Elektro-Pannenhilfe

Das hat wohl schon jeder Traktorpilot mal erlebt: Man schwingt sich wohlgelaunt auf den Bock, betätigt den Anlasser – und nichts tut sich. Elektor-Meister Helmut Unrath hilft weiter. 
Nur keine Panik“, rät Elektro-Meister Helmut Unrath: „Es ist wichtig zu wissen, dass eine Gleichstromlichtmaschine bei vielen ständig eingeschalteten Verbrauchern nicht genug Strom liefert, so dass sich auf Dauer die Batterie entleert.“

Wer also immer zu mit eingeschaltetem Licht fährt, oder beispielsweise noch einen Anhänger mit viel Licht zieht, etwa einen Schaustellerwagen, wird sich eines Tages wundern, dass der Traktor nicht mehr anspringt. Dann ist aber nichts kaputt. Man muss sich nur Starthilfe geben lassen und wieder eine Zeit lang ohne Licht fahren.“

Sollte aber auch in diesem Fall keine Besserung eintreten, steht ein systematischer Test aller Komponenten an:

Batteriecheck

Da wäre zuallererst mal die Batterie. Wie gut, dass Unraths Porsche Junior seit kurzem Startschwierigkeiten hat. Wir rücken dem Aggregat mit dem Voltmeter zu Leibe: Das sollte bei intakter Batterie 12 Volt anzeigen. Bei laufendem Motor kann dann die Spannung bis 14,4 V langsam steigen. Am Porsche Junior messen wir jedoch nur 11,7 V! (online-Bilderstrecke Bild 2).

Alternativ lässt sich auch die Säuredichte messen: Sie muss bei geladener Batterie 1,28 Kilogramm pro Liter oder Gramm pro Kubikzentimeter betragen. Auf jeden Fall sollten immer alle Zellen der Batterie geprüft werden – es kann vorkommen, dass eine Zelle kaputt ist und so ein vollkommen anderes Säuregewicht hat als die anderen. Die Batterie muss dann komplett ersetzt werden. Passend zur niedrigen Spannung am Porsche Junior beträgt der Säurestand der Batterie auch nur 1,12 Kilogramm pro Liter.

Wichtig:
Oft ist nicht die Batterie „schuld“ am Versagen der Elektrik! Bevor Sie für teures Geld die Batterie tauschen, sollte die Lichtmaschine genau auf Funktion geprüft werden!

Um die Batterie als Fehlerquelle auszuschließen, muss nun die Lichtmaschine geprüft werden. Hier beginnt man beim elektromechanischem Regler, der die Spannung der Lichtmaschine über die Feld-/Erregerwicklung konstant hält. Helmut Unrath prüft die Spannung bei laufendem Motor. Zuerst sagt uns der Check mit dem Glühstift an B+ (siehe Bild 4 unserer online-Bilderstrecke), dass 12 V bzw. die restlichen 11,7 V Spannung von der Batterie anliegen. Das ist Routine.

Am Regler lässt sich jedoch auch relativ komfortabel, nur mit einem Glühlampenmessgerät, die Arbeit des Generators testen: Dazu setzt man den Glühstift bei laufendem Motor an D+/D61 an, der Verbindung des Reglers zur Ladekontrolleuchte. Normalerweise sollte hier der Glühstift anzeigen, dass Spannung da ist.
Bei uns tut sich allerdings nichts! So haben wir auf simple Weise herausgefunden, dass der Generator keinen Strom erzeugt.

Sollte diese Prüfung jedoch keine Funktionsstörung des Generators anzeigen, kann man den Regler testen, bzw. probeweise austauschen, was meist einfacher ist, denn ein Test der Regler-funktion gestaltet sich schon aufwändiger: Mit dem Voltmeter an B+ kann man bei laufendem Motor beobachten, wie die Spannung ansteigt. Wenn der Regler ordnungsgemäß arbeitet, sollte die Spannung auf dem Niveau von 14,4 V konstant bleiben.
Bei kaputtem Regler hilft nur der Austausch bzw. ein Tausch des Innenlebens.
 

So geht es auch


Es gibt noch ein anderes Verfahren, das die Gesamtfunktion der Lima testet. Dieses Verfahren läuft nach dem Prinzip: „Läuft die Lichtmaschine als Motor, so läuft sie auch als Generator!“
Bei Limas mit integriertem Regler gestaltet sich dieser Funktionstest schwieriger, weil man hier erst den Regler abbauen und dann die entsprechenden Kabel ausführen muss. Dementsprechend müssen Anbau-Regler abgeschraubt werden.

