Physiker gefragt - Autobatterie Erklärung gesucht

[Die gelbe Eule]

Da mir bisher kein KFZ-Mensch etwas erzählen konnte, hoffe ich hier auf eine Lösung.

Ich drehe die Zündung am Auto, normale Warnlampen gehen an, möchte ich anlassen, macht es laut ein metallisches Klack (wohl Anlasser Magnetschalter), alle Lampen gehen komplett aus. Könnte genauso gut Licht, Radio, egal was mit zusätzlich anmachen, der ganze Stromkreis bricht zusammen.

Nach Tausch der Batterie ist das Phänomen verschwunden. Wahrscheinlich Zelle kaputt, da Bauch an einer Seite. Mich interessiert nun was in der Batterie passiert ist, das der ganze Stromkreis zusammengebrochen ist.

Zwar lagen die normalen 12,86V vor dem starten an, während des Startens ging es auf 12,1V runter, aber vielleicht war/ist die Kaltstartspannung weit weg von den 480Ah, man weiß es nicht, aber vielleicht ihr ;)

[Woodmaniac]

Massekabel war kaputt und deine Werkstatt hat dich beschissen :D

Bei 12V während des Startvorgangs sollte ein Auto anspringen :rolleyes:

[Gissmo]

Eine der Zellen die defekt war muss einen hohen Innenwiderstand gehabt haben. Wenn du die Batterie nicht belastest ("keinen Strom ziehst") siehst du die Leerlaufspannung um 12 Volt.

Betätigst du den Anlasser, so wird die Batterie stark belastet. Durch den hohen Innenwiderstand der Zelle kann kein Strom fließen / die Spannung bricht ein.

Die defekte Batterie kann also keine hohe Leistung mehr liefern. Für den Betrieb von ein paar Lämpchen reicht es, den Anlasser kannst du daran jedoch nicht betreiben.

(Die 12,1V waren vermutlich im Zustand als nur ein paar Verbraucher gelaufen sind und nicht während des anlassens?)

[Die gelbe Eule]

Die Werkstatt bin ich selbst zum größten Teil an meinem 106 '92.
Nur zum Verständnis, zum anlassen ist ein hoher Kaltstartstrom wichtig, gemessen in aH, nicht die 12V, sonst könnte man ja auch mehrere AAA in Reihe schalten ;)

Die 12,1V habe ich zum Zeitpunkt gemessen, wo der Schlüssel zum anlassen gedreht wurde.

Habe ich die Batterie abgeklemmt und ein paar Minuten gewartet, ging es aber wieder. Wäre der Anlasser kaputt oder das Zündschloss, hätte ich nun nach Tausch der Batterie seit ca. 20 Starts wieder das Problem haben müssen, somit war/ist es also die Batterie.

Der Peugeot 106 hat ja keine Elektronik in dem Sinne, deswegen wundere ich mich, das der Stromkreis als wenn eine Sicherung rausfliegt komplett zum erliegen kommt.

[RiD]

Und ohne Spannung kein Strom. Deshalb hätte bei Belastung die Spannung einbrechen müssen. (Anlasser ist kleiner Widerstand und I=U/R. R bleibt, also muss für kleines I das U "zusammenbrechen")
Soweit ich mich erinner ham doch zumindest ältere Autos per Relais beim Starten auch einen Großteil der Elektronik ausgeschalten?
Magnetschalter rückt nicht ganz aus Elektronik im Relaisnirvana Anlasser zieht noch nix wär meine Vermutung gewesen. Passt halt ned zu Deiner Aussage.

[Die gelbe Eule]

Normalerweise kennt man ja das die Motorlampen nach und nach ausgehen, wenn man gestartet hat, aber hier wird alles direkt unterbrochen. Der Peugeot 106 Serie 1 soll sogar nichtmal ein Relais haben. Die Spannung ist ja eingebrochen, von 12,86V auf 12,1V beim anlassen. Ampere habe ich leider nicht messen können. Ich kenne es bei Batterie eigentlich so, das sie immer weniger Strom abgeben und nicht voll da sind und dann komplett weg.
Man rätselt hier schon eine ganze Woche und keiner konnte bisher eine Lösung finden.

