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Nov 12

Von Batterieproblemen und Lichtmaschinen

Vor rund 3 Monaten ist meine gerade einmal 2 1/2 Jahre alte MOLL Batterie gestorben. Von einem Startvorgang auf den anderen zog der Anlasser nur noch sehr Langsam durch. Eine kurze Prüfung mit dem Multimeter und einem Säureheber ergab: Kurzschluss in einer Zelle.

Leicht verärgert über diese vermeintlich schlechte Qualität habe ich mich an den MOLL Kundenservice gewandt. Mir wurde Angeboten dass ich die Batterie einschicken und im MOLL Labor analysieren lassen kann, was ich dann auch getan habe.

Meine Verärgerung ist dann recht schnell wieder Verpufft, da der MOLL Kundenservice mit Kundenfreundlichkeit und technischer Kompetenz glänzt. Hier ein Ausschnitt aus dem Mail-Verkehrt:

Sehr geehrter Herr Hacki,

Ihre reklamierte Batterie ist bei uns eingegangen und wurde an unsere
Qualitätssicherung zur Überprüfung im Labor übergeben.

Die Batterie wurde zur Ermittlung der Ausfallursache geöffnet. An den
einzelnen Platten ist zu erkennen, dass durch eine negative Ladebilanz
die positiven Gitter in allen 6 Zellen korridiert sind und dadurch ist
es in Zelle 1 zum Kurzschluss gekommen (siehe Prüfprotokoll im
Anhang).
Zudem wurde eine leichte Verunreinigung der Säure mit einem erhöhten
Eisengehalt festgestellt. Dies führt zusätzlichen zu einer erhöhten
Selbstentladung sowie einer verminderten Leistungsfähigkeit. Da die
Batterie trocken vorgeladen unser Werk verlassen hat, wurde die
Batterie womöglich mit minderwertiger Säure verkauft.

Die Ursache der negativen Ladebilanz rührt wohlmöglich daher, dass in
Fahrzeugen vor Baujahr 2000 vorwiegend Lichtmaschinen verbaut wurden, die
eine max. Ladespannung von weniger als 14,4V (häufig sogar nur 13,8V) aufweisen, d.h. egal wie viele
Kilomter gefahren werden, es wird immer nur bis zur max. Ladeschlussspannung geladen -> Die
Batterie wird dadurch nie vollständig geladen. Moderne Blei-Säure-Batterien
benötigen jedoch eine temperaturkompensierte Ladespannung der Lichtmaschine zwischen 13,8 V
und 14,8V, um eine einwandfreie Ladung im Fahrzeug zu gewährleisten.
Da die angegebene Spannung auf Ihrem Prüfblatt deutlich darunter
liegt, empfehlen wir die Lichtmaschine nochmals zu überprüfen bzw. den
Laderegler anzupassen, da ansonsten die neue Batterie wieder vorzeitig
ausfallen wird, wenn die Batterie stets nur bis 13,8 V geladen wird.

Folgen einer negativen Ladebilanz: Grundsätzlich hat eine
vollgeladene Batterie eine Ruhespannung von mindestens 12,7V. Wenn
eine Batterie aufgrund von Lademangel (Ladung nur bis 13,8V statt
14,4V)  längere Zeit unter 12,4V (Ladezustand nur noch ca. 50%)
verweilt, sulfatieren die Bleiplatten und dadurch sinkt die
Ladungsaufnahmefähigkeit. Die ohnehin zu geringe Ladespannung der
Lichtmaschine reicht aufgrund des erhöhten Innenwiderstands durch
Sulfatierung nicht mehr aus, um die Batterie 100% zu laden. Da die
Batterie nicht mehr komplett geladen werden kann, sulfatieren die
Bleiplatten mehr und mehr, bis die aktive Masse fast gar keine Ladung
mehr aufnehmen kann und verhärtet. Die Folge ist, dass nun die
Bleigitter statt der gehärteten aktiven Masse geladen bzw. regelrecht
zerladen werden, dadurch kommt es zum Gitterwachstum, d.h. das Gitter
sucht sich den geringsten Widerstand und wandert nach oben, wobei ein
positver Gitterstrang mit der negativen Polbrücke in Berührung kommt
und somit zum Kurzschluss führt.

Wir hoffen, dass wir Ihnen die Materie ausführlich und verständlich
erklären konnten. Aufgrund der Laboruntersuchung und Ihrer Angaben,
ist der Ausfallgrund eine negative Ladebilanz. Ein Material- oder
Herstellungsfehler kann ausgeschlossen werden.

Aufgrund Ihrer Mühen, möchten wir Ihnen dennoch gerne ein
Kulanzangebot unterbreiten, dazu ist es jedoch dringend erforderlich
das Ladesystem zu überarbeiten, da ansonsten die neue Batterie wieder
vorzeitig ausfallen wird.

