Polrad Modifikation Schutz der Lima

Zitat von Hobbyrider

hier möchte ich meine Winter Aktion vorstellen. Und zwar hat der gute Jörg (viele kennen Ihn natürlich) mein Polrad bearbeiten lassen.

Auf jeden Fall eine Interessante Geschichte und eine neue Alternative zu den drei bereits bestehenden Lösungen (der teure Austausch der kompletten Lichtmaschine durch BMW, Austausch des Reglers durch einen Längsregler und wiederholter Statorwechsel). Ich habe gestern erst davon dort gelesen, um das der Vollständigkeit halber zu erwähnen:

Zitat von Hobbyrider

Die Reglerlösung ist auch nur bedingt gut.

Warum ?

Zitat von Hobbyrider

das der Freilauf die Hitze verursacht und diese Löcher anscheinend ausreichen das abzuführen.

Kannst Du das näher erläutern, denn so richtig verstehe ich das nicht.

Meiner Kenntnis nach erhitzen sich die Statorspulen selbst durch den Strom, der durch sie fließt und weil diese in Luft liegen, können sie sich überhitzen. Die verbesserte Rotorkonstruktion benetzt sie mit Öl, das - bezogen auf das Temperaturniveau - kühlende Wirkung hat.

Kann es sein, dass der BMW-Mechaniker gar nicht den Freilauf meint, der m. W. gar nichts damit zu tun hat, sondern dass der Stator frei liegt (laufen tut er ja nicht, heißt deswegen auch Stator) - also eine Art Missverständnis vorliegt ?

Zitat von Hobbyrider

Ich erkenne nicht wie man ein PDF Dokument einfügen kann bzw. andere öffnen / lesen können.

Du hast es ja doch noch geschafft und ich kann es auch öffnen und lesen, aber zum Verstehen fehlt mit das entsprechende Fachwissen.

Könntest Du vielleicht für die Unwissenden noch einmal genauer den Ablauf erläutern ?

Ist das so ähnlich, wie der Elefant in den Kühlschrank kommt (oder war es die Giraffe) ?

Also: Rotor ausbauen, Rotor zur Fachfirma schicken, überarbeiteten Rotor wieder einbauen ?

Firmen zu nennen ist im Forum übrigens nicht verboten, insbesondere wenn es zum Thema passt wie in diesem Fall, solange Du nicht selber von der Nennung profitierst (sonst wäre es Spam).

Freilauf erzeugt sicher auch Reibung und damit Wärme, aber das es mehr als die Spulen sein soll, glaube ich auch nicht. In dem Moment wo die am Kurzschlussregler abgeregelt werden verbraten die den Drehimpuls der durch die Magneten induziert wird in Wärme. 300W Lima bringt ungefähr 30W Wärmeleistung(roundabout 10% bei Kurzschlussregler, weswegen man beim Auto relativ schnell auf fremderregte Lima umgestiegen ist).

Dann müsste der Freilauf ja mehr als 30W durch Reibung erzeugen. Halte ich zwar nicht für unmöglich, aber unwahrscheinlich. Aber vieleicht bekommen wir da noch mehr drüber raus, das interessiert mich dann auch.

Zitat von chefin

300W Lima bringt ungefähr 30W Wärmeleistung(roundabout 10% bei Kurzschlussregler, weswegen man beim Auto relativ schnell auf fremderregte Lima umgestiegen ist).

Die Nennleistung der Lichtmaschine der F800GS ist aber 400 Watt, und das ist die elektrische Leistung am Ausgang nach Verlusten, die ja auch schon als Wärme entstehen, wenn die komplette Leistung genutzt wird. Durch den Kurzschlussregler wird die überschüssige Leistung zuzüglich der entsprechenden Verluste in der Lichtmaschine zusätzlich "verbraten", das heißt, es geht um weit mehr als nur die genannten 30 Watt, sondern eher um mehrere Hundert Watt bei Maximalleistung.

