Zu niedrige Spannung von der Lichtmaschine

Mercedes Sprinter 2 (Typ NCV3, Baumuster W906) & VW Crafter 1 - ab 2006 bis 2017 bzw. 2018
Antworten
mwrsa
Ganz neu hier
Ganz neu hier
Beiträge: 5
Registriert: 03 Nov 2022 20:20

Zu niedrige Spannung von der Lichtmaschine

#1 

Beitrag von mwrsa »

 Themenstarter

Hallo zusammen, ich habe das genannte Problem nicht nur selbst gehabt und diagnostiziert, sondern auch gleich behoben, und möchte das mit allen Überraschungen hier im Forum dokumentieren.
Eingeladen hat mich martin.k, weil ich genau diese Beschreibung im Forum camper-bauen (Gnarf, darf noch keine Links verwenden) erstellt habe und er meinte: Das gehört hier her!

Es geht los, der Reihe nach. Mein Fahrzeug:
VW Crafter, 2010, 2,5l 100kW/136PS, mit Adblue; Langer Radstand ohne extra Überhang, Hochdach (L3H2); Rund 172.000km auf der Uhr. In meinem Besitz seit Ende 2018, zum vollwertigen WoMo zu 100% selbst ausgebaut.

Das Problem:
Während der Fahrt sollte eigentlich die Lichtmaschine den Zweitakku im WoMo-Ausbau zusätzlich aufladen. Aber er wird stattdessen entladen!

Die Diagnose:
Ich habe anstelle eines gewöhnlichen Trennrelais ein Hochstromrelais mit dem V-Guard II (Batteriewächter) gekoppelt, weil bei dem alle Schaltschwellen programmierbar sind. Der hat auch eine Spannungsanzeige (ist an Klemme 15 am Fahrtenschreiberschacht angeklemmt). An guten Tagen hatte ich bei laufendem Motor 13,7V, sonst weniger. Reicht nicht, um irgendeinen Akku gescheit aufzuladen, erst recht nicht den 200Ah LiFeYPo im Ausbau.
Ein Kumpel hat mich dann angeleitet. Mit dem Multimeter messe ich bei laufendem Motor:
  • LiMa + <-> LiMa-Gehäuse (14,27V)
  • LiMa + <-> Starthilfe-Minus (14,09V)
  • Batterie-Pluspol <-> Batterie-Minuspol (13,7V)
Da besagter Kumpel auf Arbeit zwei Crafter hat, bei denen das gleiche Problem bestand, war klar: Der Haupt-Plus-Kabelbaum lässt nicht mehr genug Saft durch. Auf Youtube (ich probiere gar nicht erst, das zu verlinken) gibt's auch ein Video zu dem Problem. Angeblich sammelt sich an der tiefsten Stelle im Kabel Wasser und das Kupfer gammelt weg. Oder der Kabelverbinder.

Keine Lösung:
Diese lausigen 4,5m Kabel (35mm²) sollen leider beim Hersteller Stand Oktober 2022 ganze 342 Euronen kosten (vermutlich Teilenummer 2E0911923A), das ist mir zu viel. Spoiler: Ich habe letztlich ca. 111€ an Materialkosten investiert und dabei alle Kabelschuhe 2x gekauft, falls mal ne Pressung schiefgeht. Ist nicht passiert.

Meine Lösung:
Ich baue mir das Kabel einfach selbst neu. Hat letztlich gut funktioniert. Die Hürden kommen gleich...

