Porsche Diesel Lichtmaschine

[fishermansfriendtoo]

Hallo Schlepperfreunde.

Habe mit der Repartur der Lichtmaschine vom Porsche Junior Probleme.
Daß äußert sich so: Die Lichtmaschine bringt sowenig Leistung das 2000 U/min nicht ausreichen damit die Ladekontrolleuchte erlischt.
Habe versuchsweise die Lima mit einer kleinen Drehbank angetrieben. Hier kann ich die Futterdrehzahl stufenlos bis 3000 U/min hochdrehen.
Bei ca. 2500 U/min fängt die Ladekontrolleichte an dunkler zu werden Ab ca. 2800 U/min ist sie fast aus und bei meiner Endrehzahl (zusätzlich
externen Drehzahlmesser verwendet) 2950 U/min fließt Strom (ca. 2,5 A) zur Batterie.
Die Lichtmaschine gibt Lt. Typenschild vor: 1800 U/min 12V 11A
Im Junior wird die Lichtmaschine per Zahnrad vom der Nockenwelle im Verhältnis 1:5 angetrieben. Daß bedeutet rechnerisch: Wenn der Schleppermotor
im Standgas mit 720 U/min läuft, dreht die Lima mit 1800 U/min. In meinem Fall muß der Motor mit min. 1120 U/min drehen, damit die Ladekontrolleuchte
erlischt. Ich habe neue Lager, neue Kohlen, ein neues Feld, einen neuen Anker und einen neuen Laderegler in der Lima. Und weil ich nicht so schnell
aufgebe (habe schon min. 20 Limas überholt) das Ganze mittelweile doppelt: Feld, Anker, Regler. Es ändert sich nichts. Die Lima läuft auch als Motor,
wobei auffällig ist, daß die Drehzahl hier recht flott ist. Augenscheinlich fast das Doppelte, wie ich es von anderen Limas kenn.
Eine Vermutung ist, daß der neue Anker (CARGO 233502) den Alten nicht richtig ersetzt. Wird aber als Ersatztype für diese Lima-Reihe angeboten.
Leider habe ich keine Unterlagen von Bosch (finden können), welche Teile (-nummern) im Origial verbaut waren.
Wer hat eine Idee oder weiß da mehr.?

Gruß
Axel

 

[Demian]

Hallo Axel,
meines Wissens ist die Lima Baugleich mit einer vom VW Käfer und da war eine Leistung bis 38A möglich.
Eventuell passt der Anker nicht zur Feldwicklung, habe darüber aber keine Erfahrung.
Ein prüfen der Lima jetzt, würde Klarheit geben.

Die Lichtmaschine gibt Lt. Typenschild vor: 1800 U/min 12V 11A

Das ist die Leistung, die die Lima abgeben muss.

2950 U/min fließt Strom (ca. 2,5 A) zur Batterie.

Das ist zwar zu gering, aber so auch nicht Aussagefähig.
Es muss sichergestellt sein, das der Strom auch fliesen kann, das wird mit Belastungswiderständen garantiert, die meist nicht greifbar sind.
Ein zusätzliches belasten der Batterie, mit einer Glühkerze würde auch die Lima fördern und den Stromfluss garantieren.
Im eingebautem zustand, wird DF der Lima mit Minus verbunden, (volle Erregung) an D+ wird zwischen Lima und Regler ein Amperemeter geschaltet, oder es wird mit Zangenamperemeter gemessen.
Nach dem starten und leichtes erhöhen der Drehzahl, sollte die Batterie die 11A aufnehmen können, aber wenn nicht kann durch Glühen die Aufnahme erzwungen werden.
Kann die Leistung der Lima nicht erbracht werden, ist der Fehler in der Lima, auch wenn alles neu ist.
Ich habe laut Teile Nr. 233502 etwas gefunden, was für 38A ausgelegt ist.
HC-CARGO
Gruß Demian

 

[fishermansfriendtoo]

