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Start Leistungen Diesel Motor

Themenstarteram 30. Dezember 2021 um 8:22

Guten Morgen,

ich frage mich welche Ströme erwarten einen beim Starten eines Auto. Vorzugsweise nehme ich jetzt meinen E61 her mit einen 3L Diesel Motor was, aufgrund des hohen Hubraums und der Tatsache, dass es ein Diesel ist schon eine Königsdisziplin sein sollte.

Jetzt habe ich mich im Ersatzteilkatalog umgesehen wieviel Leistung mein Starter hat und das sind ca. 1

8 - 2kW. Klingt nicht viel und 2000W durch 12V sind auch keine 200A Startleistung was mir persönlich viellll zu wenig vorkommt. Laut meiner Einschätzung wäre, dass das 3-fach. Vor einiger Zeit habe ich mal gehört eine VW 2.0 TDI braucht ca. 400A und ich dachte mir so Daumen mal PI 1,5-fache Anzahl an Hubraum und Zylinder also ca. 600A nur laut Datenblatt vom Anlasser sieht das ganz anders aus. Was sagt ihr dazu? Übersehe ich was oder dekomprimieren moderne Diesel sodass wirklich nur so geringe Leistungen vonnöten sind?

Weiter gehts mit der Vorglühanlage. Die ist etwas mehr Rechnerei. 6 Stifte sind verbaut mit je 5V und 25A Nennstrom. Das wären dann auf die 12V Ebene umgerechnet ca. 10,5A und das mal 6 sind schon 63A. Mit Verlusten und die Steuerung braucht einiges sagen wir ca. 70A. Das ist ne mächtige Leistung meiner Meinung nach, aber ich schätze diese liegt nur bei extrem niedriger Temperatur an <-18°C. Dann aber schätzungsweise 10sekunden lang also das ist dann, für eine kalte Batterie, echt eine Belastung. Die Starter Leistung selber schockt mich gerade nicht so.

Was sagt ihr dazu? Oder täusche ich mich gewaltigst? Ich freue mich auf eine normale Diskussion :)

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42 Antworten

Wozu ist das wichtig? Kannst doch sowieso nix dran ändern.

Themenstarteram 30. Dezember 2021 um 10:05

Es ist gar nicht wichtig und ich möchte es auch nicht ändern. Bin nur an der Technik interessiert und möchte gerne wissen wieso weshalb warum.

Moin Moin !

Mein Fzg hat 6 GK , die beginnen mit ca. 45 A . Also in Summe ca. 270 A.

Anlasser nach Hersteller 2,2 oder 2,5 KW . Das ist aber immer die Leistungsabgabe ! Der Anlasser ist nicht auf optimalen Wirkungsgrad konstruiert , andere Dinge sind viel wichtiger bei einem Bauteil in einem Fzg , welches nur wenige Sekunden täglich läuft. Da kann man von einem Wirkungsgrad von 60 % ausgehen.

Sind rund 350 A. das ist aber die Nennleistung und der Nennstrom , beim Hochfahren aus dem Stillstand beträgt die Stromstärke kurzzeitig ein vielfaches davon.

Wenn man also direkt startet , dürften so locker über 1000 A aus der Batterie gesaugt werden. Zumindestens , bis der Anlasser halbwegs seine Normdrehzahl erreicht hat.

Wartet man das Vorglühen ab, so reduziert sich dieser Wert um ca. 35 x 6 A = 210 A. Können natürlich immer noch über 1000 A im Anlauf des Anlassers sein. Beim "Orgeln" dann sinds etwa 270-210 + 350 = 410 A.