Materialliste:
Ich habe letztlich bei Ebay über zwei Händler bestellt. Es gab niemanden, der wirklich alles aus einer Hand hätte liefern können, auch nicht vor Ort.
  • 6m H07V-K schwarz 35mm² (war einfacher, schneller und billiger zu bekommen als Fahrzeugleitung FLY*)
  • 2 Stck. Stoßverbinder 35mm²
  • 3 Stck. Parallelverbinder 35mm² (gab es kaum zu bekommen, ich habe Stoßverbinder halbiert und sehe keinen Unterschied)
  • 1 Stck. Kabelschuh gerade 70mm² (der Anlasser ist mit zwei parallelen Kabeln zu je 35mm² angebunden; Wenn ich die Kabel länger lasse, sollte der gerade Kabelschuh funktionieren, da der 90° gewinkelte Kabelschuh mit langer Lasche wirklich nirgends erhältlich ist!)
  • 1 Stck. Kabelschuh 45° 35mm² (an der Lichtmaschine)
  • 1 Stck. Kabelschuh gerade 35mm² (an der Batterie)
  • 1m Schrumpfschlauch 1:4 mit Innenkleber 24mm
  • 0,5m Schrumpfschlauch 1:4 mit Innenkleber 40mm
  • Kabelbinder
Die Wellrohre sahen noch so gut aus, dass ich die tatsächlich wiederverwendet habe!
Eine Komponente fehlt noch, die kommt weiter hinten noch nachgeschoben, hat mich aber auch während des Umbaus überrascht.

Werkzeugliste:
Ich habe eine eigene Tischlerei zur Verfügung plus zusätzliches Werkzeug, das ich zum WoMo-Ausbau angeschafft habe. Ich liste aber doch mal auf, was ich gebraucht habe.
  • Multimeter, klar oder?
  • Hydraulische Kabelpresszange bis 70mm²
  • Kabelschere für bis zu 35mm² (Alternative: mit dem Seitenschneider durchknabbern. Bessere Alternative: Vorsichtig auf der Tischkreissäge durchtrennen :roll: )
  • Abisolierwerkzeug
  • Hitzequelle für Schrumpfschlauch (hier: kleiner Gasbrenner, eigentlich zum flambieren)
  • Nusskasten, Gabel- und Ringschlüsselsatz
  • Kleinkram: Cutter, Schere, Edding und Kreppklebeband für Markierungen...
Mein Vorgehen:
Zuerst einmal etwas Planung. Ich habe alle Teillängen der vierarmgen Kabelkrake ausgemessen und Material bestellt. Sieht etwas wirre aus, ich hab noch durchgeblickt :lol:
IMG_20221025_171344.jpg
IMG_20221025_171354.jpg
Meine Bestellung ist dann auch schnell angekommen und sieht so aus:
IMG_20221022_105054.jpg
Anschließend habe ich die Kabelstränge aufgeteilt. Ich hatte ja gut mit Zumaß bestellt, alle Kabel sind ca. 10cm länger gelassen - besser als dann zu kurz!
IMG_20221022_112330.jpg
Weiter geht's im nächsten Beitrag, es kommen noch viele Bilderchen, und so bleibts übersichtlicher!
Zuletzt geändert von mwrsa am 04 Nov 2022 00:15, insgesamt 1-mal geändert.
Folgende Benutzer bedankten sich beim Autor mwrsa für den Beitrag:
martin.k (03 Nov 2022 21:59)
mwrsa
Ganz neu hier
Ganz neu hier
Beiträge: 5
Registriert: 03 Nov 2022 20:20

Re: Zu niedrige Spannung von der Lichtmaschine

#2 

Beitrag von mwrsa »

 Themenstarter

Es geht heiter weiter.

Da ich neben den Wellrohren auch den Starthilfe-Pluspol wiederverwenden wollte (Gibt's den bei VW? Bei Daimler ist er zu bekommen, weiß ich inzwischen), habe ich als nächstes den alten Kabelbaum ausgebaut. Bei meiner Motorkonfiguration sitzen Lichtmaschine und Starthilfe auf der Fahrerseite recht nahe beieinander, der Anlasser auf der Beifahrerseite recht weit unten, und der vierte Arm geht zur Batterie, das ist wohl bei dem Fahrzeugmodell gleich.