Das sähe bei einem fremderregten Generator natürlich ganz anders aus, was vielleicht der Grund ist, weswegen BMW bei den größeren Motorrädern darauf umgestiegen ist. Nachteil sind da ja die Schleifkohlen für die Speisung der Erregerwicklung was sie störanfälliger machen könnte.

Zitat von Hobbyrider

Muss ich stöbern irgendwo gelesen hatte niemand Einwände gehabt, aber ob ich das noch mal finde keine Ahnung vielleicht auch falsch interpretiert von mir.

In dem Endlosthread im GS-Forum wird über die Anfälligkeit bestimmter Längsregler geklagt, was natürlich deren Nutzen in Frage stellt, wenn man damit eine Anfälligkeit gegen eine andere ersetzt.

Vielleicht war es das, was bei Dir hängen geblieben ist ?

Ich habe allerdings nicht alle 570 Beiträge dieses Thread im Kopf.

Zitat von Hobbyrider

Ich fand die da alle erstaunlich hilfsbereit und Kompetent (hatte noch andere Tips bekommen bezüglich Montage)

In den 90er Jahren hatte ich schon mal einen Lichtmaschinenausfall bei einem anderen Motorrad, den ich messtechnisch eingegrenzt hatte. Dieses Ergebnis hatte ich der Werkstatt übermittelt, dabei aber feststellen müssen, dass sie 0 Ahnung von Elektrik haben. In den vergangenen 30 Jahren muss sich das notgedrungen geändert haben, weil selbst Benzin-Motorräder heute viel elektrischer als damals sind, aber bei mir ist ein gewisses Misstrauen hängengeblieben und die Erkenntnis, dass sich eine hohe Kompetenz nicht unbedingt auf alle Fachgebiete erstrecken muss. Immerhin hatten sie damals den Stator der Lichtmaschine weisungsgemäß ersetzt und den Fehler damit behoben. Ich hatte später am Altteil den Fehler gesucht und auch gefunden: ein Grat an der Crimpverbindung der Spule zum Anschlusskabel hatte sich durch die Isolierung gedrückt und so eine Phase kurzgeschlossen.

Zitat von Hobbyrider

Ich werde mich dazu melden hoffentlich mit einer Erklärung.

Gerne !

Zitat von Eckart

Könntest Du vielleicht für die Unwissenden noch einmal genauer den Ablauf erläutern ?

Mich betrifft es zwar nicht mehr, weil meine F8000GS-Lichtmaschine seinerzeit durch BMW kuriert wurde, aber könntest Du für mögliche andere Interessenten den Ablauf der Reparatur kurz in Worten skizzieren ?

Eckart

Nein, sie verbrät keine Maximalleistung, weil sie bei Kurzschlussnicht am maximalen Arbeitspunkt arbeitet, sondern spannungsmässig bei ca 1,5V, lediglich der Strom ist der selbe wie bei Maximalleistung. 400W heist ca 28A. Spannung setzt sich aus 0,7V Thyristorspannung und Innenwiderstand*Strom zusammen. Innenwiderstand = Drahtwiderstand einer Spule, meist so unter 0,1Ohm. kommt auf Windungszahl und Drahtstärke an. Damit also nun bei 0,1Ohm 28A fliesen muss eine Spannung von 2,8V entstehen.

Alles andere würde die Gesetze der Physik verletzen. Deswegen sagt man das Induktivitäten Stromabhänging sind. Spannung sollte man nur am Rande mit betrachten. Wenn also ein Magnetfeld eine Feldstärke bringt wird IMMER ein bestimmter Strom erzeugt. Die Spannung stellt sich dann so ein, das dieser Strom fliesen kann. Und das ist abhängig vom Widerstand. Bei Zündspulen zb ist der Widerstand nahezu unendlich(Unterbrecher geöffnet) und deswegen versucht die Spule die Spannung so lange zu erhöhen bis ein Zündfunke kommt, damit der angepeilte Strom endlich fliest.

