Ladesystem und Lichtmaschine
GL1000-Ladesystem
Dieser Artikel ist nicht von mir. Ich habe mir erlaubt ihn aus der Webseite von Randakk zu entnehmen und ihn zu „übersetzen“. Daher wundert euch bitte nicht über manche Formulierungen. Ursprünglich stammen die Informationen wohl von Ray Proebstl aus München. Auch die Bilder sind aus dem Originalartikel entnommen. Ferner sind die Prüfung und das Vorgehen aber auch im US-Handbuch der GL beschrieben.
Ich hoffe hier auf das Einverständnis der ursprünglichen Autoren. Sollte jemand Einwände haben, so werde ich die Bilder gerne durch eigene Bilder ersetzen oder den Artikel wieder vollständig löschen.
Eigene Anmerkungen sind in kursiver Schrift eingefügt.
Quelle:
Schema:
Typische Probleme bei der GL:
Unterladung:
Die Batterie ist nur teilweise geladen und ein Starten des Motorrads nach ein oder zwei Wochen ist unmöglich, der Anlasser dreht sich nicht oder hat deutlich zu wenig Kraft.
Überladung:
Batterie wird trocken "gekocht" und elektronische Komponenten versagen. Hier geht man von einer „normalen“ offenen Säurebatterie aus, so wie sie ursprünglich verbaut wurden. Zu erkennen an den Stopfen zum Nachfüllen der Batterieflüssigkeit. Mittlerweile gibt es auch wartungsfreie und geschlossene Batterien für die GL.
Batterie-Theorie:
Eine Blei-Säure-Zelle hat eine typische Spannung von 2 Volt (ohne Last). Je nachdem, wie sie geladen wird, geht die Spannung von 1,8V (Tiefentladung) bis 2,4V (voll geladen). Wie fast jede Autobatterie hat die Goldwing-Batterie 6 Zellen, typische Spannung 12V. Ein gutes Ladesystem liefert eine maximale Spannung von 14,4 Volt (6 x 2,4 V). Wenn Sie eine Batterie mit 14,4V laden, stoppt der Ladevorgang automatisch, wenn die Batterie ebenfalls 14,4V erreicht hat. Wenn Sie die Batterie mit einer höheren Spannung laden, wird die Batterieflüssigkeit elektrisch in Wasserstoff und Sauerstoff aufgeteilt, die als Blasen aufsteigen und durch das Entlüftungsrohr austreten. Dieses Gasgemisch ist hochexplosiv! Wenn schließlich die gesamte Flüssigkeit verbraucht ist, ist die Batterie trocken, und es verbleiben nur noch Säurereste in den Zellen. Deshalb darf man bei niedrigem Flüssigkeitsstand der Batterie keine Säure, sondern nur destilliertes Wasser hinzufügen!
Damit ergibt sich, dass man eine Batterie mit einer Spannung von unter 12V oder mit mehr als 14,4V nicht effektiv laden kann.
Bei der Verwendung von Batterieladegeräten ist dies zu überprüfen. Besonders im Erhaltungsmodus in den Wintermonaten ist es mir schon passiert, dass die Batterie zerkocht war. Daher verwende ich diese Systeme bei der GL nicht mehr.
Prüfung der Batterie:
Gehen Sie in eine Werkstatt oder ein Geschäft, in dem Autobatterien verkauft werden, sie haben in der Regel spezielle Geräte (Lasttester), um die Batterie zu prüfen. Es ist nicht möglich, zuverlässige Tests mit einem normalen Messgerät/Multimeter durchzuführen.
Lichtmaschinentheorie:
Die GL1000er haben einen 3-Phasen-AC-Generator, der sich auf der linken Seite des Motors über der Kupplung in der hinteren Motorabdeckung befindet. Die Lichtmaschine ist wartungsfrei. Für die Demontage muss man den Motor ausbauen. Er besteht aus einem Stator mit 18 Spulen, fest verschraubt am hinteren Deckel und einem Rotor mit sechs Magneten. Die achtzehn Spulen auf dem Stator sind eigentlich nur drei Spulen. Sie sind in 3 Gruppen zu jeweils 6 Spulen zusammengefasst. In Schaltplänen ist der Drehstromgenerator daher nur mit drei Spulen dargestellt. Sie sind zu einem Y verbunden, die Enden des Y sind die gelben Kabel, die aus der hinteren Motorabdeckung austreten.