Hallo Demian!
Ich hatte ja geschrieben, daß ich schon mehrere Lima reparieren/überholen konnte.
Den Test habe dann so gemacht.
Feldanschluß direkt auf Masse und Lima mit Bohrmaschine und Adapter angetrieben.
An zwischen D+ und Masse eine programmierbare elektronische Last. Dann mit der Bohrmaschine langsam die Drehzahl erhöht. Dabei konnte man eine zunehmende
Last (Drehmoment) in der Hand spüren. Das Ganze dann nochmals mit Regler.
Da spürt man am plötzlich einsetzenden Drehwiderstand der Lima, wenn der Regler die 12V festgestellt hat und zur Battereie/Verbraucher durchschaltet.
Hier ist es so, daß meine Bohrmaschine mit max 2000 U/min dreht. In diesem Moment erzeugt die Lima im Leerlauf gerade mal 10V. Belaste ich die noch zusätzlich extern, fällt die Spannung wieder.
Unbelastet liefert der Anker knapp10V bei 2,6 A , die sogleich durch die Feldwicklung abfließen, -->Eigenverbrauch
Dann habe ich das Feld abgehängt und mit 12V durch ein Labor-Netzteil fremdbestromt.
An der Spannung am Anker hat sich das kaum ausgewirkt. 10,5V bei Bohrmaschinen-
höchstdrehzahl. --> Merkwürdig
Kann es sein, daß die Lima in Käfer durch andere Übersetzung höher dreht?
Oder ist die Geometrie, d.h. Stellung der Kohlenhalter zu den Feldwicklungen, eine
andere?
Stichwort: Höhere Drehzahl im Motorbetrieb.
Etwas ähnliches kenne ich von Gleichstommotoren.
Der Bürstehalter ist manchmal einstellbar und man muß die Position finden und fixieren, in der der Motor in beiden Drehrichtungen gleich schnell läuft. Ist er nicht mittig läuft er in einer Richtung schneller, als in die Andere.
Hatte mir zwischendurch noch eine zweite Lima aus einem ruhenden Restaurationsobjekt
ausgeliehen. Leider war auch Die überholungsbedürftig. Der Kollektor hat eine
Brandstelle (Wahrscheinlich teilweiser Kurzschluß). Dieser Anker arbeitet manchmal noch besser als die Neuen. D.h. die Bohrmaschine bekommt was zu tun und es gibt ein Feuerwerk
auf dem Kollektor.
Gibt es da einen Zusammenhang:
Ist eine höhere Drehzahl als Motor gleichbedeutend ist mit höherer Drehzahl als Generator?

Axel

 

[Demian]

Hallo Axel,
bei den eingestellten Werten, ist ein Fehler an der Lima, zumal selbst nachdem die Feldwicklung separat bestromt wird, keine brauchbare Leistung entsteht.

1800 U/min 12V 11A

Das ist die Leistung, die man der Lima abverlangen kann und sie liefern muss.
Eine höhere Leistung, könnte durch höhere Drehzahl erreicht werden, sollte aber vom Regler verhindert werden.
Ich war immer der Meinung, das der Anker die Stromstärke bestimmt, wobei auch ein 11A Anker ein vielfaches der Leistung erzeugen kann, weshalb der Regler eine Strombegrenzung haben muss.
Bei einem 38A Anker, muss der Kollektor breiter sein, da der hohe Strom breitere Kohlen benötigt. Da aber nur 11A abverlangt werden, dürfte das nicht das Problem sein.
Im Moment bin ich sogar Ratlos, aber als Gedanke, was für eine Drehrichtung gibt der Junior vor?
Nicht das die Feldwicklung falsch gepolt ist.
Beim fremdbestromen mal die Polarität tauschen.
Gruß Demian

 

[fishermansfriendtoo]

