K.

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  • Wegen meiner Skepsis bzgl. Kondensator kann ich mir kaum vorstellen, dass ein relativ kleiner Becher von 4700müF die Motorsteuerung abpuffern kann, die immerhin mit 15A abgesichert ist.

    Naja, bisschen mehr ist das schon ;)

    solche kleinen Becher sind bei eigentlich jedem Geländemoped verbaut die ohne Batterie und "Mädchenknopf" (Anlasser) auskommen.

    Screenshot 2019-09-28 10.34.03.png

  • Wegen meiner Skepsis bzgl. Kondensator kann ich mir kaum vorstellen, dass ein relativ kleiner Becher von 4700müF die Motorsteuerung abpuffern kann, die immerhin mit 15A abgesichert ist.

    Anschaulich ist das nicht, aber man kann es ja einfach nachrechnen, Schulwissen (Oberstufe Physik) sollte da reichen:


    Aus den beiden Grundformeln Q = I*t und Q=C*U bildet man t = C*U/I, mit

    • t = Zeit - die suchen wir,
    • C = Kapazität, hier rechne ich mal leicht aufgerundet mit 5000 µF = 0,005 F,
    • U = Spannung, wobei ich hier nur 5 V ansetze als den Spannungsabfall von der Ladeschlusspannung 14 V herunter zu 9 V als der minimalen Spannung, wo die Elektronik noch arbeitet (gestrichelte Linie in meinem Bild oben),
    • I = Strom: Die Sicherung 15 A bedeutet natürlich nicht, dass so viel auch fließt. Es ist leider zu lange her, als dass ich den genauen Wert noch wüsste. Zusätzlich muss man bedenken, dass das Licht an ist und sich rund 5 A gönnt. Im Interesse eines einfachen Rechnens setze ich 10 A an.

    Ergebnis: t = C*U/I t = 0,005 * 5 / 10 = 0,0025 sec


    2,5 ms ist natürlich keine eben lange Zeit, aber ausreichend, denn bei einer Frequenz von einigen Hundert Hertz ist die zu überbrückende Zeitspanne kleiner (bei 1000 Hz ist die Periodendauer 1 ms).


    Offensichtlich bestätigt die Theorie die Praxis.


    So einfach ist das.


    Mit Haukes 10000 µF ist man natürlich noch weiter auf der sicheren Seite und vielleicht ist sein Motorrad als Wettbewerbssfahrzeug ohne Licht auch sparsamer beim Strom ?


    das spricht auch gegen einen Totalkurzschluß innerhalb der Batterie

    Ja, da hast Du Recht. Plattenschluss kann aber trotzdem stimmen. Ohne das selbst genau erklären zu können, habe ich gelesen, dass ein Plattenschluss zu einer hochohmigen Batterie führt statt zu einem Kurzschluss. Ich gehe davon aus, dass die chemischen Reaktionen zu einer Veränderung der Platten führen, der Zellenschluss als nur vorübergehend niederohmig ist. Nachzulesen hier:

    http://mdvp.bplaced.net/Bat/Batterie.html#Plattenschluss



    unter Gebrauch des Startboosters lief die Große

    Ein Startbooster ist ja nichts anderes als eine Batterie bzw. Akku. Solange angeschlossen, läuft das Motorrad auf eine externe Batterie. Die modernen Startbooster kommen ja im Gewand einer zu groß geratenen Powerbank und enthalten Lithium-Akkus. Man kann Akkus dieses Typs ja auch fest ins Motorrad einbauen. Einige User um Forum haben das getan.


    Eckart