[Haarmann]

Die gelbe Eule

Bei meinem 12 jahre alten Auto ist das eine Schutzschaltung.

Das sollte die Batterie schützen bei mir - tats auch. Musste die nur nachladen. Servo geht dann auch nicht an, also die Servopumpe, die bei mir eben bereits elektrisch ist. Das hörte ich eben auch sofort.

Geht ja bekanntlich bis 2.4V pro Zelle rauf im Leerlauf... das sind bei den 6 Zellen dann eben 14.4V statt 12V.

[Annator]

Wenn du es wissen willst messe den Strom nicht die Spannung. Die Spannung sagt nichts über den Zustand der Batterie aus.

[RiD]

Den Strom Messen? unter Anlasserbedingungen?O.O

[Dunkeltier]

Klar. Maulschlüssel zwischen die beiden Pole klemmen und schauen ob's kräftig funkt. Nicht zu lange, sonst knallt der Akku richtig. xD (ACHTUNG, nicht nachmachen. Das war ein Scherz!) Normale Multi-Meter können meist nur 10A für wenige Sekunden messen. Also nicht zu empfehlen. Abgesehen davon würden beim anlassen die Messkabel wegschmorren.

[Tyrann]

aber mit einem Zangen-Amperemeter müsste das gehen, ich kenne nur deren Messbereich nicht

[FeuerHoden]

Meiner kann 10A immerhin 30s lang messen, aber nur alle 15 Minuten.

http://www.conrad.at/ce/de/product/121502/VOLTCRAFT-AT-200-Kfz-Digital-Multimeter-4000-Counts-CAT-III-250-V

Ich würde bei sowas aber trotzdem lieber die Werkstatt aufsuchen und mir einen Kostenvoranschlag machen lassen. Alternativ wenn die Möglichkeit gegeben ist im eigenen Fahrzeug eine andere Batterie, und die eigene Batterie in einem anderen Fahrzeug testen.

[Eisenoxid]

MWn. kann die Batterie ohne Belastung genug Spannung haben, aber beim Betätigen des Anlassers dann einbrechen. Das ist ein Nachteil von Blei-Akkus.

[hadez16]

Ich kenne Menschen, die Autos schon mit 2,5mm² Boxenkabel überbrückt haben. True Story.

facepalm majestatis

[Annator]

Den Strom Messen? unter Anlasserbedingungen?O.O

Zangenamperemeter und max aktivieren. o0

Ps. Bin immernoch am suchen nach dem Ziel dieses Threads. Wie eine Batterie funktioniert kann man googeln und ist eigenlich auch Allgemeinwissen.
Oder ist die Frage warum eine Batterie altert? Kann man aber auch googeln. :)

[Tyrann]

grad mal nachgeschaut: ein Zangenamperemeter für 70,- kann bis 400A messen: sollte also gehen

[FeuerHoden]

Die naheliegende Erklärung wäre dass bei mindestens einer kaputten Zelle die Stromstärke mit der Spannung abfällt, aber bis das geklärt ist kann ja jeder einmal aufschreiben was er weiß was noch nicht gesagt wurde. ;)

[Zephyroth]

Ich drehe die Zündung am Auto, normale Warnlampen gehen an, möchte ich anlassen, macht es laut ein metallisches Klack (wohl Anlasser Magnetschalter), alle Lampen gehen komplett aus. Könnte genauso gut Licht, Radio, egal was mit zusätzlich anmachen, der ganze Stromkreis bricht zusammen.

Bis dahin hätte ich gesagt ist folgendes passiert: Die Batterie hat schon einen hohen Innenwiderstand, kann aber noch die Nebenverbraucher bedienen. Auch das Anziehen des Einrückrelais ist noch kein Problem. Dann aber wird der Kontakt zum Startermotor selbst geschlossen. Dieser braucht nun dermaßen viel Strom, das die Spannung endgültig zusammenbricht und der Starter gar nicht zum Drehen kommt. Das erklärt das laute Klack.