Hallo Damian!
Vielen Dank für Deine Antwort.
Das mit der Feldwicklung habe ich kontrolliert. (Habe ein Feldstärke-Meßgerät
mit Polungsanzeiger). Habe sie dann noch zur Fa. Osterhaus (Oldtimerelektrik) gebracht.
Der hat das dann mit seinem Prüfgerät bestätigt. Und trotzdem habe ich aus Verzweiflung
die Wicklungen gedreht bzw. dann auch noch die +/- Anschlüsse getauscht. Da gab es
eine Drehrichtungsänderung aber bei gleicher Leistungsabgabe.
Habe auch sicherstellt, daß die Polschuhe am Außengehäuse anliegen. Dazu habe ich
ein Werkzeug gebaut mit der ich die Wicklung mittels eingese tzten Polschuhes und Werkstattpresse in Form gebracht habe.
Was überigens bei beiden Feldwicklungssätze ohne diese Vorrichtung nicht funktioniert
hätte. Bei beiden Sätzen war die Wicklung nicht flach genug gewickelt . Der Anker ließ sich nicht einführen, wenn man nur die zentrale Schraube unter Zuhilfenahme einer Schraubzwinge
angezogen hat. Die Wicklungen waren in Längrichtung zu rund bzw. nicht oval genug
im Querschnitt ausgeführt (im Vergleich zu den Alten). Bei dieser Preß-Aktion reißt das Gewebeband auf, da sich der Umfang rund --> oval vergrößert.
Beide Wicklungssätze sind auch von CARGO vertrieben oder sogar hergestellt worden.
In den Beschreibungen fehlt immer die Angabe der Höhe. Es gibt nur Angaben zu Längen
und Breiten neben der Angabe zu Ampere (Leistung 11A bzw. Eigenverbrauch 3,15A oder
Spulenwiderstand) und Spannung.
Wie Du sieht habe ich schon einiges im Vorfeld ausprobiert.
Ich hatte das jetzt extra im Vorfeld NICHT geschrieben, weil ich nicht wollte, daß ich meine
evtl. falschen Rückschlüsse übernommen werden.
Im Moment bin ich hier:
1. Lichtmaschine mit Regler macht Strom erst ab 2800 U/min
2. Lichtmaschine mit Regler macht (noch) keinen Strom unterhalb 3000 U/min.
(Höhere Drehzahl schaffe ich nicht im Direktantrieb)
Beide Limas laufen als Motor mit relativ hoher Drehzahl
Verwende ich den alten (teildefekten) Anker läuft dieser sehr viel langsamer.
Entweder wegen des Defekts oder weil er anders gewickelt ist.
Bilder:

 

[Demian]

Hallo Axel,
Du bist ja mit den Feinheiten und Möglichkeiten vertraut und hast ja auch schon alles ausgeschöpft.
Das die Feldwicklung zu dick gewickelt sind, habe ich schon gehört, aber beim anpassen kann nur ein Windungsschluss oder Masseschluss verursacht werden, dem widerspricht aber die Stromaufnahme.
Das der Anker anders gewickelt ist, halte ich nicht für ein Problem, wenn ich auch die Leistung von 38A generell für problematisch halte.
Da hier alles neu ist und es trotzdem nicht funktioniert, müssten ja die Neuteile fehlerhaft sein. (die Feldwicklung ist ja eigentlich unbrauchbar und der Anker?)
Sicher ist jetzt nur das hier was nicht miteinander harmoniert und das könnte man durch sichere Teile tauschen herausfinden.
Probeweise ein 11A Anker versuchen, kann ja auch einer ohne zweiten Gewindestummel sein.
Gruß Demian

 

[pd108]

Hallo,
so wie ich das lese hast Du auch den Feldwiderstand geprüft?
dann auch mal während erhöhter Drehzahl den Feldanschluss ohne Regler auf Masse gelegt?
Vielleicht noch eine andere Idee. Ich hatte bei meinem PD 108 nach Einbau des elektronischen Reglers das Problem das der Erregerstrom durch die Ladekontrolle zu gering war. Ich habe diese dann durch eine 4W Version ersetzt und prompt lief die Lima. Ein parralel Widerstand zur LDK würde auch funktionieren.

mfg Andreas

 

[fishermansfriendtoo]

Hallo,
Demian, ja einen Versuch wäre es wert. Ich habe aber keinen "kurzen" Anker zur Hand, mit dem
ich testen könnte. Ich hatte mir ja auch extra eine weitere originale Lima vom Porsche Junior organisiert, nur um gegenseitig die Bauteile austauschen zu können. Leider war die zweite Lima zu defekt, d.h. Anker durchgebrannt.

pd108, auch eine 4 Watt Version könnte ich noch ausprobieren. Ich denke aber die Erregung bei Gleichstromlimas erfolgt nur durch Remanenz (Restmagnetismus) und damit anders als
bei den Drehstromlimas, bei denen der Erregerstrom in der Tat durch die Kontrolleuchte fließt.

