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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

Zitat:

@desinteressierter schrieb am 31. Dezember 2021 um 17:44:09 Uhr:

 

400 A würde der Kabelquerschnitt gar nicht hergeben

Kurzzeitig geht eine Menge, es wird dabei Joulsche Wärme produziert (P=Widerstand x Strom x Strom), die dann den Leiter aufheizt. Da aber die Stromspitzen nur kurzzeit wirken, wird relativ wenig Wärme im Leiter freigesetzt. Bzw., dessen Wärmekapazität schützt den Leiter vor Überhitzung.

--> Im aktuellen Autodoktoren-Video zeigen sie ein Starterkabel, das offenbar tatsächlich überhitzt wurde, weil der Motor blockierte und der Anlaufstrom eben keine kurzzeitige Lastspitze darstellte. Hier sieht man deutlich die Konzeption der Kabelquerschnitte, die für kurzzeitige Lasten ausgelegt sind.

Moin Moin !

Zitat:

Kurzzeitig geht eine Menge, es wird dabei Joulsche Wärme produziert (P=Widerstand x Strom x Strom), die dann den Leiter aufheizt. Da aber die Stromspitzen nur kurzzeit wirken, wird relativ wenig Wärme im Leiter freigesetzt. Bzw., dessen Wärmekapazität schützt den Leiter vor Überhitzung

Ganz genau so ist es !

MfG Volker

Zitat:

@schreyhalz schrieb am 31. Dezember 2021 um 20:57:14 Uhr:

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.

Richtig

Und beachtet man jetzt noch, wie ein E Starter funktioniert....die haben idR nix mit einem normalüblichem Elektromotor zu tun, die Ihre Leitung X bei einer bestimmten Drehzahl bringen.

Die müssen ein extrem hohes Losbrechmoment besitzen und stellen im Moment des Einrückens -Drehzahl praktisch 0, einen Kurzschluss dar. Sprich maximalen Strom den die Versorgung liefern kann. Das können kurzzeitig locker 1000A sein.

Erst mit aufnehmen der Drehzahl sinkt die Stromaufnahme, aber der Motor muss belastet werden. Würd er leer laufen (ausgebaut zB) hätte ein Startermotor die Tendenz zu überdrehen und sich selbst zu zerstöhren. Liegt an der Anker/Feldwicklung Reihenschaltung.

Logisch gibt es Ausnahmen oder mal ein anderes Modell, aber die Regel funktioniert so. Manchmal wird auch von Reihe auf parallel gewechselt.

Da diese ernorme Leistung idR nur für den Kaltstart erforderlich ist, werden viele Start/Stop Motoren warm über die LiMa wieder angeworfen. Spart Strom um Material -kein einrücken zB.

Zitat:

Die müssen ein extrem hohes Losbrechmoment besitzen und stellen im Moment des Einrückens -Drehzahl praktisch 0, einen Kurzschluss dar. Sprich maximalen Strom den die Versorgung liefern kann. Das können kurzzeitig locker 1000A sein.

Moin…..ja soweit hast du die Funktionsweise richtig erkannt.

Ich bestreite ja nicht das der Anlasser einen „hohen Anlaufstrom“ benötigt, aber

„locker“ 1000Ampere……??

Eher „einige hundert“ Ampere, was ja im PKW Bordnetz auch ne ganzen Menge ist.

Ein Anlasser für PKW , über den wir hier ja wohl diskutieren, ist in der Regel eine Reihenschluss-Gleichstrommaschine. Bei dieser Art des GS Motors werden die Ankerwicklung und die Feldwicklung (Spulen) „ in Reihe“, also hintereinandergeschaltet. Diese Art von GS Motoren haben eine Maschinenkennlinie mit einem besonders hohes Anlaufdrehmoment, daher eignen sich diese GS-Motoren eben, unter anderem, besonders gut für PKW Anlasser. Aus dem hohen Anlaufstrom, der ja wegen der „Reihenschaltung der Wicklungen“ in gleicher Größe durch beide Wicklungen fließen MUSS, resultiert ein kräftiges Magnetfeld, welches wiederum den Anker kräftig in Drehung versetzt. (Lorentzkraft)

 

Aber zum maximalen Anlaufstrom eines „Reihenschluss-Motors:

Im Einschaltmoment (stehendem Anlasser) wirkt nur der „Ohmsche“ Widerstand der Kupferspulen im Anlasser Strombegrenzend. Ja…. der ist relativ klein, FAST ein Kurzschluss, aber eben nicht so klein, das hier 1000A bei einer Spannung von 12V fließen können.

Ganz simple Rechnung mit dem Ohmschen Gesetz verdeutlicht das.