Bis dahin noch ein ganz einfacher Fall von Batterie Kaputt. Aber jetzt kommt's:

Zwar lagen die normalen 12,86V vor dem starten an, während des Startens ging es auf 12,1V runter, aber vielleicht war/ist die Kaltstartspannung weit weg von den 480Ah, man weiß es nicht, aber vielleicht ihr ;)

Das ist dann doch seltsam, aber auch dafür kann ich eine Erklärung liefern, da mir ähnliches schon passiert ist. Du hast die Batteriespannung an den Polen der Batterie direkt gemessen, nicht an den Klemmen. Eine der Klemmen war wohl locker und hat so den erhöhten Widerstand dargestellt. Das erklärt auch, warum du noch 12.1V messen kontest, obwohl das Auto elektrisch tot war.

Beim Batterietausch nun wurden die Klemmen sowieso nachgezogen. Folglich funktioniert auch alles...

Hast du aber 12.1V an den Klemmen gemessen, dann liegt entweder ein Mißverständnis meinerseits oder ein Meßfehler deinerseits vor, denn mit 12.1V an den Klemmen dreht jeder Starter, zumindest wenn er das nacher mit neuer Batterie auch tut, dann kann man von einem intakten Kabelbaum ausgehen.

Grüße,
Zeph

[RiD]

Zangenamperemeter und max aktivieren. o0



Hmm Ok.. hätte nicht gedacht dasses das fürn Heimgebrauch mal eben so gibt. Wie genau ist so ein Ding in Absolutmessungen?
€mal gegoogled ziemlich ausreichend genau...

[Annator]

Nur weil er 12.1 Volt misst heißt das nicht, dass da genug Strom fließt damit der Starter an springt. Die Batterie ist einfach hin.
Durch die Alterung bilden sich eine Sulfatierung und Korrosion am negativen Gitter. Irgendwann ist so eine Blei Batterie halt hin.
Auch wenn da 14V anliegen würden heißt das auch noch nicht, dass die Batterie in Ordnung ist und der Starter an geht. Die Spannung sagt nur aus ob die Batterie leer oder voll ist.
Sie sagt nicht aus, dass die Batterie in Ordnung ist. Das sagt nur eine AH Messung aus.
Man kann durch zyklischen laden/entladen versuchen die Sulfatisierung wieder weg zu bekommen. Sollte man aber nicht selber machen. Eine kaputte Blei Batterie ist auch gefährlich.

[Zephyroth]

Der Anlasser hat einen konstanten Innerwiderstand von ca. 0.1 Ohm. Wenn da 12.1V ankommen, dann fließt ein Strom von 121A (einfaches ohmsches Gesetz). Fließt dieser Strom nicht, dann ist irgendwo ein hoher Widerstand am Weg zwischen Batterie und Starter. Da an den Polen aber 12.1V gemessen wurde und nachher wieder alles gegagen ist, müssen es die Klemmen sein.

Ist hingegen die Batterie im Eck und bringt nur z.B. 30A, dann bricht die Spannung auf 3V an den Polen ein.

Grüße,
Zeph

[Annator]

Der Anlasser hat einen konstanten Innerwiderstand von ca. 0.1 Ohm. Wenn da 12.1V ankommen, dann fließt ein Strom von 121A (einfaches ohmsches Gesetz). Fließt dieser Strom nicht, dann ist irgendwo ein hoher Widerstand am Weg zwischen Batterie und Starter. Da an den Polen aber 12.1V gemessen wurde und nachher wieder alles gegagen ist, müssen es die Klemmen sein.

Ist hingegen die Batterie im Eck und bringt nur z.B. 30A, dann bricht die Spannung auf 3V an den Polen ein.