 

[Demian]

Hallo Axel,
das mit der Kontrollleuchte kannst Du vergessen, da sie bei Gleichstrom keinen Einfluss hat. (zB laufen von MF tausende ohne Kontrollleuchte)
Hier ist es so, das sich die Lima zwar erregt, aber keine brauchbare Leistung erbringt.
Am Anker sollte ein Widerstand von ca. 2 Ohm, zwischen den einzelnen Lamellen am Kollektor gemessen werden.
Da der Anker, als Motor schneller läuft, könnte dieser Wert anders ausfallen und so nicht mit der Wicklung funktionieren.
Gruß Demian

 

[pd108]

das mit der Kontrollleuchte kannst Du vergessen, da sie bei Gleichstrom keinen Einfluss hat.

Remanenz hin und her. Auch Drehstromlimas laufen bei genügend Drehzahl ohne LDK über die Remanenz an. Du hast keine Lösung und wenn jemand eine - vielleicht auch unwahrscheinliche - hat, wird erstmal "kann nicht sein" gesagt. Das verstehe ich nicht.
Wenn ich nicht einen Junior mit elektronischem Regler hätte, wo genau das so war hätte ichs nicht geschrieben.

 

[Demian]

Hallo pd108,

Remanenz hin und her. Auch Drehstromlimas laufen bei genügend Drehzahl ohne LDK über die Remanenz an.

Das ist zwar möglich, aber nicht sicher.
Eine Gleichstromlima muss sich aber ohne Kontrollleuchte erregen.
Hier ist auch nicht die Erregung das Problem, sondern die Leistung und damit hat die Kontrollleuchte wirklich nichts mit zutun.
Mit Deiner Gleichstromlima, die eine ausreichende Kontrollleuchte zum erregen braucht, solltest Du die Fachwelt kontaktieren, den das wird Weltweit die einzige sein.
Gruß Demian

 

[fishermansfriendtoo]

Ich habe das Problem gefunden und noch einiges mehr erfahren:
Der Anker passt nicht !!
Ein Fachmann erklärte mir den Unterschied:
Langsamläufer: 30 Kontakte und 15 Luftspalte im Ankerkörper --> PD Junior
Schnelläufer: 30 Kontakte und 30 Luftspalte im Ankerkörper --> Porsche 356

--> Der Langsamläufer-Anker wird nicht mehr hergestellt und muß im Schadensfall
neu gewickelt werden!

Die Feldwicklungen von CARGO passen hier auch nicht. Weder die Paketdicke noch
die Kabelanschlüsse: Kabel für DF ist zu kurz bzw. verlässt den Spulenkörper an falscher
Stelle.

Die Boschregler 12V / 11A passen in zweifacher Hinsicht nicht:
1. Die Lima schafft nur 75 Watt --> = 6 A Der Regler begrenzt aber erst ab 11 A
Folge: Anker brennt durch, wenn dauerhaft mehr als 6A abgenomen werden.
2. Die Reglerspannung ist mit 13, 2 V für heutige Batterietypen zu gering.
Früher waren die Bleiplatten mit Antimon beschichtet. Heutige Platten haben eine
Kalzium-Beschichtung. Für eine Ladung dieser Batterien sind jetzt >14 Volt not-
wendig, damit zu wirklich geladen werden und nicht so schnell kaput gehen.

Auf gut deutsch: Das ist alle sehr be....scheiden!

Axel

 

[Rodge]

Also jetzt bin ich etwas ratlos. Ich wollte erst nichts schreiben, da ich erst genau eine Lichtmaschine repariert habe... (Deutz F2l612, auch 12V 11A, aber ohne zweiten Wellenstumpf)

Ich habe da auch einen Anker von Cargo verwendet. Erst jetzt ist mir aufgefallen, dass der doppelt so viele Luftspalte hat. Funktioniert aber, das scheint nicht den Unterschied auszumachen.