Mit besten Grüßen
MOLL Serviceteam

------------

Sehr geehrtes MOLL Serviceteam,

[..]
Ich war bisher unter dem Eindruck dass 13.7V das _maximale_ ist was
eine Batterie als permanente Ladespannung verträgt, da sonst
Gitterkorrosion und Gasung auftritt. Das mag bei einer Batterie mit
Zellenstopfen nicht all zu tragisch sein, da ich destilliertes Wasser
nachfüllen könnte - (Was übrigens auch mit Grund für die
Kaufentscheidung zu einer Trocken vorgeladenen Moll war - ich halte
nichts von normalen blei-säure-Batterien mit vom Hersteller
verschweißten Zellenstopfen), allerdings ist dann die Bezeichnung
"Wartungsfrei", mit der die Batterie verkauft wird, doch auch wieder
Irreführend? Müssen diese Batterien regelmässig geprüft und mit
destilliertem Wasser aufgefüllt werden, oder nicht?
[..]

Mit freundlichem Gruß,
- Hacki

-----------

Sehr geehrter Herr Hacki,

tatsächlich war früher bei Antimonbatterien die Gasungsspannung bei 13,8V,
danach bei Hybridbatterien bei 14,4V. Die heute eingesetzten modernen Ca/Ca 
Batterien, welche im Gegensatz zu den früheren Technologien einen sehr geringen
Wasserverbrauch haben und somit wartungsfrei sind, benötigen 14,4 - 14,8 V 
Ladespannung, ansonsten sulfatieren auf lange Sicht die Bleiplatten 
und es bildet sich Gitterkorrosion.

Auch die Ladespannung in Fahrzeugen hat sich in den letzten Jahren extrem verändert. 
Von Anfangs max. 13,8V , beträgt sie inzwischen kurzfristig bis zu 16V temperaturkompensiert
und abhängig von der Entladung der Batterie. Ford hat bereits 1997 seine
Ladespannung je nach Modell auf 14,8V erhöht, Mercedes lädt nach Motorstart
kurzzeitig mit 16V, bei Audi wird gemäß BMS teils mit 15,3V geladen.
Bei den heutigen modernen Ca/Ca Batterietechnologien, welche auf die gestiegenen 
Anforderungen im Fahrzeug konzipiert sind, sind höhere Ladespannungen notwendig um die 
Batterie auf einem hohen Ladelevel zu halten. Aufgrund der unterschiedlichen 
Energiemanagement Systeme der Fahrzeughersteller ist eine pauschale Aussage über die 
Ladespannung in Fahrzeugen nicht möglich. 
Felduntersuchungen haben ergeben, dass mehr Batterien durch mangelnde Ladepraxis zerstört 
werden als an natürlicher Alterung bzw. Verschleiß ausfallen. 
MOLL Batterien sind wie alle anderen gekennzeichneten Batterien auf den Markt 
unter Normbedinungen wartungsfrei, d.h. Sie müssen kein dest. Wasser nachfüllen. 
Mit einer MOLL Batterie haben Sie allerdings bei Fehlbehandlung z.B. durch defekte
Laderegler oder hoher Wärme den Vorteil, die Verschraubungen zu öffnen und 
dest. Wasser nachzufüllen. Komplett verschlossene Batterien müssen bei einer Fehlbehandlung
hingegen entsorgt werden. Aufgrund diesen Kundenvorteils sowie unserer Verpflichtung dem 
Umweltschutz und somit der Nachhaltigkeit, fertigen wir unsere Batterien mit Verschraubungen.
 
Mit besten Grüßen
MOLL Serviceteam

Zusammengefasst: Meine Batterie ist an mangelnder Ladung durch die Lichtmaschine gestorben. Das überrascht mich sehr, da diese Batterie die meiste Zeit ihres Lebens in meinem Audi 80 verbrachte, der 2011 zusammen mit der neuen Batterie auch eine überholte Lichtmaschine und neue Verkabelung bekam.

Leider ist eine Überholung einer alten Lichtmaschine aber offenbar nicht genug, da die heute üblichen Ca/Ca-Batterien schlicht eine höhere Ladespannung benötigen, die eine alte Lichtmaschine selbst im Neuzustand nicht liefern wird.

MOLL war dann noch so Freundlich, mir eine gegenüber dem Verkaufspreis aus dem Einzelhandel deutlich günstiger Batterie auf Kulanz anzubieten. Von der ganzen Abwicklung bin ich wirklich Positiv überrascht.



