Elektrokurs für DAU (Dümmster anzunehmender User)

Okay, der Titel ist provokativ, und ich weiss auch noch nicht, ob unsere *eiligen Drei Könige (Dani, Alterspinner und Nene, das ist nicht negativ gemeint) dieses Thema hier belassen wollen oder es vorziehen werden, das Thema zu verschieben.

Nein, ich sehe hier niemanden für "dumm" an, vielmehr bündeln sich hier eine gute Anzahl von "Fachidioten", wie man sowas wie uns nennt.

Was plane ich, worum gehts?

Ihr habt nahezu alle unwahrscheinlich gute Kenntnisse von Mechanik, Hydraulik, Motoren und Automatikgetrieben, und wenn es um Strom geht, glaubt ihr an Magie.

Ich selber kenne es von anderen Autotypen, dass der Zahn der Zeit an jedem Fahrzeug nagt. Erst recht an der Elektrik. Ich sag nur "Elektrowürmer". Aus meiner Sicht ist der beste Weg zur Hilfe, wenn man dem anderen zeigt, wie er sich selber helfen kann. Das macht ihr ja in Fragen der Mechanik auch nicht anders.

Ich hätte Lust, mit Euch zusammen einen kleinen Crashkurs anzulegen. Nicht schulmeisterhaft (ich bin weder Lehrer noch weiss ich alles - ich weiss meist nur das was mich interessiert), sondern anhand von bildhaften - nicht bebilderten - Beschreibungen und Erklärungen. Nicht zu ernsthaft, sondern vielleicht mit dem ein oder anderem Schmunzelfaktor, um das Thema auch interessant zu gestalten.

Was haltet ihr davon?

Okay. jeder nimmt bitte einen schwarzen Edding, wer keinen zur Hand hat denkt sich einen, und streicht die Formulierung

Okay, ich fang am besten bei den Begriffen "Elektrisch" und "Elektronisch" an. Sicher hat sich der eine oder andere mal gefragt, wieso wird wann das eine oder das andere gebraucht. Denn oftmals werden Begriffe auch total falsch benutzt. Beispiel "Elektronisches Schiebedach".

Elektrik oder Elektrotechnik, ist erstmal alles das, was mit Strom funktioniert. Was Strom ist, muss man hier ja keinem erklären.

Elektronik umfasst all das, was mit elektrischer Steuerung, Regelung oder Verstärkung zu tun hat.

Insofern ist der Schalter rein elektrisch. Der Dimmer fürs Innenlicht - Regelung - ist demzufolge elektronisch.

Der Trend heutzutage ist immer mehr, simple elektrische Baugruppen mit Datenbus (Sammelleitung für codierte Datenströme) zu vernetzen. Dem Kunden gaukelt man vor, die Fahrzeuge werden dadurch leichter und billiger, was im Grunde aber nonsens ist. Die Fehleranalyse geht dann nur mit Auslesegerät und die Reparatur aufgrund integriertet Mikroprozessoren, die zur Kommunikation inm Datenbus benötigt werden, unnötig teuer und aufwendiger. Wir wollten nie ausser acht lassen, elektrische oder elektromechanische Bauleile (Relais, Schalter etc.) können wir leicht ersetzen oder sogar reparieren, auch artfremd, aber wer programmiert uns in 25 Jahren einen antiken Chip der im Fensterheber unseres zukünftigen Phaeton steckt?

Winne, deswegen will ich es als Massendialog, nicht als Monolog. Es wird ein Ding der Unmöglichkeit, nicht mit Begriffen zu arbeiten die noch unklar sind. Da denk ich, haken wir bei Bedarf zeitnahe ein. Zum anderen wollen wir natürlich auch Fragen provozieren.

Daten = klar, weiss jeder, BUS = Sammelleitung. Jeder von euch nutzt einen Netzwerkzugang, um hier online zu sein. Das Netzwerkkabel ist auch nur ein Datenbus.

Strom. Die Elbe ist der längste Strom Deutschlands. Damit er fliessen kann, braucht er.... sein Flussbett. Sein Kabel. Nutzen wir das Wort Leitung, dann kommen hier alle damit klar. Die Spannung stellt Euch mit der Wassermenge der Elbe vor. Breites Flussbett, grosser Querschnitt, viel Wasser. Aus dieser "Spannung" resultiert aber noch lange nicht die Kraft, uns die Beine wegzureissen, wenn wir uns reinstellen. Dazu braucht es eine gewisse Fliessgeschwindigkeit, die Stromstärke. In der Elektrik misst man die Wassermenge in Volt, die Fliessgeschwindigkeit in Ampere. Ist das verständlich erklärt?

Die elektrische Leistungsfähigkeit errechnen wir also am Beispiel der Elbe wie?