Eine Varta 44AH ist mit einem Kaltstartstrom vom 440A angegeben, würde also gerade reichen. Serienmässig ist aber sinnvollerweise mindestens eine 66er Batterie verbaut, ich fahre grundsätzlich mit einer 90er. (Mehr passt nicht rein)

Nachtrag: Ich habe nachgesehen , deine GK haben tatsächlich 5 V. Allerdings glaube ich nicht, das diese paarweise in Reihe geschaltet sind oder eine weissdergeierwasfüreine wundersame variable Spannungswandlung stattfindet, ich denke eher, da wird eine vergleichsweise simpel gesteuerte Vorwiderstandsgeschichte den Strom begrenzen, so dass du nicht auf einen geringeren Stromfluss umrechnen kannst , sondern die 25 A mindestens entnommen werden , also mindestens 150A bei 6 GK. Vielleicht ist der Kaltstrom auch höher (oder wird durch die Vorwiderstände heruntergebremst).

MfG Volker

Zitat:

@D_Moesi schrieb am 30. Dezember 2021 um 10:05:54 Uhr:

Es ist gar nicht wichtig und ich möchte es auch nicht ändern. Bin nur an der Technik interessiert und möchte gerne wissen wieso weshalb warum.

Lies dich mal zu dem Begriff Anlaufstrom ein. Die Normen schreiben vor, dass Höchstwerte angegeben werden. Dass diese im Normalbetrieb nicht erreicht werden ist dann auch Normal.

Und wenn für 0,4 Sekunden sehr hohe Ströme fließen dann ist das eben Normal.

Im Ernstfall wenn das Fahrzeug gestartet wird und der Motor blockiert, darf die Karre nicht gleich in Brand geraten weil Leitungen und Relais glühen.

Themenstarteram 30. Dezember 2021 um 10:45

Zitat:

@schreyhalz schrieb am 30. Dezember 2021 um 10:17:09 Uhr:

 

Nachtrag: Ich habe nachgesehen , deine GK haben tatsächlich 5 V. Allerdings glaube ich nicht, das diese paarweise in Reihe geschaltet sind oder eine weissdergeierwasfüreine wundersame variable Spannungswandlung stattfindet, ich denke eher, da wird eine vergleichsweise simpel gesteuerte Vorwiderstandsgeschichte den Strom begrenzen, so dass du nicht auf einen geringeren Stromfluss umrechnen kannst , sondern die 25 A mindestens entnommen werden , also mindestens 150A bei 6 GK. Vielleicht ist der Kaltstrom auch höher (oder wird durch die Vorwiderstände heruntergebremst).

MfG Volker

Ja meine haben 5V. Meinst du etwa so eine Art Spannungsteiler? Sprich die 25A kommen schon von den 12V aber die Spannung an den GK ist nur 5V, also das ganze funktioniert ohne Spannungsanpassung.

Themenstarteram 30. Dezember 2021 um 10:46

Zitat:

@Genie21 schrieb am 30. Dezember 2021 um 10:42:26 Uhr:

Zitat:

@D_Moesi schrieb am 30. Dezember 2021 um 10:05:54 Uhr:

Es ist gar nicht wichtig und ich möchte es auch nicht ändern. Bin nur an der Technik interessiert und möchte gerne wissen wieso weshalb warum.

Lies dich mal zu dem Begriff Anlaufstrom ein. Die Normen schreiben vor, dass Höchstwerte angegeben werden. Dass diese im Normalbetrieb nicht erreicht werden ist dann auch Normal.

Und wenn für 0,4 Sekunden sehr hohe Ströme fließen dann ist das eben Normal.

Im Ernstfall wenn das Fahrzeug gestartet wird und der Motor blockiert, darf die Karre nicht gleich in Brand geraten weil Leitungen und Relais glühen.

Stimmt an den Anlaufstrom habe ich nicht gedacht ... so ein Anlasser ist eine Gleichstrom Reihenschlussmaschine wenn mich nicht alles täuscht oder?

Zitat:

 

Weiter gehts mit der Vorglühanlage. Die ist etwas mehr Rechnerei.

In der Bedienungsanleitung für meinen Kasten steht das erst ab einer Minustemperatur von - X °C vorgeglüht wird.

MfG kheinz

Schwer zu beantwortende Frage.

Betrachtet man erst einmal nur die elektrotechnische Theorie für die Aufgabe, gilt für einen GS Motor( was ein Anlasser ja ist) prinzipiell zur Berechnung und des Motorstroms die Formel .