Was ich dann allerdings beim zerlegen entdeckt habe, hat mich letztlich etwa einen ganzen Tag zusätzlich beschäftigt.
Meine Annahme war: Alle Kabel laufen an einem Punkt zusammen (dickes Wellrohr nahe LiMa) und gut is.
Tatsächlich ist der Verlauf aber grundlegend anders. Das Kabel geht von der Lichtmaschine zum Anlasser (Aha! Deshalb zwei Kabel am Anlasser!) in einen großen 70mm²-Kabelschuh. Erst von dort geht's an den Abzweigungspunkt zurück, wo der Rest abgeht.
Und es kommt noch besser: Unter dem dicken Wellrohr, geschätzt 25cm von der Lichtmaschine entfernt, steckt ein seltsames Päckchen im Kabel, mit klebrigem Schrumpfschlauch eingewickelt. Das stellte sich als fest ins Kabel eingepresste, also nicht austauschbare, 300A-Sicherung heraus! :shock: Das war so nicht eingeplant.

Den restlichen Tag fasse ich kurz: VW konnte die Sicherung nicht finden oder bestellen, bei Daimler war sie nach 10 Minuten lokalisiert und am selben Nachmittag abholbereit. Gekostet hat sie auch nur 10,12€ zzgl. MwSt.

Es gab aber noch ein weiteres Problem - die Sicherung musste auch wieder ins neue Kabel! Und da hob selbst der Werkstattmeister der großen MB-Niederlassung (PKW und NFZ) die Hände: Eine passende Crimpzange Form B/F in 35mm² Größe gab nicht einmal deren Computer her. Die Werkstatt auch nicht. Und alle umliegenden KFZ- und sonstigen Elektrowerkstätten auch nicht.

Es blieben mir nun zwei Möglichkeiten: MB sagte - wir pressen sowas mit dem Schraubstock. Das war mir aber zu heikel, es fließen ja schon so paar Ströme. Also auch das selber machen.

Los gehts mit nem halben Meter Flacheisen 50x5,5mm, anzeichnen und absägen
IMG_20221024_200026.jpg
Einer der vorhandenen Presseinsätzen meiner hydr. Presse dient als Vorlage.
IMG_20221024_202658.jpg
In der Dicke musste ich zwei Lagen aufeinanderschweißen. Die Klötzchen sind 25x21x11mm, und haben bis hierher etwa eine Stunde gebraucht (beachte: Ich bin Tischler :D ).
IMG_20221024_205836.jpg
Ein Bild aus dem Internet dient als Vorlage, wie der richtige Presseinsatz aussehen muss. Digitalisiert am Computer (QCAD) und auf die richtige Größe skaliert...
IMG_20221025_091857.jpg
... wird's ausgedruckt, ausgeschnitten und als Schablone verwendet.
IMG_20221025_091902.jpg
Die Klötzchen habe ich mit'm Edding angemalt, da sieht man den Anriss besser.
IMG_20221025_092841.jpg
Nach der Werbung folgt Teil 3
Zuletzt geändert von mwrsa am 04 Nov 2022 00:19, insgesamt 1-mal geändert.
mwrsa
Ganz neu hier
Ganz neu hier
Beiträge: 5
Registriert: 03 Nov 2022 20:20

Re: Zu niedrige Spannung von der Lichtmaschine

#3 

Beitrag von mwrsa »

 Themenstarter

Einer geht noch. Mindestens.

Nach weiteren zwei Stunden feilen sind'se schon fertig, noch Löcher bohren, um ne abgesägte M6er Schraube als Haltestift einzuschweißen, und fertig.
IMG_20221025_103330.jpg
Nun noch die Sicherung einpressen. Da ich dafür oft beide Hände gebraucht habe, gibt's nicht so gute Fotos.
IMG_20221025_111748.jpg
Fertig gepresst kann man das Ergebnis nicht vom Original unterscheiden. Den Presseinsatz hat's zwar bei jeder Pressung aufgebogen, aber ich hatte ja nur zwei, und danach wieder zurechtgedengelt...
IMG_20221025_113031.jpg
Da die Sicherung nicht mehr in ihrem originalen Schutzrohr sitzt (war ja nicht eingeplant und die ganze Kabelvercrimpung ist im Original anders), habe ich ihr eine stabilisierende Hülle aus drei Lagen GFK spendiert, bevor sie klebrig eingeschrumpft wurde.
IMG_20221025_113050.jpg
Apropos Crimpung, so sieht die Verbindung im Kreuzungspunkt bei mir aus:
IMG_20221022_115420.jpg
Zur Beschreibung: Links gehts oben zur Lichtmaschine (mit Sicherung dazwischen), unten zum Starthilfepunkt. Rechts oben sind zwei Kabel zum Anlasser, das war im Original so, inzwischen weiß ich ja auch, warum. Unten geht's zur Batterie.
Für bestmöglichen Kontakt habe ich drei Parallelverbinder 70mm² und einen Stoßverbinder 35mm² verwendet. Das sollte in alle Richtungen für sehr ausreichende Verbindungen sorgen. Wahrscheinlich auch wieder übertrieben.
Bei meiner Konfiguration wäre wohl das zweite Kabel zum Anlasser gar nicht nötig gewesen...