Nene, fast richtig. m³/Stunde wäre die Stromstärke. Die Hydraulik misst Menge je Zeit, die Elektrik auch. Elektronen die in der Leitung fliessen, je Sekunde.

Mal Stunde, ist immer ein Anzeichen dass es sich um "zu verrichtende Arbeit" handelt. Die Arbeit ist das Produkt aus Leistung mal Zeit. kWh.

Und, da Feldweg damit anfing, greife ich vor: VAh - die Arbeit die unsere Batterie verrichten kann. Ja, ihr habt Recht, da steht nur Ah drauf, die Spannung ist aber konstant mit ca. 12V. Korrekterweise müsste draufstehen: VAh. Hat die Batterie also 100Ah nach Handelsangabe, dann liefert sie maximal folgende "Arbeit" ab: 12V x 100A x 1 Stunde.

Die Leistungsfähigkeit unseres Stromes errechnen wir aus Wassermenge mal Wasserkraft. Spannung mal Stromstärke. Warum der Unterschied zur Arbeit? Unsere Batterie kann ja auch mehr als 100 Ampere abgeben, aber nur kurzzeitig. Wers nicht glaubt, kann gern raus ans Auto gehen und versuchen, den Anlasser eine Stunde laufen zu lassen. :-).

Feldweg, klar. Was ist die BATTERIE ? Die Batterie ist im Prinzip nichts weiter als unser Kraftstofftank. Nur der für den Strom.

Kommt nun der Einwurf: "ich fahr aber mit Gas" ?

Falk, klar. Aber irgendwo müssen wir ja anfangen. Wenn ich dir jetzt sage, miss mal die Stromstärke am Ausgang deines Tagfahrlichtrelais, wie misst du dann die "Kubikmeter je Stunde"?

Nene ich habe den Beitrag mit der Lichtausbeute vor einiger Zeit gelesen.

Wie fahren wir also fort?
a dabei belassen
b weiter machen und wenn ja wie?

Um ehrlich zu sein bin ich mir etwas unsicher. Zum einen meine ich es gut, zum anderen hab ich nicht vor mich zum Affen zu machen.

Das Hauptproblem ist, die Grundkenntnisse sind sehr unterschiedlich. Wissen, Halbwissen, Unkenntnis und Nachplappern. Aus dem Grund wollte ich ursprünglich die während des Verlaufes auftretenden Fragen in Diskussionen abklären. Ich muss aber sehr schnell feststellen, ich kann es nicht jedem Recht machen. Der eine will erst Grundlagen erklärt wissen, wie eben Spannung und Strom, der andere sieht speziell den Aufbau einer elektischen Anlage ( von Batterie bis zum Verbraucher) als Schwerpunkt. Und auch Falk hat Recht, wenn er darauf drängt, Ford Explorerspezifische Sachen durchzuarbeiten.

Alles kein Thema für mich, aber es kann nicht jedem gerecht sein. Dies ist mir bewusst.

Auch wenn der Vergleich mit der Elbe belächelt wird, weil der eine oder andere schonmal damit zu tun hatte...

An anderer Stelle kamen wir einmal darauf, dass es Unterschiede in Messmethoden gibt, mal mit Prüflampe, mal ohne, oder Diskussionen um unterschiedliche Fehleranalysen. Meine Erfahrung in unterschiedlichen Foren besagt, dass sich überwiegend mit dem unkontrolliertem Wechsel von Bauteilen beschäftigt wird, anstatt Fehlerursachen zu ergründen. Wie auch nicht jeder KFZ-Mechaniker ein Getriebe überholen kann oder in Motoren komplexe Funktionsstörungen diagnostizieren kann, ist auch nicht jeder der elektrische Schaltungen kennt, in der Lage, Fehler zu finden.

Also doch gleich Beispiele? Gut, Falk sein Taglichtrelais. Die Leiterbahn Ausgang zur Feststellkontrolleuchte war mechanisch zerstört. Dieser Ausgang wird im Relais von einem OC angesteuert und über eine Schutzdiode ausgegeben. Jetzt spinne ich mal weiter, rein hypothetisch, die Kontrolllampe im Kombiinstrument ist auch durch. Welchen Einfluss hätte dies? Falk baut das Relais ein, Kointrolleuchte geht nicht und er misst ersteinmal die Spannung am Ausgang des Relais, Pin 5. Voltmeter dran, auf 20V Spannung geschalten, er misst nichts. Kommt nichts raus. Also sucht er sich wieder ein neues Relais? Kann er. Muss er aber nicht, weil er nichts messen konnte! Ein OC ist ein offener Ausgang, der nur bei angeschlossenen Verbraucher eine Spannung liefern kann. Richtiger wäre hier eine Widerstandsmessung gegen Masse bei aktivierter Feststellbremse oder - am Ausgang eine Prüflampe gegen +12V.