Fehlerbehebung beim Laden:
Die drei Gruppen der Statorspulen sind isoliert und haben damit keine Verbindung auf Masse / Erde.
Prüfung der Statorspulen auf Durchgang:
Zieh den 3-Pol-Stecker ab und prüfen die Spulen wie folgt:
Stelle ein normales Ohm-Messgerät oder Multimeter so ein, dass kleine Widerstände gemessen werden (unterster Ohm-Bereich).
Prüfen Sie den Widerstand zwischen:
Draht A und B
Draht B und C
Draht C und A
Die Messwerte sollten immer ungefähr gleich sein und typischerweise zwischen 1 und 2 Ohm liegen.
Unterscheiden sich die Widerstandswerte bedeutet dies, dass eine Phase einen Fehler hat und der Stator ausgetauscht werden muss.
Ersatzstatoren gibt es unterschiedliche im Netz zu kaufen. Bis jetzt habe ich erst einen ausgetauscht und einen Stator von JMP verwendet. Die Montage ist bedingt durch die Kabellänge im Motor nicht ideal und auch die Befestigung / Durchführung am Motordeckel ist nicht so gut. Wer hier Erfahrungen und Tipps hat, darf Sie mir gerne mitteilen.
Prüfung der Statorspulen auf Erdung / Masse:
Stelle Dein Multimeter auf einen hochohmigen Bereich und prüfe die Isolation der Spulen indem Du den Widerstand zwischen A und Masse, B und Masse und C und Masse misst.
Verwenden Sie einen zuverlässigen Erdungspunkt wie die hintere Motorabdeckung.
Die Messung sollte einen unendlichen Widerstand ergeben. Somit also keine Verbindung auf Masse / Erde.
Sind beide Prüfung auf Durchgang und auf Masse in Ordnung, so ist der Startor OK.
Theorie des Rotors:
Ein rotierendes Magnetfeld erzeugt eine Wechselspannung in den Statorspulen. Je stärker das Magnetfeld, desto höher die Spannung. Je schneller die Rotation, desto höher die Spannung. Der Goldwing-Rotor hat sechs Permanentmagnete und ist durch eine Kette mit der Kurbelwelle verbunden. Das bedeutet: Die Ausgangsspannung des Stators ist im Leerlauf niedrig und bei 8000 U/min maximal, da das Magnetfeld nicht steuerbar und immer konstant ist. (Automobil-Generatoren haben einen Rotor mit einer sogenannten Feldspule, die nichts anderes ist als ein Magnet mit variabler Stärke. Automobil-Wechselstromgeneratoren reduzieren das Magnetfeld im Rotor mit steigender Drehzahl, daher ist die Ausgangsspannung konstant).
Das Testen des Rotors ist nicht praktikabel. Die Rotormagnete können durch Alter, Vibration und Hitze schwach geworden sein. Die Messung des Magnetfeldes ist sehr kompliziert. Sie können die Magnete indirekt testen, indem Sie die Ausgangsspannung messen, die sie im Stator erzeugen. Mehr über diese Methode später.
Das Ladesystem:
Es besteht aus einer 3-Phasen-Gleichrichtereinheit, die sich links neben der Batterie am Batteriekasten unter der hinteren linken Blende befindet und einer Reglereinheit unter der linken Hälfte des "falschen Tanks".
Die Gleichrichtereinheit wandelt mit Hilfe von sechs Dioden 3-Phasen-Wechselstrom in Gleichstrom um. Da der Stator je nach Motordrehzahl unterschiedliche Spannungen erzeugt, ist auch der aus dem Gleichrichter austretende Gleichstrom nicht konstant. Er kann bis zu 100V bei 8000 Umdrehungen pro Minute erreichen! Was kann man nun tun? Die Honda-Ingenieure fanden eine sehr einfache, aber primitive Methode: Sie installierten eine Reglereinheit, die den Strom aus den Statorspulen abzieht, wenn die Spannung zu hoch wird, wodurch die Spannung selbst abfällt (ein “Shunt"-Regler).
