6 (1794)

Startanlagen

Startbedingungen

Neben den wichtigsten Motordaten mus-sen bei der Festlegung einer Startanlage vor allem die Startbedingungen beruck-sichtigt werden. Dazu gehóren:

•    Startgrenztemperatur, d.h. tiefste Temperatur des Motors und der Batterie, bei der ein Start noch móglich sein muB,

•    Durchdrehwiderstand des Motors, gleichbedeutend mit dem erforderlichen Drehmoment an der Kurbelwelle bei der Startgrenztemperatur (einschlieBlich aller nicht abkuppelbaren Zusatzaggre-gate),

•    erforderliche Mindestdrehzahl des Motors bei Startgrenztemperatur,

•    mógliche Ubersetzung des Ubertra-gungselementes Starter-Kurbelwelle,

•    Nennspannung der Startanlage,

•    Eigenschaften der Starterbatterie,

•    Lange bzw. Widerstand der Zuleitun-gen zwischen Batterie und Starter (Spannungsfall),

•    Drehmoment, Drehzahl und Leistung des Starters (Starterkennlinie), usw.

Besondere Bedeutung hat dabei die Startgrenztemperatur, die tiefste Temperatur, bei der ein Verbrennungsmotor bei gegebener elektrischer Anlage mit defi-niertem Ladezustand der zugeordneten Batterie und bestimmter ÓMskositat noch sicherzum Selbstlauf kommt.

Die tiefste Temperatur, bei der noch ein Start móglich sein soli, richtet sich nach den klimatischen Verhaltnissen des Ein-satzgebietes und nach den Betriebs-bedingungen, aber auch nach wirtschaft-lichen Erwagungen (Leistungsbedarf und Kosten fur eine Startanlage steigen mit abnehmender Startgrenztemperatur stark an).

Im angefuhrten Beispiel wird fur die Startgrenztemperatur von -23 °C der Starter EV 2,2 kW zusammen mit der Batterie 12 V 90 A h/450 A benótigt. Dabei ist die Batterie gerade urn 20% ihrer Nennkapazitat entladen (Bild 6). Je kal-ter der Motor ist, urn so hóher mul3 die Anfangsdrehzahl liegen, urn ihn zu startem Urn diesem Temperaturverhalten des Motors gerecht zu werden, mul3te die Starterdrehzahl bei sinkender Temperatur ansteigen. In Wirklichkeit trifft aber leider gerade das Gegenteil zu: weil der Starter von der Energieversorgung der Batterie abhangig ist, fallt bei sinkender Temperatur die Drehzahl des Starters wegen der Zunahme des Batterie-lnnenwiderstandes sogar mehr ais pro-portional ab. Start- und Durchdrehversu-che dieser Art werden bei Bosch sehr haufig in der Kaltekammer des Techni-schen Zentrums Autoelektrik durchge-fuhrt (Bild 10).

In Europa werden Startanlagen im allge-meinen nach den in Tabelle 1 aufgefuhr-ten Startgrenztemperaturen ausgelegt. Der Durchdrehwiderstand, d.h. das zum Durchdrehen des Motors erforderliche Drehmoment, hangt in erster Linie vom Motorhubraum und von der Viskositat des Motorenóls (MalB fur die innere Rei-bung des Motorenóls) ab. Im allgemei-nen steigt der mittlere Durchdrehwiderstand bei Ottomotoren mit zunehmender Drehzahl an (bei Dieselmotoren hinge-gen kann der Widerstand nach einem Maximum bei einer Motordrehzahl von 80 bis 100 min^-1 wegen Ruckgewinnung der verhaltnismaf3ig hohen Kompres-sionsarbeit wieder abnehmen). Der Schnittpunkt der zugehórigen Motor-und Starter-Drehmomentkurven (Bild 7) bestimmt jeweils die Drehzahl, mit der der Motor bei der betreffenden Temperatur durchgedreht wird.

Ferner haben noch Bauart und Zylinder-zahl des Motors, Verhaltnis von Hub zu Bohrung, Verdichtungsverhaltnis, Drehzahl, Masse der bewegten Triebwerks-teile und dereń Lagerung sowie zusatz-liche Schlepplasten durch Kupplung, Getriebe usw. EinfluB.

Bild 7: Motordrehmomente (Durchdreh-widerstande) und Starterdrehmomente.

Bild 6: Startgrenztemperatur fur Starter Typ EV an einem 2-Liter-Dieselmotor.

a)    Drehzahl des Starters; fallt mit sinken-der Temperatur wegen Zunahme des Batterie-lnnenwiderstandes.

b)    Erforderliche Mindest-Anfangsdrehzahl des Verbrennungsmotors; steigt mit sinkender Temperatur wegen zuneh-mender Anlaufwiderstande.

Der Schnittpunkt beider Kurven ergibt die Startgrenztemperatur (hier-23 °C).

N-m

Ol_i_

0    50    100 min¹

Motordrehzahl n_M

Bild 8: Startvorgang beim Verbren-nungsmotor.

N-m
10
	a™	\3
8		\
§		j]b B
C		fl|»\ 4 ------
E ^6
0 E 1    *		KC
2		\2
0
	0	200 400 600 min^1
		Drehzahl n

1    Theoretisches Motordrehmoment. regelmalSige Verbrennung vorausge-setzt.

2    Starter-Drehmoment.

3    Theoretisches Gesamtdrehmoment durch Addition von Motor- und Starter-drehmoment.

4    Tatsachliches Gesamtdrehmoment infolge unregelmaOiger Verbrennung.

A Verbrennungen setzen unregelmadig ein.

B RegelmaSiger Lauf des Motors.

C Seibstandiger Lauf des Motors.

M_s Starterdremomente bei verschiede-nen Temperaturen (bezogen auf die Motorwelle).

M_u Drehmoment eines 3-Liter-Ottomotors bei verschiedenen Temperaturen. Der Schnittpunkt der zugehórigen Kurven bestimmt die Drehzahl, mit der der Motor bei -25° C, -18°C und-10°C durchgedreht wird.

Der Drehmomentverlauf ergibt sich bei

einer urn 20% entladenen 55-A-Batterie.