Mit Halbwissen kann man auch viel kaputt basteln. Bsp. Relais. Auch wenn die Anschlussbezeichnungen identisch sind, so gibt es welche mit Freilaufdiode und welche ohne. Wann brauch ich nun was?

Oder Nene sein Beitrag über die Umbeschaltung der Frontscheinwerfer. Richtige Idee, richtige Umsetzung. Hab ich vor Jahren im Sierra auch gemacht. Nun kommt morgen einer, der baut das nach und ständig haut es bei ihm die Glühbirnen raus. Dann ist die Ursache nicht Nene sein Bauplan oder die Falsche Umsetzung des Nachbauers, sondern lediglich falsche Komponenten.

Okay. Wenn weitermachen, dann wie? Grundlagen, Einzelfallbeispiele? Wenn ja welche?

Roman

Feldweg, ist das dein Ernst? Ich dachte eher, gerade Du müsstest das wissen.

Ich betone hier, an Nenes Bauplan ist rein garnichts auszusetzen und nur, wenn jemand über einen jährlichen Ausfall von Leuchtmittel geschildert hätte, hätte ich einen Hinweis darauf gegeben.

Schauen wir uns erstmal an, warum manche Hersteller für die Zuleitungen geringe Querschnitte einsetzen. Dies dient nicht der Gewichtseinsparung, dies ist vielleicht ein willkommener Nebeneffekt. Hintergrund ist das Einschaltverhalten von Halogenlampen. Die kalte Wendel hat einen geringen ohmschen Widerstand, ein hoher Anlaufstrom ist die Folge. Also fungieren die kleinen Kabelquerschnitte als Vorwiderstand zur Strombegrenzung, der durch den Umbau umgangen wurde.

Halogenlampen erreichen ihre höhere Leuchtkraft bezogen auf herkömmliche Glühlampen dadurch, dass aufgrund des Vorhandenseins von Schutzgas im Glaskolben das sich im Betrieb verdampfende Wolfram des Heizdrahtes wieder anlagert. Somit können sie "heisser" und somit heller betrieben werden.

Nun gibt es unterschiedliche Lampen auf dem Markt, manche gelten als unkaputtbar, andere, vor allem aus der Zubehörindustrie sind ausgereizt. Sie werden mit 12 Volt zum Erreichen der maximalen Lichtausbeute im Grenzbereich betrieben. Dies nur zur Erklärung der Zusammenhänge.

Jetzt kommt aber der Fall hinzu, dass wir die Lampen nicht mit 12 Volt, sondern meist mit 14,4 Volt betreiben, also mit 120 % der Nennspannung. Und das kann nicht jede Lampe ab. Hat zum Beispiel die Lampe 60 Watt, bei 12 Volt, ergibt dies eine Stromaufnahme von 5 Ampere bei 12 Volt. Der Innenwiderstand im Betrieb beträgt also R= U/I = 2,4 Ohm. Da sich die Heizwendel nicht verändert, können wir mit diesem Widerstand errechnen: I= U/R = 14,4V/ 2,4 V/A = 6 A. Daraus ergibt sich wiederum eine Leistung von P = I x U = 86,4 VA. Dies entspricht 144% der Nennleistung. Nur, um mal mit Zahlen zu arbeiten. Es dürfte einleuchtend sein, dass mehr Strom und höhere Spannung auch die Betriebstemperatur der Lampe hoch setzt, somit das Prinzip der Selbstheilung nicht mehr funktionieren kann oder könnte. Einzelfall. Kann, muss nicht.

Bei Ford ist dieses Problem mit Motorcraft unkaputtbar eher unwahrscheinlich, kann aber bei Einsatz von hochgetrimmten 130% Leuchtmitteln schon zu Ausfällen führen.

Gerade in der Opelszene hat mancher versucht, dieses Problem mittels Kondensatoren zu umgehen, was ich aber als Unsinn ansehe. Ich würde, wenn das Problem mein Problem wäre, anders herangehen. Mit Nachdenken und einer verzögerten Zuschaltung würde ich das lösen.

Dies könnte dann so aussehen:

Heckscheibenheizungsrelais öffnen, den Elko um den Wert 100 reduzieren, wenn möglich, was uns eine Zeitstufe bereitstellt.Das Eingangssignal vom Lichtschalter an den Zeitschalter, der auf 2-5 Sekunden eingestellt wurde, dessen Ausgang wiederum das Hauptlicht mit der Batterie direkt verbindet.

Was passiert?

Beim Licht einschalten wirkt der originale Stromkreis mit seinem Innenwiderstand. Nach Ablauf der Verzögerung, also wenn die Halogenlampe bereits leuchtet und heiss ist, schaltet das Relais den Hauptscheinwerfer direkt auf die Batterie. Aber parallel. Dadurch fliesst der Strom den Weg des geringsten Widerstandes.

Dies nur zum Prinzip, als Lösungsansatz.