Grüße,
Zeph

Schon richtig wenn die Batterie 0 Ohm hätte. Hat sie aber nicht. Würde man den Strom messen beim anlassen könnte man den Innenwiderstand berechnen. Ri=(U0-UL)/I

Ps. Eigentlich kommst du da gerade selber drauf. Du suchst ja grad den Widerstand der Die Spannung teilt. :)

[Zephyroth]

Ja, das ist richtig. Aber der Innenwiderstand ist vor Polen. Wenn die Batterie nach dem Innenwiderstand 12.1V im Startfall bringt, dann treibt sie die 120A durch den Starter und dieser läuft.

Ist der Innenwiderstand zu hoch (so wie bei einer kaputten Batterie), dann messe ich nach Innenwiderstand keine 12.1V mehr. Ergo der zu suchende Widerstand ist außerhalb der Batterie aber vor den restlichen Verbrauchern, da diese ja auch ausfallen. Also bleibt nur mehr eine wacklige Klemmverbindung.

Grüße,
Zeph

[Annator]

Ja, das ist richtig. Aber der Innenwiderstand ist vor Polen. Wenn die Batterie nach dem Innenwiderstand 12.1V im Startfall bringt, dann treibt sie die 120A durch den Starter und dieser läuft.

Ist der Innenwiderstand zu hoch (so wie bei einer kaputten Batterie), dann messe ich nach Innenwiderstand keine 12.1V mehr. Ergo der zu suchende Widerstand ist außerhalb der Batterie aber vor den restlichen Verbrauchern, da diese ja auch ausfallen. Also bleibt nur mehr eine wacklige Klemmverbindung.

Grüße,
Zeph

Verstehe was du meinst. Aber um das rauszufinden muss er den Strom messen um zu schauen wieviel da wirklich fließt. Wenn da wirklich die 120A raus kommen ist es deine Theorie. Wenn da aber viel weniger raus kommt ist die Batterie hin. Und ich gehe immernoch davon aus, dass es die Batterie ist. :)

[Zephyroth]

Wenn da weniger Strom rauskommt, dann mißt man an den Polen vielleicht 12.1V, aber nicht mehr an den Klemmen. Denn weniger als 120A an 0.1Ohm macht weniger als 12V. Und nachdem die anderen Verbraucher finster waren, war die Spannung an den Klemmen mindestens unter 4V.

Du hast folgende Widerstände im System:

1.) Innenwiderstand
2.) Übergangswiderstand von Polen auf die Klemmen
3.) Übergangswiderstand vom Einrückrelais auf den Starter

Die Verbraucher sind direkt nach dem Übergangswiderstand der Klemmen geschaltet. Da hier die Spannung ausfällt, wenn der Starter drehen will, muß der gesuchte Widerstand sich davor befinden. Wir wissen aber, das die Spannung an den Polen trotzdem 12.1V war. Die Verbraucher sind aber aus. Also muß der gesuchte Widerstand nach dem Innenwiderstand, vor den Verbrauchern sein. Bleiben eben nur die Klemmen. Das Einrückrelais kann auch nicht die Ursache sein, denn dann würden bei stehendem Starter die anderen Verbraucher nicht ausfallen.

Grüße,
Zeph

[Annator]

Du misst den Spannungsfall übern Innenwiderstand. Nur weil da 12V anstehen heißt das nicht, dass die Batterie heile ist. Ohne den Strom zu messen kannst du keine Aussage treffen.

[Zephyroth]

Den Strom zieht der Starter, die Spannung war daraufhin weg. Was willst du noch mehr???

Nur wurde in diesem Fall noch die Spannung an den Polen als vorhanden diagnostiziert. Also war nicht der Innenwiderstand der begrenzende Widerstand. Bleiben nur die Klemmen. Hab' ich nur die Batterie, außerhalb es Autos, dann muß ich sie belasten um zu sehen ob sie ok ist. Aber hier gibt's genug andere Anzeichen um den Fehler genau zu diagnostizieren. Wie ich schon schrieb, wenn die Batterie kaputt ist, dann hat man im Startfall keine 12V gemessen, sondern dann liegt da ein Fehler bzw. Mißverständnis vor. Ist dies aber richtig und verbürgt, dann bleibt nur mehr die Klemme.

