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Übergangswiderstände

Verfasst: Fr 17. Okt 2014, 15:22
von Langhuber
Mangels anderer Sorgen habe ich mich mal mit meiner Elektrik beschäftigt. Die ist bei meiner Madame obwohl, oder vielleicht gerade auch, weil alt und original in einem aus meiner Sicht optimalen Zustand. Da dachte ich mir, es kann nicht schaden, diesen Zustand zu vermessen und zu dokumentieren. Wenn es dann irgendwann schmort oder funzelt, weiss man wenigstens, wie es mal war.

Ausgangsfrage war: Was kommt eigentlich vorne am Scheinwerfer an?
Das Meßszenario:
Madame nach einiger Fahrt (Batterie voll geladen) abgestellt. Batteriespannung ist 12,6V.
Fernlicht ein und 10 Minuten gewartet. Das Zangenamperemeter zeigt 9,4A Stromverbrauch an, die Batteriespannung ist auf 12,2V abgesunken.

Die 9,4A sind plausibel: 2*45W Scheinwerfer + 4*5W hinten + 2*2W Standlicht vorne + 4W Armaturenbrett = 118W. Das passt im Rahmen der interessierenden Meßgenauigkeit.

Als nächstes habe ich die Spannung direkt an den Flachsteckern der Scheinwerferbirnen gemessen. Alle Spannungsverluste, auch die des Lampensockels selbst, sind also eliminiert.
An der linken Birne lagen 11,16V und an der rechten 11,07V an.
Das heisst, mit allen Steckern, Leitungsverlusten und Übergangswiderständen geht im System 1V verloren.
Wenn aber der Motor läuft und die Bordspannung per Lichtmaschine auf 12,6 - 14,4V ansteigt, dann dürfte die Sollspannung an den Scheinwerferbirnen locker auf 12V kommen.

[attachment 8887 kontakt_.jpg]
In der Skizze sind meine Messpunkte rot eingezeichnet und mit einer grünen Zahl versehen.
1 und 3 sind die runden Batteriepole.
5 und 6, sowie 10 und 11 sind die Anschlusskontakte der Glühbirnen.
Abblendlicht bleibt aussen vor.

Der Strom wie schon beschrieben, lag während den Messungen bei 9,4A.
Aus den Spannungsabfällen an diversen Punkten kann ich damit die entsprechenden Übergangswiderstände berechnen:
[pre]
1 - 2 (+Pol Batterie - +Klemme) 0,65mV. 0,65mV/9,4A = 69µΩ
3 - 4 (-Pol Batterie - -Klemme) 0,59mV. 0,59mV/9,4A = 62µΩ
2 - 16 (+Klemme - Lichtschalter) 110mV 110mV/9,4A = 11mΩ
davon gehen allein 60mV auf die Quetschung Q1
16 - 5 (Lichtschalter - Glühbirne links) 290mV
16 - 10 (Lichtschalter - Glühbirne rechts) 340mV
hier lassen sich die Widerstände nicht einfach berechnen, da ich nicht direkt
am Lichtschaltergemessen habe. Dort teilt sich ja der Strom nach vorne und
hinten auf, und im Kabelbaum nochmal nach rechts und links).
5 Sockel - +Glühbirne li 10mV 10mV/3,8A = 2,6mΩ
6 Sockel - +Glühbirne re 20mV 20mV/3,8A = 5,3mΩ
7 - 9 (-Scheinw. li - Masselltg. Kabelbaum) 80mV 80mV/3,8A = 21mΩ
12 - 13 (-Scheinw. re - Masselltg. Kabelbaum) 70mV 70mV/3,8A = 18mΩ

3 - 17 (-Pol Batterie - Wasserpumpe) 10mV 10mV/9,4A = 1,1mΩ
3 - 18 (-Pol Batterie - Motorblock) 12mV 12mV/9,4A = 1,3mΩ
[/pre]

Ich habe noch ein paar andere Messungen gemacht. Die genauen Zahlenwerte tun eigentlich nichts zur Sache, interessan sind lediglich die Größenordnungen, wenn man mal einen Fehler sucht.
Zusätzlich habe ich auch noch den Versuch gemacht, einen der 4mm-Stecker mit Spiritus zu reinigen und durch biegen der Buchse den Übergangswiderstand zu senken (7 - 9) da hat sich aber nichts Signifikantes getan.

Nur eines noch: Mit dem bekannten Übergangswiderstand zwischen +Pol der Batterie und der Polklemme (69µΩ) konnte ich den Anlasserstrom messen:
Während des Anlassvorgangs mit ausgeschalteter Zündung sank die Batteriespannung von 12V auf 8,7V ab (1 - 3), und an (1 - 2) fiel eine Spannung von 11mV ab.
Daraus errechnet sich: 11mV/62µΩ = 159A
Nebenerkenntnis: (12V - 8,7V) / 159A = 0,021Ω
Das ist der differentielle Innewiderstand meiner Batterie! :-)


Klemens

Re: Übergangswiderstände

Verfasst: Fr 17. Okt 2014, 16:13
von aquablader
Erinnert mich an die Zeit in der Meisterschule...