U=R*I oder umgestellt I=U/R

Nehmen wir als Widerstand der Wicklungen mal 0,050Ohm (inkl. aller weiteren Übergangs und Kabelwiderstände die ja auch noch in der „Reihenschaltung“ sind) an (in Worten 50Milliohm), was ja nicht wirklich viel ist, ergibt sich

12V / 0,05 Ohm = 240Ampere. Mehr kann, mit den angenommenen Werten, durch die vorhandenen Widerstände im Stromkreis aus „Akku plus Kabeln plus Anschlüssen und Kupferspulen des Anlassers, „im Einschaltmoment“ nicht an Strom fließen.

Bis hierhin zum „Anlaufstrom“.

Für die genannten 1000A bei 12V müßte ja sich nach R=U/I = 12V /1000A = 0,012Ohm (in Worten „ein 12tausendstel Ohm“) als Widerstand aus allen Komponenten des Stromkreises ergeben.

Möglicherweise bei 24V LKW Anlassern mit 5kW oder 10kW Leistung, aber wohl nicht bei einem „normalen“ PKW.

Zur Ergänzung…..und wie hier auch schon irgendwo richtig bemerkt wurde,

Das hohe Drehmoment des Reihenschlussmotors wird dann weiter verstärkt durch die Übersetzung des kleinen Anlasserritzels, das in den „großen“ Zahnkranz des Motors greift.

Beides zusammen bewirkt dann auch mit den 200A -300A die notwendige Kraft, um das Losbrechmoment und Reibungswiderstände des Motors zu überwinden.

 

Zitat:

@kasemattenede schrieb am 2. Januar 2022 um 17:07:08 Uhr:

Möglicherweise bei LKW Anlassern mit 5kW oder 10kW Leistung, aber nicht bei einem „normalen“ PKW.

Die Diskussion nicht zwingend bereichernd, darf ich mich dennoch mit einem NFZ-Beispiel aus meiner Praxis einhaken: Um einen technisch aktuellen, selbstzündenden 12,9 Liter Reihensechser anzuwerfen, genügt ein 6 kW Starter mit nachgeschaltetem Reduktionsgetriebe. Der Starter wird mit den im schweren NFZ-Bereich noch üblichen 24 V Bordspannung betrieben.

Als ich noch bei Bosch gearbeitet habe, schafften die großen Diesel (z.B. 4l-V8 im 740d) eben jene 1000A. Zwar nur die ersten paar Millisekunden, aber immerhin.

Ist ja nicht mal soviel Leistung. Gerade mal 8kW, wenn man den Spannungseinbruch mit berücksichtigt. Und der Starter bietet dann an der Welle nur mehr 6kW an. Das kommt schon hin für so einen Diesel...

Zitat:

@kasemattenede schrieb am 2. Januar 2022 um 17:07:08 Uhr:

Nehmen wir als Widerstand der Wicklungen mal 0,050Ohm (inkl. aller weiteren Übergangs und Kabelwiderstände die ja auch noch in der „Reihenschaltung“ sind) an (in Worten 50Milliohm), was ja nicht wirklich viel ist, ergibt sich

12V / 0,05 Ohm = 240Ampere. Mehr kann, mit den angenommenen Werten, durch die vorhandenen Widerstände im Stromkreis aus „Akku plus Kabeln plus Anschlüssen und Kupferspulen des Anlassers, „im Einschaltmoment“ nicht an Strom fließen.

Tja, soviel zT glauben, meinen und "rechnen"......nix davon je gemessen und 0,00 Erfahrung aus der Praxis, daher erübrigt sich das lesen :-)

Arbeite mal 40 Jahre in der Branche und schreib dann wieder. Dann wirst über deine Rechenversuche lächeln.

Das fängt schon bei den 12V an- da brauchst langsam Starthilfe - das ist schon unter 40%....

Das ein kleiner Polo oÄ nicht auf so einen Wert kommt, dürfe logisch sein, aber sobald das größer wird, geht´s lo.

@ Rigo.

Klar das wirder irgend jemand irgend ein "Beispiel hervorzerrt - was meinst warum da mit Getriebe gearbeitet wird? Weil der nötige Strom sonst eben zu hoch wäre. Mal gemessen, was beim losbrechen A fließen...dürfte auch vierstellig werden.

Stell dir vor- Schiffsdiesel brauchen zum starten idR gar keinen Strom/bzw Anlasser - das läuft mit Pressluft. Warum wohl??

Moin Moin !