Im Kurzschluss hingegen ist die Spannung eben nahezu ausschliesslich vom Innenwiderstand abhängig. die 0,7V am Thyristor sind Stromunabhänging. Das ist ein Fixwert bei PN-Übergänge. Deswegen werden keine 400W verbraten. Das der Kurzschluss in deinem Haushalt andere Leistungen bereit stellt, liegt dran, das deine "Lima" also das Netz Leistungen im Gigawatt bereit stellt und begrenzend dann dein Drahtwiderstand im Haus ist, nicht die Leistung im Netz. Die 28A * 0,7V sind dann das was am Regler an Wärme entsteht dadurch.

400W bekommst du an diese Stelle nicht gekühlt. Ich zeige dir gerne mal unsere Klebemaschine, ein Topf mit 20L Innenvolumen, gefüllt mit Polyamid und mit 400W Heizleistung auf 200Grad erhitzt. Der Topf ist aus 3mm Stahl geschweisst mit 8mm Boden und Deckelplatte, also ca 15kg Stahl. Und 400W reichen das zu erhitzen. Was also meinst du würden 400W in der Lima dann machen im geschlossenen Gehäuse. Das würde ebenfalls auf weit über 100Grad erhitzen, trotz Ölkühlung.

Zitat von Hobbyrider

Nun setze ich mich selber unter Druck, aber ok jetzt wollen wir es genau Wissen.

So war das ja nun nicht gemeint, aber schön, dass Du es versucht hast !

Zitat von Hobbyrider

Schwierige Sache, keine Chance.

Zwar habe ich etwas anderes gehofft, das Ergebnis aber befürchtet.

Du hast den falschen Beruf !

Hättest Du als Herr Dr.-Ing. xxx vom Deinem Diensttelefon im Kraftfahrt-Bundesamt angerufen, hättest Du gleich den BMW-Oberingenieur dran gehabt, der sich zwar auch überlegt hätte, was er sagt, aber Du wärst nicht mit einem aalglatt kundenfreundlich formulierten "Das geht sie nichts an" abgespeist worden.

So bleibt einem eben nur, was wir immer tun, mit dem, was wir wissen, zu arbeiten.

Im Fall der Lichtmaschine wissen wir, dass der überarbeitete Rotor das Problem löst, warum und wie er es löst, müssen wir eigentlich nicht wissen, um das Problem mit einem anderswo überarbeiteten Rotor zu lösen. Nur für andere, selbst erarbeitete Lösungen wie die mit dem Längsregler müsste man sich über die physikalisch-technischen Hintergründe Gedanken machen.

Zitat von chefin

15kg Stahl. Und 400W reichen das zu erhitzen

Naja, spätestens seit der Heizungswende weiß ja jeder, worauf es ankommt: Die Wärmeisolierung !

Zitat von chefin

400W bekommst du an diese Stelle nicht gekühlt

Ich könnte es auch nicht berechnen, aber andere - eigentlich einfache - Überlegungen zeigen, dass es nicht nur 30 Watt oder diese Größenordnung sein können.

Überlegung 1: Am Scheinwerfer sieht man, mit relativ wenig Aufwand die dort anfallenden 60 Watt abgeführt werden können. Für 30 Watt müsste man quasi "nichts" tun.

Überlegung 2: Die elektrische Leistung muss ja zuvor als mechanische Leistung vom Motor zugeführt werden. Und was rein geht, muss auch wieder raus gehen, im Zweifel als Wärme, denn ...

Zitat von chefin

Alles andere würde die Gesetze der Physik verletzen

Also geht es entweder als elektrische Leistung raus, aber wenn man die Lichtmaschine kurzschließt, außen also die Spannung 0 oder fast 0 ist, kann keine (bzw. nur wenig) Leistung (elektrisch) entnommen werden. Und wo wenn nicht in der Lichtmaschine soll die nicht entnommene Leistung bleiben ?