Soviel dazu. Da jetzt aber der Winter vor der Tür steht, und ich somit dann jeden Tag die Standheizung benutzen werde, musste etwas getan werden. Ich wollte nicht riskieren mir die brandneue Batterie mit der alten Bosch-lichtmaschine zu ruinieren.

Des Rätsels Lösung: Wir bauen einfach eine neuere Lichtmaschine ein. Ein wenig rumgestöbere auf Ebay brachte zu tage, dass die 120A Lichtmaschine des 2.5 TDI Motors aus den baujahren 1997-2000 (Teilenummer 059903015G) von den Befestigungspunkten durchaus auch an den alten 5 Zylinder passen könnte.

Die Billigste die ich auf Ebay finden konnte wurde dann auch bestellt, und mal testweise an den Motor geschraubt. Dabei kristallisierte sich schon heraus, dass das nicht so ohne weiteres gehen wird, es gibt da 4 Markante unterschiede:

  • Die Lichtmaschine hat eine Keilrippenriemenscheibe statt einer einfachen Keilriemenscheibe
  • Der hintere Aufnahmepunkt für den Motorblock hat eine Buchse mit Gewinde
  • Am vorderen Aufnahmepunkt fehlt das Gewinde in das die Spannschraube eingeschraubt wird
  • Statt einem anschluss für eine Erregerleitung hat die Lichtmaschine 2 pins: DFM und L

Für Hacki alles kein Problem! Die Hintere Buchse lässt sich im Schraubstock auspressen und austauschen. Überraschenderweise passt die exakt von der alten Bosch lima in die neuere Valeo lima.



Bei der Vorderen Buchse mit fehlendem Gewinde ist das ganze wirklich ein "No-Brainer" - ich ersetze einfach die Spannschraube durch eine etwas längere, und kontere das Teil mit einer Mutter von vorne.



Die geschichte mit der Riemenscheibe war schon etwas komplizierter: Die Keilrippenriemenscheibe besteht aus genau einem Teil, das mit einem Distanzring versehen ist, sodass die Riemenscheibe direkt auf dem inneren Lagerring des vorderen Kugellagers aufliegt.
Ein Passender Distanzring für die Keilriemenscheibe der Bosch Lichtmaschine fehlt mir leider, also musste ich mir an der Schleifmaschine kurzerhand selbst einen aus einer Unterlegscheibe basteln.



Funktioniert! Einwandfrei!


Da ich aber um den Zustand der Lichtmaschine nicht bescheid weiss, habe ich alles wieder zurückgebaut, und begonnen die Valeo Lima zu überholen.
Dazu braucht's nichtmal viel:
  • Kugellager Vorne und Hinten
  • Reglerkohlen
  • Schleifring
All das bekommt man beispielsweise auf http://lima-shop.de/ zu einem fairen preis.
Der Schleifring hört auf den Namen ASL9015 und ist beispielsweise über ebay beziehbar.



Leider sind französische Ingenieure aber scheinbar nicht Glücklich, sofern sie nicht ein paar technisch dämliche Lösung mit in ihre Produkte einbauen können. Bei dieser Lichtmaschine ist das zum einen die Tatsache dass das hintere Kugellager über die Schleifringe drübergeklopft werden muss, und das bei neuen Nachbau-Schleifringen unter Umständen einfach nicht passt. Ich musste meine neuen Schleifringe ein wenig abdrehen, bevor das Kugellager da drüber ging.

Das zweite Problem ist der Lichtmaschinen-Stator, der bei dieser Lichtmaschine nicht einfach Passgenau in das Gehäuse reinplumpst, nein, er ist etwa 2mm kleiner im Durchmesser als der Innendurchmesser des Gehäuses, und muss zentriert werden. Bei Valeo wird dafür ein Spezialwerkzeug benutzt. Ich habe mir mit ein paar Stückchen pappe beholfen.


Last but not Least: Der Elektrische anschluss. Das B+ Kabel passt zum glück sofort, der Bolzen das den gleichen durchmesser.

Bei der Erregerleitung gestaltet es sich ähnlich einfach - die Ringöse am Kabelbaum wird durch einen kleinen Kabelschuh ersetzt und auf den L-pin gesteckt.


Fertig, funktioniert. Die Valeo Lichtmaschine erzeugt bei normalen Temperaturen stolze 14.4V Ladespannung, die aber auch bis auf 14.8V hochklettert wenn es sehr kalt ist draussen. Ebenso bricht die Spannung nicht ein, wenn ich alle Verbraucher anschalte.

1 Ping

  1. Lima-Tuning Quick & Dirty » nerdgarage

    […] hat der Regler der Valeo-Lima die ich mir eingebaut hatte nach nem halben Jahr den geist aufgegeben. Ein neuer Regler für diese […]

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