Zitat:

 

Im Einschaltmoment (stehendem Anlasser) wirkt nur der „Ohmsche“ Widerstand der Kupferspulen im Anlasser Strombegrenzend. Ja…. der ist relativ klein, FAST ein Kurzschluss, aber eben nicht so klein, das hier 1000A bei einer Spannung von 12V fließen können.

Ganz simple Rechnung mit dem Ohmschen Gesetz verdeutlicht das.

U=R*I oder umgestellt I=U/R

Nehmen wir als Widerstand der Wicklungen mal 0,050Ohm (inkl. aller weiteren Übergangs und Kabelwiderstände die ja auch noch in der „Reihenschaltung“ sind) an (in Worten 50Milliohm), was ja nicht wirklich viel ist, ergibt sich

12V / 0,05 Ohm = 240Ampere. Mehr kann, mit den angenommenen Werten, durch die vorhandenen Widerstände im Stromkreis aus „Akku plus Kabeln plus Anschlüssen und Kupferspulen des Anlassers, „im Einschaltmoment“ nicht an Strom fließen.

Bis hierhin zum „Anlaufstrom“.

Soso , da rechnest du fleissig und als Grundlage für deine daraus resultierende Behauptung nimmst du einfach eine dir genehme Annahme.

Wie wäree es denn anstelle von Annahmen und Behauptungen einfach mit Tatsachen?

Ist doch ganz einfach ,wir haben doch die Werte, als da wären ein 2,5 KW Anlasser mit 12 Volt.

Wir sind uns einig , dass die 2,5 KW die mechanische Abgabeleistung ist , also haben wir im Betriebspunkt einen Strom von 2500 /12 / Wirkungsgrad = 208,33333333 / Wirkungsgrad . Bereits mit einem völlig optimistischen Wirkungsgrad von 80 % sind das über 260 A. Das sind nun mal Tatsachen !

jetzt musst du nur noch erklären , warum dieser Strom gar nicht fliesen kann. Oder sollte etwa der Anlaufstrom wesentlich kleiner als der Strom im Betriebspunkt sein? Sorgen etwa die mit steigender Drehzahl zunehmenden Induktivitäten für einen höheren Strom? (Womit du dann das Perpetuum Mobile erfunden hättest)

Oder ist deine Annahme vom ohmschen Widerstand ev. viel zu hoch? Das allerdings würde die Tatsachen erklären.

MfG Volker

Der Ansatz mit dem ohmschen Widerstand im Stillstand ist gar nicht so unklug, um die kurzzeitigen Spitzenwerte abzuschätzen. Denn offenbar liegt doch genau hier die "Chance" auf größtmöglichen Stromfluss. Nach dem Anlauf müsste doch u.a. das Lenzsche Gesetz greifen und für eine Kompensation des Stromflusses sorgen. Dann sind die fließenden Ströme geringer, als im Stillstand.

Nur die praktische Frage wäre jetzt, wie groß - oder besser wie klein - ist tatsächlich der ohmesche Widerstand?

1000 A halte ich für reichlich übertrieben

Dsg-bn

Nachtrag:

Und hier mal die Starterleistung in Abhängigkeit vom Hubraum:

2,5 kW ist die obere Grenze, das o.g. Diagramm gilt für 1,8 kW

340 A * 2,5 /1,8 ~ 475 A

Und mehr würde ich den Kabeln, auch bei kurzeitiger Belastung nicht zu trauen.

Unbenannt

Zitat:

:)

@schreyhalz schrieb am 3. Januar 2022 um 17:19:24 Uhr:

Moin Moin !

Zitat:

@schreyhalz schrieb am 3. Januar 2022 um 17:19:24 Uhr:

Zitat:

 

Im Einschaltmoment (stehendem Anlasser) wirkt nur der „Ohmsche“ Widerstand der Kupferspulen im Anlasser Strombegrenzend. Ja…. der ist relativ klein, FAST ein Kurzschluss, aber eben nicht so klein, das hier 1000A bei einer Spannung von 12V fließen können.

Ganz simple Rechnung mit dem Ohmschen Gesetz verdeutlicht das.

U=R*I oder umgestellt I=U/R

Nehmen wir als Widerstand der Wicklungen mal 0,050Ohm (inkl. aller weiteren Übergangs und Kabelwiderstände die ja auch noch in der „Reihenschaltung“ sind) an (in Worten 50Milliohm), was ja nicht wirklich viel ist, ergibt sich

12V / 0,05 Ohm = 240Ampere. Mehr kann, mit den angenommenen Werten, durch die vorhandenen Widerstände im Stromkreis aus „Akku plus Kabeln plus Anschlüssen und Kupferspulen des Anlassers, „im Einschaltmoment“ nicht an Strom fließen.

Bis hierhin zum „Anlaufstrom“.