Diese würde nur dort nicht anfallen, wenn die Lichtmaschine diese Leistung nicht weiter mechanisch aufnehmen würde. An einem Fahrraddynamo kannst Du Dich aber leicht überzeugen, wie es ist: Solange er eine Lampe speist, lässt er sich schwerer drehen als bei ausgeschalteter Lampe und wenn man ihn kurzschließt, ist er noch schwerer zu drehen, d. h. er nimmt noch mehr mechnaische Leistung auf.

Anders wäre es nur, wenn man den Strom unterbricht, im Fahrraddynamo-Fall also wenn man die Lampe ausschaltet, im Lichtmaschinen-Fall würde der Längsregler den Strom unterbrechen bzw. reduzieren, wodurch auch weniger mechanische Leistung aufgenommen wird.

Ich hoffe, diese anschauliche Erklärung überzeugt auch den Letzten (oder die Letzte).

Komplizierte Überlegungen mit Innenwiderständen und Feldern muss man da gar nicht anstellen.

Zitat von chefin

Was also meinst du würden 400W in der Lima dann machen im geschlossenen Gehäuse. Das würde ebenfalls auf weit über 100Grad erhitzen, trotz Ölkühlung.

Das ist ja wohl auch so, denn weil das Öl ja schon um die 100 Grad erreichen kann, geht es darum, die Wicklung von noch höheren Temperaturen weit über 100 Grad auf Temperaturen von nahe oder unter 100 Grad herunterzu"kühlen". In dem langen Thread im GS-Forum hat ja mal wer die Temperaturbeständigkeit der Isoliermaterialien der Wicklungsdrähte aufgelistet. Wenn diese verbrennt, müssen die dort genannten Maximaltemperaturen ja wohl überschritten worden sein. Siehe:

Hi an alle, auch wenn es mir sicher schon erklärt wurde, warum geht an der Stelle kein https://de.m.wikipedia.org/wiki/Schaltnetzteil

Dort wird doch wie in Eckarts Beispiel die Lampe beim Fahrraddynamo ausgeschaltet, nur eben mehrfach in der Sekunde.

Bitte die Erklärung nur ganz kurz, sonst frag ich in einem halben Jahr wieder

Zitat von Hempi

warum geht an der Stelle kein https://de.m.wikipedia.org/wiki/Schaltnetzteil

Die Frage ist schon falsch, denn warum sollte an dieser Stelle kein Schaltnetzteil gehen ?

Denn der Längsregler - die Alternative zum Polrad, um das in in diesem Thread eigentlich geht - wäre so eine Art Schaltnetzteil.

So wie Du hat die Frage bisher allerdings noch niemand gestellt.

Wenn man mal vom Regler einer geregelten Lichtmaschine absieht, gibt es im Prinzip** zwei Reglertypen für die ungeregelte Lichtmaschine, wie wir sie bei allen F-Modellen haben. All diese Regler sind mit einem Drehstrom-Brückengleichrichter kombiniert.

• Der klassische Kurzschlussregler regelt, indem er bei Überschreiten der Schwellspannung die Lichtmaschine kurzschließt, jeweils eine Phase für die Dauer ihrer Halbwelle.
• Der weniger verbreitete Längsregler* regelt, indem er bei Überschreiten der Schwellspannung die Lichtmaschine den Stromfluss jeweils einer Phase für die Dauer ihrer Halbwelle unterbricht. Das klingt eigentlich viel näherliegend als das mit dem Kurzschluss, aber die Bauelemente des Längsreglers müssen hohe Spannungen und hohe Ströme vertragen, die des Kurzschlussreglers nur hohe Ströme.

Deswegen sind die Kurzschlussregler billiger und verbreiteter.

Vielleicht habe ich jetzt den einen oder anderen Nebenaspekt vernachlässigt, aber es sollte ja kurz werden.