In meinem Deutz werkelt so ein elektronischer Retro-Regler von Bosch F026 T02 200.

Dass dein Anker aber für eine höhere Drehzahl ausgelegt ist halte ich für wahrscheinlich. Wenn das Feld in Ordnung ist, dann bleibst physikalisch kaum etwas anderes übrig.

Höhere Auslegungsdrehzahl = weniger Spannung bei darunter liegender Drehzahl = höhere Drehzahl im Motorbetrieb.

Gruß Richard

 

[fishermansfriendtoo]

Hallo Richard!
Das Problem bei mit ist die Konstruktion den Juniors.
Die Lima wird über ein Zahnrad angetrieben, daß in die Stirnräder eingreift.
Hätte ich einen Riemenantrieb, würde ich einfach die Übersetzung ändern und
eine andere Riemenscheibe montieren. So so wird die Batterie erst ab einer Motordrehzahl
von 1200 U/min geladen. Es gibt im Internet auch ein Angebot bei dem man im Tausch
eine überholte PD Junjor Lima bekommt. Wenn man darauf achtet, steht dort im Text, daß
es sich u.a. um einen neu gewickelten langsamlaufenden Anker handelt.

Gruß
Axel

 

[Demian]

Hallo Axel,
da hast Du ja einen Wissenschaftler getroffen, aber da ich schon mit so viel widerlegbaren Unfug konfrontiert wurde, bin ich nicht durch Aussagen überzeugt.
Bei Gleichstromlimas ist eine Leistung eingeschlagen, die die Lima erbringen muss.
75/12/1800 ist eine Leistung mit der man keine Batterie laden kann, aber dennoch ist sie angegeben und muss erbracht werden.
Das wird mit dem Regler zusammenhängen, der bei dieser Leistungsangabe involviert ist.
Da der Regler Strom und Spannung mit einem Element regelt, ist eine fallende Leistungskurve vorgegeben. (elektronische und Dreielementregler sind davon nicht betroffen, "knick Kurve")
Die angaben Schnell,- und Langsamläufer, haben nichts mit der Drehzahl vom Motor zu tun, würde auch keinen Sinn machen, da die Leistungsangaben bei 1800-2400 U/min liegen.
Ich gehe davon aus, das damit eine höhere Leistung, in den unteren Drehzahlen erreicht werden soll.
Eine Leistung von 11A ist ohne Kühlung möglich und sollte hier auch keine Probleme machen.

2. Die Reglerspannung ist mit 13, 2 V für heutige Batterietypen zu gering.

Das wäre auch für alle Batterien zu gering, aber wie hast Du das gemessen?
Hier ist aber immer noch keine Ursache gefunden, warum die Leistung nicht ausreichend ist.
Gruß Demian

 

[fishermansfriendtoo]