I=U / R

Angenommen mal „P-Anlasser“ wäre 2,5kW Nennleistung mit Wirkungsgrad 80% = 3,125kW.

Die Spannung „U“ wäre hier im Anlaufmoment 12V brauchen wir noch den Widerstand der Reihenschluss und Ankerwicklung. Da es meist keine Angaben gibt gehen wir über die Formel

R=U^2 / P = 12V^2 / 3125W = 144 / 3125 = 0,046Ohm

dann weiter mit

I=U / R = 12V / 0,046Ohm = 261A als reinen theoretischen Wert. Induktivitäten wirken bei stehenden Gleichstrommaschinen ja nicht.

Wenn der Anlasser dreht geht der Motorstrom sofort zurück, da im drehenden Elektromotor eine „Gegenspannung“ induziert wird („Lenzsche Regel“), die der angelegten Klemmenspannung entgegenwirkt. Die Massenträgheit und die Losbrechmomente sind auch überwunden also dürfte sich der Anlaufstrom nach einigen Millisekunden reduzieren.

Eine weitere Rolle für den zum fließen kommenden Anlaufstrom spielen dann natürlich der Zustand des Akkus, Temperatur etc.

Der Innenwiderstand des Akku begrenzt den Strom, den der Akku maximal liefern kann und damit auch den maximalen Anlaufstrom zum Anlasser. Ein neuer durchschnittlicher Akku kann bspw einen maximalen Kaltstartstrom von etwa 600A/650A für einige Sekunden bereitstellen.

Und nicht zuletzt wirken dann die Kabel und Übergangswiderstände im KFZ auch begrenzend, gerade beii älteren Fahrzeugen ein Thema.

Selbst das „Messen“ des Anlaufstroms bedürfte einiges an Aufwand um die Ströme wegen der kurzen Zeiten vernünftig zu erfassen und aufzulösen.. Eine Stromzange wird die Stromspitzen im Millisekunden Bereich nicht erfassen und wohl eher einen „Mittelwert“ anzeigen.

Also „ nichts genaues weiß man nicht“ und das Thema vorglühen hab ich mal außer acht gelassen.

Moin Moin !

 

Zitat:

Induktivitäten wirken bei stehenden Gleichstrommaschinen ja nicht.

Aber bei laufenden !

Und daher ist diese Rechnung

Zitat:

brauchen wir noch den Widerstand der Reihenschluss und Ankerwicklung. Da es meist keine Angaben gibt gehen wir über die Formel

R=U^2 / P = 12V^2 / 3125W = 144 / 3125 = 0,046Ohm

dann weiter mit

I=U / R = 12V / 0,046Ohm = 261A als reinen theoretischen Wert

leider völlig falsch! Über zig Umwege hast du jetzt nichts anderes ausgerechnet als die Amperezahl im Nennbetrieb! 0der einfacher 3125 : 12 = 260,4

Im übrigen ist die Annahme von 80% Wirkungsgrad viel zu hoch , da in etwa liegen moderne Schwungrad Anlasser/Limakombinationen.

also bleibts dabei , im ersten Moment werden es deutlich über 1000 A sein.

Zitat:

Der Innenwiderstand des Akku begrenzt den Strom, den der Akku maximal liefern kann und damit auch den maximalen Anlaufstrom zum Anlasser. Ein neuer durchschnittlicher Akku kann bspw einen maximalen Kaltstartstrom von etwa 600A/650A für einige Sekunden bereitstellen.

Falsch . Der Kaltstartstrom ist auf der Batterie angegeben und genau definiert als der Strom , den die Batterie bei -18 Grad 30 Sekunden lang liefern kann , ehe die Batteriespannung zu niedrig wird. Dazu (600-650A) ist bereits ein handelsüblicher 66AH Akku in der Lage. Aber kurzfristig

 

Zitat:

Die Massenträgheit und die Losbrechmomente sind auch überwunden also dürfte sich der Anlaufstrom nach einigen Millisekunden reduzieren

da würde ich mal 2 Sec. ansetzen , schafft der auch locker über 1000 A. Innerhalb von einigen msec steigerst du nicht die Drehzahl von 0 auf 400-500/min.

mfG Volker

MfG Volker

Moin Moin !