Diese Regler arbeiten mit der Frequenz der Drehstrom-Lichtmaschine. Die Schaltnetzteile für Handys und andere elektronische Geräte arbeiten mit einer Gleichspannung oder einer zuvor gleichgerichteten Wechselspannung und wandeln bei hoher Frequenz. Natürlich könnte man das Prinzip auch im Motorrad einsetzen, aber der Aufwand wäre noch höher als bei den bereits gebräuchlichen Reglertypen, immerhin sind ja ein paar mehr Watt umzusetzen als für ein Elektrokleingerät.

*) In der Vergangenheit haben einzele Leser Anstoß an diesem Begriff genommen und verwenden lieber Bezeichnungen wie open type (vs. short type) o. ä.

**) Oldtimerfans kennen vielleicht noch andere, darauf gehe ich hier nicht ein.

Zitat von Eckart

der Aufwand wäre noch höher als bei den bereits gebräuchlichen Reglertypen

OK reicht als Laie

Danke

Zitat von Eckart

Der weniger verbreitete Längsregler regelt, indem er bei Überschreiten der Schwellspannung die Lichtmaschine den Stromfluss jeweils einer Phase für die Dauer ihrer Halbwelle unterbricht

Also geht da auch die Lampe kurz aus. Im übertragenen Sinne.

Zitat von Hempi

Also geht da auch die Lampe kurz aus. Im übertragenen Sinne

Ja, könnte man so sagen; bei einem Kurzschluss würde sie allerdings auch aus gehen. Während Lampen mit kurzen Unterbrechungen noch klar kommen, würde Elektronik damit nicht klar kommen. Damit es keine Unerbrechungen gibt, ist ein Pufferelement nötig, i. a. die Batterie. Zu diesem Thematik gab es auch mal einen längeren und für Laien auch ein bisschen anspruchsvollen Thread mit meiner Beteiligung:

Thema

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…

Klaramus

26. September 2019

Zitat von Eckart

würde Elektronik damit nicht klar kommen

Stimmt, hier geht es ja nicht um Vergaserbikes.

Mir ging es um das Abschalten der Lampe, klar wird es beim Kurzschluss auch Zappenduster aber eben auch warm.

Zitat von Eckart

Während Lampen mit kurzen Unterbrechungen noch klar kommen, würde Elektronik damit nicht klar kommen.

das es mit der Elektronik Problem gibt, kann bei einem Längsregler vorkommen. Die gängigen Längsregler regeln anscheinend nur bis zu einer gewissen Drehzahl/Frequenz korrekt.

Das Testmotorrad weiß ich nicht mehr (wäre wichtig bezüglich Empfindlichkeit der Zündung), aber dort hatte der Motor Aussetzer mit dem Längsregler SH775 ab einer Drehzahl von 8000-9000 U/min.

Bei anderen Längsreglern war zumindest die max. Drehzahl um einiges höher.

Will man z.B. ein Motorrad mit einer max. Drehzahl von 15000 U/min mit einem Längsregler nachrüsten, könnte das zu Problemen führen.

aber jetzt zurück zum Thema, Hobbyrider gab es schon eine Testfahrt um die Motorvibrationen nach der Maßnahme zu beurteilen?

bin mal gespannt wie der Stator nach z.B. 60 000km aussieht.

Zitat von Hobbyrider

Aber warum sollten Vibrationen kommen, deswegen doch das Feinwuchten. Sollte die Gewichtsmasse nicht mehr stimmen?

die Nachfrage war völlig wertungsfrei. Der 800er Motor ist ja ab Werk nicht gerade frei von Vibrationen, vielleicht läuft er jetzt sogar mit weniger Vibrationen oder eben mehr. Bin eben nur interessiert ob es spürbare Unterschiede gibt.

Ohne Wuchten wäre es wie eine Lotterie gewesen, mit Glück gut, aber im Normalfall schlechter als vorher.