Grüße,
Zeph

[meru]

Du misst den Spannungsfall übern Innenwiderstand. Nur weil da 12V anstehen heißt das nicht, dass die Batterie heile ist. Ohne den Strom zu messen kannst du keine Aussage treffen.

Wenn ich mir sicher bin, dass ich einen Verbraucher mit 0.1 Ohm anschließe (und kein weiterer Widerstand durch schlechte Verbindungen etc. zustande kommt), dann reicht das Wissen, dass ich bei einem 0.1 Ohm Verbraucher eine Spannung von 12 V habe, sehrwohl aus um zu sagen, dass die Batterie 120 A liefern kann (also heil ist).
Wäre die Batterie kaputt (liefert nurnoch 20 A) dann würde die Spannung bei einem 0.1 Ohm Verbraucher auf 2 V einbrechen.

[Die gelbe Eule]

Habe in den Klemmen gemessen, also die Spitzen des MM dort verkantet und dann von wem anderes starten lassen. Man sollte dazu sagen, das die alte Batterie schon wirklich alt ist, 2003. So lange hält eigentlich keine normale Batterie durch. Konnte von Januar bis letzte Woche immer ohne Probleme fahren. Jetzt werkelt eine Banner Vollkalzium im Auto.

Mir geht es nicht mehr um die Fehlersuche, die neue Batterie hat es ja bereits eingegrenzt, sondern nur noch um das physikalische Verständis, warum der Stromkreis in sich zumsammenfällt.

[Zephyroth]

Wenn du im Startfall 12.1V an den Klemmen gemessen hast, dann wären die Verbraucher nicht ausgefallen. Fallen diese aus, dann ist die Spannung mit ziemlicher Sicherheit unter 4V.

Wenn das ein digitales Multimeter war, und ihr nur kurz gestartet habt, könnte es zu langsam gewesen sein, um sich auf den korrekten Meßwert einzupendeln. Ergo, das war eine Fehlmessung, wie ich schon vermutet habe.

Sind die Klemmen fest, dann war's der Innenwiderstand der Batterie, der zu hoch war.

Grüße,
Zeph

[Hacki_P3D]

Zwar lagen die normalen 12,86V vor dem starten an, während des Startens ging es auf 12,1V runter

Mit welchem Gerät gemessen ?

[Die gelbe Eule]

Normales 15€ MM (http://www.ebay.de/itm/MULTIMETER-DIGITAL-32220L-/121029625757?pt=Motorrad_Kraftradteile&hash=item1c2ded879d), nix besonderes.

[Live1982]

Wenn du im Startfall 12.1V an den Klemmen gemessen hast, dann wären die Verbraucher nicht ausgefallen. Fallen diese aus, dann ist die Spannung mit ziemlicher Sicherheit unter 4V.



so das ist der knackpunkt. die spannung muss eingebrochen sein, warum fallen sonst die verbraucher aus. ganz typisch für ne putte starterbatterie, die unter belastung die flügel streckt.

[Haarmann]

Zephyroth

Ausser Du hast nen Wagen, der bei zu geringer Spannung automatisch den Starter vom Strom trennt - das ist dann das Tackern wien MG und bei mir noch die Servopumpe - die hat auch bis 70A.

Hätte ich nicht den defekten Magnetschalter gehabt, hätte ich das auch nie rausgefunden. Mit laufendem Motor hörst die Servopumpe nämlich nicht.

[Hacki_P3D]

Normales 15€ MM (http://www.ebay.de/itm/MULTIMETER-DIGITAL-32220L-/121029625757?pt=Motorrad_Kraftradteile&hash=item1c2ded879d), nix besonderes.


ah ok :D Wie Zephyroth schon sagte, dieses Multimeter wird dafür wohl nicht geeignet sein, da zu langsam.

Mein Multimeter hat so eine MIN/MAX Funktion, ist ganz praktisch für solche Vorhaben.