Testen des Ladesystems:
Befestigen Sie bei laufendem Motor ein Gleichstrom-Voltmeter an der Batterieklemme. (Oder verwenden Sie den DC 20V-Bereich Ihres Multimeters). Die Batteriespannung sollte im Leerlauf nicht unter 12V fallen und zwischen 14 und 14,5V bei 3000 U/min liegen. Sie sollte niemals 15V überschreiten. Sie können den Strom zusätzlich mit einem zusätzlichen Amperemeter testen, siehe Bild.
Wenn die Spannung immer zu niedrig ist, ist entweder die Gleichrichtereinheit (wahrscheinlich) oder die Reglereinheit (manchmal) beschädigt. Eine dritte, nicht sehr wahrscheinliche Möglichkeit sind die Rotormagnete, die möglicherweise gealtert sind (siehe oben).
Gleichrichter-Theorie:
Ein Gleichrichter ist ein elektrisches Bauteil, das Wechselstrom (AC) durch den Einsatz von Dioden in Gleichstrom (DC) umwandelt. Dioden sind passive Halbleiter, die den Strom nur in eine Richtung fließen lassen. Sie können mit einem Diodentester oder Ohmmeter getestet werden. Ein Drehstromgenerator benötigt sechs Dioden, um Gleichstrom zu erzeugen. Es gibt billigere Geräte mit nur drei Dioden. Diese werden in Goldwings jedoch nicht verwendet.
Testen Sie die Gleichrichterdioden wie hier gezeigt:
Theorie des Reglers:
Mit je mehr Last man einen Generator belasten, desto mehr bricht seine Ausgangsspannung zusammen. Die Honda-Ingenieure setzten hier eine variable Last in Form eines Reglers auf eine der Spule des Stators. Dieser Regler leitet den Strom zur Erde / auf Masse ab und simuliert so eine hohe Last (also einen Verbrauch der real nicht vorhanden ist). Wenn alle Lichter aus sind, die Batterie voll geladen ist und der Motor mit 8000 Umdrehungen pro Minute dreht, ist dieser Nebenschlußstrom (auf Masse) maximal. Sind alle Lichter an, die Batterie leer und der Motor im Leerlauf, ist er minimal.
In meinen Augen ist es nicht die beste Lösung, eine Spannung zu regulieren, aber es funktioniert mit Sicherheit. Negative Aspekte sind: Die Lichtmaschine ist immer unter Volllast. Hohe Ströme erzeugen Wärme und Stress für die elektronischen Komponenten. Die Kraftstoffeffizienz ist leicht vermindert. Die Zukunft wird bessere Reglereinheiten bringen.
Test des Reglers:
Zusätzliche Informationen:
Die Massekabel im Kabelbaum sind grün. Stellen Sie sicher, dass keine losen Verbindungen zwischen den Drähten bestehen und dass überall gute Erdungsklemmen vorhanden sind. Verfärbte Stecker (braun oder schwarz) oder korrodiertes Steckermetall sind ein Indikator für eine schlechte Verbindung. Manchmal können Stecker nicht richtig repariert werden, schneiden Sie sie ab und löten Sie neue Stecker an die Enden.
Wenn ein Steckverbinder nicht oft gezogen wird, können Sie ihn auch beseitigen, indem Sie die Drähte miteinander verlöten. Dies wird oft für den 3-Draht-Statorverbinder empfohlen, wenn er überhitzt, verformt oder stark oxidiert wurde.
Anschlussklemmen können mit einem Schmierstoff aus dielektrischem Fett beschichtet werden, um die Oxidation zu verzögern.
Das Ersetzen eines ausgefallenen Stators erfordert leider den Ausbau des Motors.