LG

Ingo

Re: Übergangswiderstände

Verfasst: Fr 17. Okt 2014, 16:33
von MichaIN
Hallo Klemens,

bei Übergangswiderständen im Milliohm-Bereich kann man ja eigentlich nicht meckern.

Viele Grüße,
Michael.

Re: Übergangswiderstände

Verfasst: Sa 18. Okt 2014, 19:01
von Die Veteranenscheune
[quote=MichaIN]
Hallo Klemens,

bei Übergangswiderständen im Milliohm-Bereich kann man ja eigentlich nicht meckern.

Viele Grüße,
Michael.[/quote]

SO IST DaS !!

Re: Übergangswiderstände

Verfasst: Sa 18. Okt 2014, 20:47
von Bernhard(Süd)
Hallo,

interessantes Ergebnis, die offenkundig vergleichsweise geringen Übergangswiderstände.

Zumal wenn man bedenkt, dass beim Nachfolger CX sehr häufig zuwenig Spannung an den Scheinwerfern ankam, weil die Führung des gesamten Stroms über den (wohl etwas schwach ausgelegten) Schalter fliesst. Eine beliebte Verbesserung ist hier ja die Schaltung des Scheinwerferstroms über Relais (hab ich bisher aber noch immer nicht gemacht... war auch nur einer meiner früheren CX, bei dem der Lichtschalter tatsächlich nach einer halben Stunde recht heiss wurde).
Das ist offenbar bei der DS-Elektrik mit den grossdimensionierten "altertümlichen" Rundsteckern nicht erforderlich?!

Grüsse:
Bernhard

Re: Übergangswiderstände

Verfasst: Sa 18. Okt 2014, 22:47
von maldini
... ich bilde mir ein, dass das Licht, nach dem neuen Kabelbaum im Frühjahr, viel besser geworden ist!

;-))


Grüsse an Euch
karl

Re: Übergangswiderstände

Verfasst: Sa 18. Okt 2014, 22:55
von Langhuber
[quote=aquablader]
Erinnert mich an die Zeit in der Meisterschule...
[/quote]
Wie heisst der alte Spruch: "Wir lernen nicht für die Schule, wir lernen für das Leben".
Und sei es gar für das Leben unserer Göttinnen. :-)

Klemens

Re: Übergangswiderstände

Verfasst: Sa 18. Okt 2014, 23:29
von Langhuber
[quote=Bernhard(Süd)]
... Eine beliebte Verbesserung ist hier ja die Schaltung des Scheinwerferstroms über Relais ...
war auch nur einer meiner früheren CX, bei dem der Lichtschalter tatsächlich nach einer halben Stunde recht heiss wurde
[/quote]
Das mit dem Relais würde ich vielleicht bei einer 6V-Elektrik in Betracht ziehen, also bei dem Problem von Sensenmann in dem anderen Thread.
Die Qualität des Schalter lässt sich ja zum Glück sehr exakt bestimmen: Man misst den Spannungsabfall am Schalter direkt bei eingeschaltetem Licht und multiplizert die Spannung mit dem Strom durch die Glühbirne:
Ganz vereinfacht: Bei einem Spannungsabfall von 0,5V über dem Schalter und dem Strom von 9,4A sind das 4,7W.
5W ist die Leistung z. B. der Rücklichtbirne, an der man sich ganz schön die Finger verbrennen kann.
Da mein Schalter aber verkleidet ist und ich die Verkleidung für meine Messungen nicht extra abbauen wollte, habe ich weder die Verlustleistung im Schalter gemessen, noch hingelangt, ob und wie warm der wird. Bei Gelegenheit werde ich das natürlich nachholen.

Es gibt kein technisches System mit 100% Wirkungsgrad. Verluste gibt es immer, man kann sie nicht zu 0 machen.
Beispielsweise hat ein Stück Kupferkabel mit 2,5mm² Querschnitt einen Widerstand von 0,006Ω pro Meter. Das heisst, müssen die 10A Lampenstrom auch nur über 2m dieser Leitung fliessen, dann hat man auch bei fabrikneuem Kabel einen Spannungsabfall nur am Kabel von 2 * 0,006Ω * 10A = 0,12V.
Auch fabrikneue Steckverbinder, Schalter und Lampenfassungen haben nie den Übergangswiderstand 0, auch dort wird man also immer noch Verluste haben.

Klemens

Re: Übergangswiderstände

Verfasst: Sa 18. Okt 2014, 23:39
von Langhuber
[quote=maldini]
... ich bilde mir ein, dass das Licht, nach dem neuen Kabelbaum im Frühjahr, viel besser geworden ist!
[/quote]

Mehr messen, mehr wissen! :-)

Klemens