Hallo Damian.
Ich möchte jetzt keine wissenschaftlichen Ausführungen machen, aber das mit der
Batterietechnologie läßt sich auf entsprechenden Internetseiten der Hersteller nachlesen.
Die Spannung, die ein Generator bei einer bestimmten Drehzahl erzeugt hängt von der
Windungszahl ab. Ich hoffe, daß man den Unterschied auf den Fotos sehen kann.
Was wohl nicht so deutlich zu sehen ist, ist daß der neue Anker zudem einen Draht mit größeren Durchmesser hat.
Die 75 Watt sind die Leistungsabgabe der Lima. Dazu muß ich aber den Eigenverbrauch von knapp 40 Watt (12V * 3,15A (max Feldstrombei bei voller Leistung)) hinzuaddieren.
Um einen möglichen Unterschied aufzudecken, bzw. das Problem zu lokalisieren hatte ich mir
zum Vergleich eine zweite Lima besorgt. Leider war sie nicht ganz in Ordnung.
Dennoch habe ich die beiden Anker im selben Gehäuse ausprobiert. Zunächst mit meiner
Handbohrmaschine. Mit dem alten Anker gibt es schon bei 1600 U/min Kollektorfeuer, der
bei Maximaldrehzahl (2000 U/min) zu einem Feuerring wird und bei der ich die Leistungsaufnahmeder Lima deutlich in der Bohrmaschine spüre. Dabei ist auch die Ladekontrolleuchte erloschen.
In der selben Konstellation und Situation messe bei den beiden neuen Ankern eine
Spannung an der +Kohle (D+) von nur ca. 9,6 Volt. Ein Amperemeter zwischen +Kohle und dem Feldanschluß sagen mir, daß hier und jetzt ein Strom von 2,6 A durch
das Feld fließt. Daraufhin habe ich versucht das Feld zu verstärken und es getrennt von
der Lima von außen mit 12V versorgt. Der Effekt war nur gering: 10V an D+
Erst als ich (jetzt aber mit der Drehbank) die Drehzahl auf über 2800 U/min erhöhte,
hatte ich die 12 Volt und eine erloschene Ladekontrolleuchte.
Die Lima funktioniert nur eben bei einer deutlich höheren Drehzahl.
Weitere Informationen über schnell und langsam laufende Generatoren gibt
hier: Wilhelm Jahn aus Heilbronn (www.wjahn.de)

Gruß
Axel

 

[pd108]

Hallo,
anfangs sagtest Du die Feldwicklungen sind magnetisch geprüft worden. Ist es auch einmal Nordpol und einmal Südpol? Das geht leicht mit einem Kompass wenn Du das Feld bestromst. Falls beide Nord oder Süd müsstet Du bei einer Spule die Anschlüsse tauschen.
Übrigens habe ich einen Anker bei mir eingebaut der genauso aussieht wie auf den Fotos rechts da meiner auch durchgebrannt war.
mfg Andreas

 

[Demian]

Hallo Axel,
das der neue Anker nicht baugleich mit dem alten ist, haben wir ja schon erkannt, aber er kann auch nicht baugleich sein, da er für eine höhere Leistung ausgelegt ist.

Die Lima funktioniert nur eben bei einer deutlich höheren Drehzahl.

Wenn die Lima funktionieren würde, wäre dieser Thread überflüssig.
Die Leistung der Lima muss mit der vorgegebenen Drehzahl erzielt werden, ansonsten liegt ein Fehler vor.
Diesen Fehler, jetzt durch ein erhöhen der Drehzahl beseitigen zu wollen, wird keinen sinn machen, da es nur das Problem verschleppt.
Die Leistung der Lima, ist trotz einer ausreichender Spannung an der Feldwicklung nicht ausreichend.

die Kabelanschlüsse: Kabel für DF ist zu kurz bzw. verlässt den Spulenkörper an falscher
Stelle.

Wie ist das zu verstehen? Bei den Wicklungen ist pro Seite ein Anschluss und das lässt sich problemlos in die runde klemmen.

Dennoch habe ich die beiden Anker im selben Gehäuse ausprobiert.

Ist es möglich den neuen Anker mit der alten Wicklung zu testen?
Gruß Demian

 

[Rodge]

Ich denke die Ursache ist größtenteils gefunden - der neue Anker von Cargo.
Die Gründe dafür sind noch nicht vollständig geklärt.
Aber es scheint doch ganz einfach so zu sein, dass die Auslegung des neuen Anker für eine höhere Mindestdrehzahl ist. Wahrscheinlich, weil die LiMa in dieser Form auch im Auto (Käfer, 356er?) verwendet wurde, wo die Drehzahl einfach höher ist.

Am Bauteil ist es schwer zu erkennen. 15 vs. 30 Schlitze scheint nicht der entscheidende Unterschied zu sein. Mein Cargo Anker hat auch 30 Schlitze und funktioniert.

Ich vermute der Anker von Axel hat weniger Windungen. Auch der Draht sieht etwas dicker aus, als bei meinem.

Links Axel Cargo Anker, rechts meiner.

Was das nun leider nicht bringt ist eine Lösung.
Was bei all dem eigentlich fehlt sind die Drehzahlangaben zu den Cargo Ankern.

Viele Grüße
Richard