Zitat:

Meinst du etwa so eine Art Spannungsteiler?

Nein , dann müsste die Batterie ja noch mehr als die 25 x 6 A liefern. Ich denke einfach an Vorwiderstände , die womöglich elektronisch variiert werden können. Würde natürlich auch eine starke Kühlung erfordern.

gabs früher bei den WendelGK , die waren in Reihe geschaltet und hatten z.B. bei Mercedes 0,9 Volt. Je nach Zylinderzahl waren Vorwiderstände verbaut , die in Summe für einen Spannungsabfall von ca. 10 V sorgten. Die restlichen 2 V schluckte der Glühüberwacher ( Teeei ) , der beim Glühen ebenfalls in Reihe lag, aber beim Starten gebrückt wurde , damit sollte der Spannungsabfall durch den Anlassstrom kompensiert werden.

mfG Volker

Zitat:

@schreyhalz schrieb am 31. Dezember 2021 um 12:04:06 Uhr:

Moin Moin !

Zitat:

@schreyhalz schrieb am 31. Dezember 2021 um 12:04:06 Uhr:

Zitat:

Induktivitäten wirken bei stehenden Gleichstrommaschinen ja nicht.

Aber bei laufenden !

Und daher ist diese Rechnung

Zitat:

@schreyhalz schrieb am 31. Dezember 2021 um 12:04:06 Uhr:

Zitat:

brauchen wir noch den Widerstand der Reihenschluss und Ankerwicklung. Da es meist keine Angaben gibt gehen wir über die Formel

R=U^2 / P = 12V^2 / 3125W = 144 / 3125 = 0,046Ohm

dann weiter mit

I=U / R = 12V / 0,046Ohm = 261A als reinen theoretischen Wert

leider völlig falsch! Über zig Umwege hast du jetzt nichts anderes ausgerechnet als die Amperezahl im Nennbetrieb! 0der einfacher 3125 : 12 = 260,4

Im übrigen ist die Annahme von 80% Wirkungsgrad viel zu hoch , da in etwa liegen moderne Schwungrad Anlasser/Limakombinationen.

also bleibts dabei , im ersten Moment werden es deutlich über 1000 A sein.

Zitat:

@schreyhalz schrieb am 31. Dezember 2021 um 12:04:06 Uhr:

Zitat:

Der Innenwiderstand des Akku begrenzt den Strom, den der Akku maximal liefern kann und damit auch den maximalen Anlaufstrom zum Anlasser. Ein neuer durchschnittlicher Akku kann bspw einen maximalen Kaltstartstrom von etwa 600A/650A für einige Sekunden bereitstellen.

Falsch . Der Kaltstartstrom ist auf der Batterie angegeben und genau definiert als der Strom , den die Batterie bei -18 Grad 30 Sekunden lang liefern kann , ehe die Batteriespannung zu niedrig wird. Dazu (600-650A) ist bereits ein handelsüblicher 66AH Akku in der Lage. Aber kurzfristig

Zitat:

@schreyhalz schrieb am 31. Dezember 2021 um 12:04:06 Uhr:

Zitat:

Die Massenträgheit und die Losbrechmomente sind auch überwunden also dürfte sich der Anlaufstrom nach einigen Millisekunden reduzieren

da würde ich mal 2 Sec. ansetzen , schafft der auch locker über 1000 A. Innerhalb von einigen msec steigerst du nicht die Drehzahl von 0 auf 400-500/min.

mfG Volker

MfG Volker

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Du willst es aber Wissen, was?

Ich will hier keine spezielle Fachdiskussion starten aber es sei mir erlaubt deine Anmerkungen noch einmal zu komentieren.

Zitat:

Aber bei laufenden !

Und daher ist diese Rechnung leider völlig falsch

Ich schrieb

"Induktivitäten wirken bei stehenden Gleichstrommaschinen ja nicht."

da wir hier von ANLAUFstrom reden und im Gleichstromsystem sind, wird es wohl so ein, das "im Einschaltmoment" des stehenden Anlassers KEINE Induktivitäten wirken. Also warum ist die Rechnung, erst einmal darauf bezogen, „völlig falsch“?