Jetzt noch das gesamte Kabel:
IMG_20221025_145435.jpg
... und dann bleibt mir nur noch die Zusammenfassung.

Der Aufwand war enorm, aber die Schwierigkeiten sind ja wie so oft erst mittendrin aufgetreten. Zurück gab's keins mehr, waren ja schon knapp 100€ Material bei mir angekommen. Also Augen weit auf und durch.

Zuerst mal die Fails:
  • Am Starthilfepunkt, den ich wiederverwendet habe, ging nach dem Stoßverbinder und Schrumpfschlauch das Wellrohr nicht mehr drüber. Also einfach aufschneiden das Rohr und dann wieder mit Schrumpfschlauch fixieren. Äh... Mist. Das war das falsche Wellrohr, das zur Batterie. :confounded: Und weil's so schön war: Ich habe auch noch vergessen, das Kabel aufs richtige Maß zu kürzen, bevor ich das verbinde. Ist jetzt halt ne Schlaufe von etwa 15cm im Motorraum...
  • Dafür ist das Kabel zum Anlasser grenzwertig kurz. Den Rohrkabelschuh, der da original dran war, gibt's nirgends einzeln zu kaufen (70mm², 90° abgewinkelt, lange Anschraublasche). Also einfach andersrum nen normalen geraden und kurzen Kabelschuh montiert, und das Kabel im Bogen verlegen. Aber an den Bogen muss man halt beim Zuschnitt denken. Es wäre eigentlich genug übrig gewesen. :cry: Aber es reicht gerade so.
Insgesamt hat es sich denn doch gelohnt. Direkt an der Lichtmaschine messe ich nach wie vor 14,27V, das ist zwar etwas wenig, aber erstmal egal. Der Batteriewächter hatte vorher 13,5-13,7V angezeigt, die Hauptbatterie hat nicht mehr ausreichend geladen, und stattdessen während der Fahrt die Lithiumbatterie leergesaugt.
Jetzt sind's tatsächlich auch am Spannungswächter gemessene 14,2-14,3V. Sobald der das Relais freigibt, fällt die Spannung sofort auf ca. 14V, aber das ist erklärbar:
Laut Batteriecomputer (Shunt) kommen heute bei 85% Füllstand zusätzliche 44A Ladestrom von der Lichtmaschine in der Zweitbatterie an! Ich bin begeistert! Und zugegeben auch ein wenig stolz, dass die Lösungen, die mir eingefallen sind, so gut funktioniert haben. Egal, wie aufwändig...

(Ergänzende Erklärung: Zwischen Starterbatterie -> Trennrelais -> Zweitbatterie befinden sich ca. 5m Leitungsweg. Um die Verluste möglichst gering zu halten, habe ich 50mm² Kabel verlegt! Angebunden ist das am letzten freien Sicherungsplatz auf dem Batterie-Pluspol, und mit 100A abgesichert.)

TL/DR: Geht viel besser jetzt :rofl:

Ob die ganze Geschichte jetzt wirklich nachahmenswert ist, muss jede(r) selbst entscheiden. Ich hatte die Zeit und die Möglichkeiten, hab's mir zugetraut, und es hat sich mMn. gelohnt.