Unrath baut die Lichtmaschine des Juniors aus und schließt sie an ein 12 V-Ladegerät an. Wenn an D+ 12 Volt Spannung und DF gegen Masse liegt, sollte die Lima in die auf dem Gehäuse angegebene Richtung laufen. Bei unserem Testobjekt rührt sich nichts.
Daher demonstriert Unrath für uns an einer funktionierenden Lima, wie der Test anschlägt (Bild 5 in unserer Bilderstrecke). Alternativ kann man die Spannung auch an DF anlegen und D+ offen lassen (Bild 6 der online-Bilderstrecke). Die Lima dreht sich nun entgegengesetzt.

Sollte sich der Rotor der Lichtmaschine nun wie in unserem Fall nicht drehen, sind grundsätzlich folgende Schäden möglich:
 

Defekte Erregerwicklung


Diese kann durch Masse- oder Wicklungsschluss in Folge von Überhitzung entstehen. In diesem Fall müsste man vom Fachmann neu wickeln lassen oder ein neues Bauteil verwenden. Man checkt die Erregerwicklung  visuell oder misst den Widerstand der Feldwicklung (DF gegen D+, sollte vier Ohm betragen). Diese Messung kann jedoch fehlerhaft sein; der visuelle Test ist aussagekräftiger. Und der ergibt in unserem Fall: An der Feldwicklung der Porsche-Lima ist alles o.k.
 

Anker defekt


Ebenso wie die Erregerwicklung hat man es hier häufig mit Windungsschlüssen in Folge von Überhitzungsschäden zu tun. Besonderer Hinweis darauf ergibt sich, wenn der Anker beim Gesamtfunktionscheck erst andreht und dann immer an derselben Stelle stehen bleibt. Auch der visuelle Test ist aufschlussreich. So zeigt sich beim defekten Anker meist eine dunkle, verbrannte Wicklung. Ebenso wie bei der Erregerwicklung kann man auch beim Anker per Ohmmeter den Widerstand des Ankers (D+ gegen D- Gehäuse) messen, er sollte ein Ohm betragen. Aber auch hier gilt: Der visuelle Test ist  aussagekräftiger – und ergibt beim Porsche: alles bestens!
 

Verschlissene Kohlebürsten


Die Kohlebürsten nehmen den Strom vom Kollektor ab. Sie müssen regelmäßig gewartet werden, etwa alle 500 Betriebsstunden. Helmut Unrath hebt vorsichtig die Metallklemmen der Halterung an (Bild 9 in unserer online-Bilderstrecke) und nimmt die Kohlebürsten heraus. Bild 7 zeigt die „Übeltäter“: Derart abgenutzt, können sie keine ausreichende Stromabnahme mehr gewährleisten. Die Abnutzung der Kohlen dieser Lima bewegt sich aber noch im normalen Zeitrahmen. Eine schnellere Abnutzung der Kohlen würde auf einen anderen Defekt hinweisen.

 

Wartungstipp Kollektor


Die Kollektor-Lammellen  müssen nicht metallisch blank sein oder gar mit Schmirgelleinen abgezogen werden. Die dunkle Oxidschicht, die sich mit der Zeit bildet, ist sehr hart und glatt, was den Verschleiß der Kohlen vermindert. Ein Abblasen mit Pressluft  genügt.
 

Rotor-Lager defekt


Grund für unzureichende Arbeit der Lima können auch schlechte Rotorlager sein, die Lima läuft dann rau und laut. Neue Kugellager kann man sich im Zweifel immer leisten, für unter drei Euro bekommt man Ersatz (DIN-Norm 6202 c3). Aber das Erneuern der Lager bleibt uns in diesem Fall erspart.
 

Polarisation


Wenn die Lima frisch gewartet, ein- und ausgebaut oder komplett ersetzt wurde, muss vor der ersten Inbetriebnahme noch polarisiert werden: Eine Gleichstromlichtmaschine arbeitet mit dem Prinzip der „Restremanenz“: durch einen geringen im Erregerfeld verbleibenden Restmagnetismus ist sie imstande, sich selbst zu erregen, um auf ihre Leistung zu kommen. Vor der Wiederinbetriebnahme muss daher ihre Fähigkeit zur „Selbsterregung“ neu eingerichtet werden. Dies geschieht so:
Klemme B+ vom Regler abklemmen und kurz mit dem D+-Anschluss der Lichtmaschine verbinden. An kleinen Funken merken wir, dass es funktioniert hat (Bild 10 unserer online-Fotostrecke). Unraths Porsche kann wieder losdonnern. 

Achtung!
Beim Arbeiten an elektrischen Bauteilen des Traktors immer erst spannungsfrei machen! 
Durch Lösen einer Verbindung an der Batterie wird die Stromversorgung unterbrochen. Wichtig dabei: Man sollte immer erst den Minuspol lösen, beim Lösen des Pluspoles könnte es zu einem zufälligen Masseschluss durch den Gabelschlüssel kommen. Dann jagen 600 Ampere Kurzschluss-Strom durchs Blech. Eine Kraft, bei der Metall in Sekundenbruchteilen schmilzt.
Hohe Verletzungsgefahr!
TEXT: Friedrich Holzapfel
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