Das mit steigender Anlasserdrehzahl, wie du ja sicher weißt, eine "gegen EMK" nach der "Lenzschen Regel" zu wirken beginnt ist "Fachchinesisch" und trägt für das Verständniss der überwiegend Elektrotechnischen Laien hier, um die Vorgänge im Einschaltmoment eines Anlasser`s nicht bei.

Im übrigen, wenn diese "gegen EMK" wirksam wird, BEGRENZT sie den Einschaltstrom sehr rasch. Das ist mit deiner Argumentation ja nicht ganz im Einklang. Ein Anlasser erreicht seine Nenndrehzahl von 100 oder 200U/min sehr schnell, sicher schneller als 2s

Zitat:

Über zig Umwege hast du jetzt nichts anderes ausgerechnet als die Amperezahl im Nennbetrieb!

Mmmh....“zig Umwege“…eine kleine Zwischenrechnung, aber „Ja“... hier kam es mir darauf an deutlich zu machen, das eine der entscheidenen Größen für den Anlaufstrom eben der Ohmsche Widerstand des Stromkreis ist, hier der Strang der Wicklungen.

Das Ohmsche Gesetz, um diese Vorgänge nachvollziehen zu können, ist schon Thema im Physikuntericht der Hauptschule. Das man die ganze Sache auch über andere Parameter errechnen kann, streite ich nicht ab. Aber was daran ist "falsch"?

Zitat:

Falsch . Der Kaltstartstrom ist auf der Batterie angegeben und genau definiert als der Strom , den die Batterie bei -18 Grad 30 Sekunden lang liefern kann , ehe die Batteriespannung zu niedrig wird. Dazu (600-650A) ist bereits ein handelsüblicher 66AH Akku in der Lage. Aber kurzfristig

Sicher...aber was ist daran falsch?

Du schlägst hier mit Wissen um Dich das im besten Falle meine Aussage ergänzt. Ich hab die 600A-650A mal aus der Erinnerung was auf Akkus angegeben ist genannt. Klar das ein 100Ah Akku andere Kaltstartströme zusammenbringt. Das ist aber irgendwie selbstredend.

In einem System (aus Verbrennungsmotor / Anlasser / Akku) mit einem 100Ah Akku wird auch ein Anlasser mit einer anderen Leistung also 2,5kW Verwendung finden, das dann andere Ströme fließen können...klar.

Also mein angenommener 66Ah Akku - 650A maximaler ;), mehr kann der Akku nicht. Pack noch 100A drauf bei 20°C...aber keine 1000A.

Wenn Du von einem 3,5kW Anlasser mit einem 100Ah Akku dahinter ausgehst, reden wir aneinander vorbei.

 

Einig werden wir uns sein das im Anlaufmoment eines Elektromotors (hier eine GS Reihenschluss-Motor ggf. auch modern Permanenterregt) für eine kurze Zeit enorme Anlaufströme zum tragen kommen.

Das bestimmen der Größe dieses Anlaufstroms ist abhängig von den Systemkomponenten und nicht ganz einfach zu bestimmen. Weder Meßtechnisch noch Rechnerisch.

Aber seis drum....ich denke Du hast "mir mal gezeigt" was „völlig falsch“ ist und wie es richtig geht.;)

Das Du dich in der E-Technik bestens auskennst ist unbestreitbar.

Ich bereite mich jetzt mal auf den Jahreswechsel vor und wünsche allen MT`lern, auch Dir @schreyhalz

Einen guten Rutsch ins neue Jahr

das uns mit möglichts vielen Interessanten Beiträgen hier, immer mal wieder ein wenig von den Problemen der aktuellen Zeit abkenken kann.

Also...bleibt Gesund !