Soso , da rechnest du fleissig und als Grundlage für deine daraus resultierende Behauptung nimmst du einfach eine dir genehme Annahme.[………]

[……..] Oder ist deine Annahme vom ohmschen Widerstand ev. viel zu hoch? Das allerdings würde die Tatsachen erklären.

MfG Volker

Moinsen an alle….

also bitte Volker…ja hier hab ich den Wirkungsgrad weggelassen um nicht einen ellenlangen Beitrag zu erzeugen..

Den Wirkungsgrad habe ich in meinem ersten langen Thread berücksichtigten Ich befürchte das hier wird wieder lang..

Erst mal…Ich „will“ hier gar nicht auf „Deubell komm raus“ Recht behalten.

Mir geht’s hier gar nicht darum den Anlasserstrom auf das Ampere genau aufzuzeigen und dafür rechne ich auch nicht fleißig. Dafür sind hier viel zu wenige Daten genau bekannt. Ich ziehe für meine Argumentation nur das simple „Ohmsche Gesetz“ heran.

Das Anlassersystem bildet aus Reihen u. Parallel geschalteten Widerständen eine „gemischte Schaltung“, die Elektriker hier werden wissen was ich meine. Aber das würde hier zu weit führen…(“Maschenregel/Knotenregel“)

Mir geht es darum aufzuzeigen, das in dem Anlasserstromkreis ein Ohmscher Widerstand aus der Reihenschaltung von Kupferwicklungen, Kabelwiderständen, Ankerbürsten u.a.. den Einschalt, bzw Anlaufstrom begrenzt. Und das eben deutlich unter den immer wieder angenommenen 1000Ampere, bei dem hier diskutierten PKW Anlasser.

Ob da nun 250A oder 350A, in manchen Fällen gar 500A fließen wird eben im Moment des Einschaltens nur vom „Ohmschen“ Gesamtwiderstand des Anlassersytems begrenzt, den wir so genau ja nicht wirklich kennen.

Allerdings,……. wenn die 1000A fließen sollen, dürfte der Gesamtwiderstand des 12V Anlassersystems nur 1/ 12000 Ohm betragen ( R=U/I) was dann tatsächlich einem Kurzschluss nahekommt.

DAS erscheint mir unwahrscheinlich.

Mehr will ich hier gar nicht aufzeigen.

Und ja …..die „Gegen EMK“ (Lenzsche Regel) begrenzt dann bei drehendem Anlasser neben dem „leichter“ drehendem Verbrenner, den hohen Anlaufstrom auf die Betriebsstrom Werte.

Und nun möchte ich zu diesem Thema hier aussteigen…ich denke es wurden alle Argumente ausgetauscht, wer wirklich Interesse hat mag im Netz nach dem Prinzip „Reihenschlussmotor“, Anlasser oder Starterstrom suchen und sich selbst ein Bild machen.

Wir sind hier nicht in einem Fachforum und langweilen Fachfremde mit Beiträgen die sich anfangen im Kreis zu drehen….wer an die 1000A aus seinen Erfahrungen heraus oder anderen guten Gründen glauben möchte…auch Ok. Das erhöht nur den Respekt vor den großen Energien die dort wirken..

Und du Volker, für dich wäre es jetzt an der Zeit uns hier rechnerisch mal anhand von realistischen Werten eines PKW Anlasser von ca 2,5kW aufzuzeigen, wie da ca 1000A zusammenkommen sollen. Oder….ich frag mal ganz „unschuldig“, ist dein Nickname Programm?;)

1000A sind schon recht hoch aber 700 A durchaus möglich.

Ford Transit 2,5 Ltr Diesel DierekteinspritzermStarter 2,3 KW.-

So 5 Grad minus.Motor kalt,30 er Öl,

die ersten 2 Sekunden so 700A,dann abfallend so auf 450- A.

Zig mal gemessen bei diesem Modell aus gegebenem Anlass. (8 verschiedene Fahrzeuge=

Das mal aus der Praxis.

Im Übrigen sollte man den Anzugsstrom des Magnetschalter nicht unterschätzen der ja auch schon im guten zweistelligem Bereich liegt.

Im Sommer liegen dann die Werte so bei 450 A im Startmoment.

AEG

Zitat:

@AEG47 schrieb am 4. Januar 2022 um 11:57:49 Uhr:

 

Im Sommer liegen dann die Werte so bei 450 A im Startmoment.

AEG

Genau das was ich bereits schon vorgerechnet habe. Weit von den 1000 A entfernt. Klar das bei extremen Temperaturen bei - 5 °C die Stromaufnahme etwas höher asl 450 A ausfällt.

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