So, das war mein Einstand. Mal sehen, was als nächstes so kommt :lol:

Grüße, Martin
Folgende Benutzer bedankten sich beim Autor mwrsa für den Beitrag (Insgesamt 2):
Piet (04 Nov 2022 05:11), Steffen80 (04 Nov 2022 06:38)
martin.k
Kennt sich schon aus
Kennt sich schon aus
Beiträge: 59
Registriert: 09 Sep 2019 20:42
Wohnort: bei Hockenheim

Fahrerkarte

Re: Zu niedrige Spannung von der Lichtmaschine

#4 

Beitrag von martin.k »

martin.k Martin lobt mwrsa Martin für den tollen umfangreichen Beitrag !
Mercedes Sprinter, L3H2, 316, Bj2017, Kastenwagen --> ein bisschen WoMo.
## Man sollte jede Gelegenheit nutzen seine Fresse zu halten. ##
Benutzeravatar
Fachmann
Wohnt hier
Wohnt hier
Beiträge: 1721
Registriert: 08 Sep 2007 20:41

Re: Zu niedrige Spannung von der Lichtmaschine

#5 

Beitrag von Fachmann »

Da fragt man sich was die ganzen Ingenieure Techniker usw den ganzen Tag bei der Entwicklung so alles machen.
mwrsa
Ganz neu hier
Ganz neu hier
Beiträge: 5
Registriert: 03 Nov 2022 20:20

Re: Zu niedrige Spannung von der Lichtmaschine

#6 

Beitrag von mwrsa »

 Themenstarter

Eine Sache habe ich noch vergessen zu erwähnen, die ist ein wenig paradox, macht aber doch Sinn:

Ich brauche nach der Reparatur weniger Sprit. Und das, obwohl die LiMa jetzt beide Batterien lädt, was sie vorher ja nicht mehr konnte.

Erklärbar ist's auch: Das arme Auto hat permanent versucht, den Kabelfehler zu kompensieren. Bspw. durch erhöhtes Standgas von 1000 1/min statt der üblichen 750 1/min. Jetzt funktioniert's wieder, die Batterien sind beizeiten voll und das Motörchen darf beruhigt vor sich in schnurren. Wirklich messbar ist die Einsparung übrigens nicht, dazu fahre ich mit zu vielen Schwankungen durchs Mittelgebirge. Und spätestens nach Nutzung der Standheizung ist der rechnerische Durchschnittsverbrauch im Eimer...
Benutzeravatar
Sprinter_213_CDI
Wohnt hier
Wohnt hier
Beiträge: 1764
Registriert: 08 Feb 2012 21:47
Wohnort: Berlin

Galerie

Re: Zu niedrige Spannung von der Lichtmaschine

#7 

Beitrag von Sprinter_213_CDI »

Moin mwrsa
Gut gemacht, vielen Dank für die ausführliche Erklärung.
Gute Fahrt
Holger
Bj. Juli / 2010, 196.000 km

Rückfahrkamera, C Schienen, 2DIN Radio, 4x100 Ah Batterien, Sitzbank 3-5, Drehsitze, zwei Airbag, AHK, Tempomat mit Limiter, WR 1500 W, Ladebooster WA 121525 D+, Airtronic 3900, 390W Solar mit MPPT, 2. Kupplung
Benutzeravatar
Rosi
Wohnt hier
Wohnt hier
Beiträge: 4970
Registriert: 01 Jan 2004 00:00
Wohnort: Tieflandsbucht

Galerie
Marktplatz

#8 

Beitrag von Rosi »

mwrsa hat geschrieben: 03 Nov 2022 21:01 ... Angeblich sammelt sich an der tiefsten Stelle im Kabel Wasser und das Kupfer gammelt weg. Oder der Kabelverbinder. ...
Ich hatte quasi selbiges Problem an meinem 2007er Sprinter 324 mit orig. Zusatzbatterie E28 nebst Trennrelais E36. :arrow: Die LiMa lädt solange dauerhaft, bis sie kaputt geht/ist :!:
viewtopic.php?p=199386&hilit=lichtmaschine#p199386
LiMa-Kabel Detail.JPG
324 M272 Bj.07 H1L2 + PRINS 154tkm (immer) noch
324 M273 Bj.08 H2L2 + PRINS 50tkm (hoffentlich) bald
319 OM642 Bj.16 im HYMER ML-I 540 mit 74tkm
JanN
Fühlt sich wie zu Hause
Fühlt sich wie zu Hause
Beiträge: 486
Registriert: 27 Sep 2020 09:47
Wohnort: Hannover