 

Das ist völlig korrekt,aber wer kennt heute noch solche Glühanlagen wo Klemme 17 und 19 beim starten gebrückt wurde /Zugstarter

AEG

Äh Leute die Starterleistung beträgt 2,2 - 2,5 kW und damit ist stehts die elektrische Leistung gemeint:

2500/12,4 V = 200 A und das kommt gut hin. 400 A würde der Kabelquerschnitt gar nicht hergeben und ein Ottomotor zieht (gemessen) um die 160 A.

Moin Moin !

Zitat:

Du willst es aber Wissen, was?...............

Naja, dein Engagement ist bewundernswert , aber du hast dich beim Rechnen selber überlistet!

Zitat:

da wir hier von ANLAUFstrom reden und im Gleichstromsystem sind, wird es wohl so ein, das "im Einschaltmoment" des stehenden Anlassers KEINE Induktivitäten wirken. Also warum ist die Rechnung, erst einmal darauf bezogen, „völlig falsch“?

ganz einfach! Du hast einen Ohmschen Widerstand errechnet , aber dazu die Spannung und den Strom des im Nennbereich agierenden Anlassers genommen , wo die Induktivitäten bei weitem Überwiegen! Deshalb bekommst du als Anlaufstrom auch genau den Strom , der bei Nenndrehzahl fliesst!

Zitat:

Ein Anlasser erreicht seine Nenndrehzahl von 100 oder 200U/min sehr schnell, sicher schneller als 2s

So ein Anlasser macht sicher etwas mehr als 100-200/min ! Normale Anlassdrehzahlen des Motors sind sagen wir mal 400/min . Mit dem Zähnezahlverhältnis Anlasserritzel/Schwungrad von sagen wir mal 1:10 würde das eine Anlasserdrehzahl von 4000/ min ergeben. (moderne Anlasser mit eingebauten Untersetzungsgetriebe drehen weit höher) . Die 2 sec. habe ich mal so genommen , um deutlich zu machen , dass das sehr kurz ist im Vergleich zu den 30 sec. , die eine Batterie definitionsgemäss als Kaltstartstrom zur Verfügung stellt.

Zitat:

Also mein angenommener 66Ah Akku - 650A maximaler ;), mehr kann der Akku nicht. Pack noch 100A drauf bei 20°C...aber keine 1000A.

Doch , der kann deutlich mehr ! Wie schon geschrieben , die Angabe ist die Amperezahl, die der Akku bei -18 Grad 30 Sec. lang liefern kann! Der Anlaufstrom fliesst aber nur Sekundenbruchteile , wie du selber schreibst, selbst mit meiner sicher zu langen Hochlaufzeit von 2 sec könntest du also 15 mal starten. Wobei diese Rechnung auch noch falsch ist , der Anlaufstrom nimmt ja während des Hochlaufens ab.

Zitat:

Einig werden wir uns sein das im Anlaufmoment eines Elektromotors (hier eine GS Reihenschluss-Motor ggf. auch modern Permanenterregt) für eine kurze Zeit enorme Anlaufströme zum tragen kommen.

Das bestimmen der Größe dieses Anlaufstroms ist abhängig von den Systemkomponenten und nicht ganz einfach zu bestimmen. Weder Meßtechnisch noch Rechnerisch.

Völlig einig!!!

 

 

Zitat:

Äh Leute die Starterleistung beträgt 2,2 - 2,5 kW und damit ist stehts die elektrische Leistung gemeint:

Setzen , 5 ! Jeder E-Motor wird mit seiner Leistung angegeben , die er im Dauerbetrieb an der Welle abgibt ! Das also ist die mechanische Leistung , die in W oder KW angegeben wird! Welche Ströme dabei fliessen , steht auf dem Typschild des Motors. Ersatzweise ist auch der cos. (griech. Buchstabe " Vie" ) angegeben, im Prinzip der Wirkungsgrad.

Nur: Das ganze gilt nur bei einem bestimmten Betriebspunkt ! Der Anlaufstrom ist immer wesentlich höher ! daher gibt es ja auch Extra Schaltungen , um den Anlaufstrom zu begrenzen , z.B. über Vorwiderstände oder Stern-Dreieck Anlauf.

MfG Volker

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