Fahrerkarte

Re: Zu niedrige Spannung von der Lichtmaschine

#9 

Beitrag von JanN »

mwrsa hat geschrieben: 03 Nov 2022 21:01 An guten Tagen hatte ich bei laufendem Motor 13,7V, sonst weniger. Reicht nicht, um irgendeinen Akku gescheit aufzuladen, erst recht nicht den 200Ah LiFeYPo im Ausbau.
Wirklich eine schöne Anleitung, aber: Die guten Winstons solltest du dann vielleicht doch lieber geordnet mit einem anständigen B2B-Lader (z.B. Victron Orion) befüllen. Außerdem: statt den Werks-Unfug sklavisch nachzubauen, hättest du die Sicherung besser kurz vor dem Übergabepunkt als an der ursprünglichen Stelle einfügen sollen - stell dir nur mal kurz den Aufriss zum Ersetzen vor, wenn die mal ihren Job machen und durchbrennen sollte...
313CDI, 7Gtronic, I=3,923, L2H2 , Bj 6/2016 Mopf, Ahk, 225/75R16CP, LKW mit Reisemobileigenausbau
Wer weiß was er nicht weiß weiß mehr als der, der nicht weiß was er nicht weiß.
martin.k
Kennt sich schon aus
Kennt sich schon aus
Beiträge: 59
Registriert: 09 Sep 2019 20:42
Wohnort: bei Hockenheim

Fahrerkarte

Re: Zu niedrige Spannung von der Lichtmaschine

#10 

Beitrag von martin.k »

Zum Thema Fehlersuche:
Prinzipiell sind zwei Stromstrecken vorhanden.
Der Weg von + Lichtmaschine bis + Batterie.
und
der Weg von Gehäuse Lichtmaschine (= Minus) bis Batterie Minus.
Schlecht könnten ja beide sein. Mit welcher Messung kann ich den schlechten Weg ermitteln?

Wenn ich es richtig verstehe so:
LiMa + <-> LiMa-Gehäuse (14,27V)
LiMa + <-> Batterie-Minuspol hat auch 14,27V dann ist der Minusweg okay.
Batterie-Pluspol <-> LiMa-Gehäuse hat 13,7 V dann ist der Plus-Weg schadhaft.

Gruß
Martin
Mercedes Sprinter, L3H2, 316, Bj2017, Kastenwagen --> ein bisschen WoMo.
## Man sollte jede Gelegenheit nutzen seine Fresse zu halten. ##
mwrsa
Ganz neu hier
Ganz neu hier
Beiträge: 5
Registriert: 03 Nov 2022 20:20

Re: Zu niedrige Spannung von der Lichtmaschine

#11 

Beitrag von mwrsa »

 Themenstarter

Danke für alle Kommentare und alles Lob!

Danke auch für die Bestätigung, Rosi! Scheint echt fast ein Serienfehler zu sein. Der Kabelbaum sieht ja meinem auch ganz ähnlich.

@JanN: Der Sinn der Sicherung erschließt sich mir ohnehin nicht ganz. Die wirkt ja praktisch nur bei einem Masseschluss in der Lichtmaschine. Und austauschbar ist die definitiv nicht gestaltet, die Mühe macht sich keine Werkstatt. Da wird das teuer Teil getauscht und gut is.
Was die Winston-Zellen angeht: Die 320Wp Solaranlage mit dem Victron Laderegler ist hauptsächlich dafür zuständig. Es ist ohnehin äußerst selten, dass ich mal Strom von vorn nach hinten schaufeln muss.

Was mich in dem Zusammenhang arg verblüfft hat - 44A Ladestrom am Zweitakku im Leerlauf/Standgas! Das fand ich ziemlich gut für die 140A-LiMa.
Antworten