Kategorien
Stories & Erfahrungsberichte

OEMplus klärt auf: moderne Batterieladesysteme bringen Probleme im Kfz

Die Lichtmaschine soll die Batterien (Starterbatterie und Bordbatterie) während der Fahrt aufladen – das ist die übliche Vorgehensweise und eine allbekannte Annahme. Doch bei modernen Motoren, vor allem seit der Einführung der Euro 6 Norm, gilt das immer weniger. Warum ist das so und was haben moderne Batterieladesysteme damit zu tun?
In einem Versuch nach einer Teststrecke von über 500 Kilometern zeigte die Kontrollmessung einen niedrigeren Ladezustand der Batterien an, als vor Antritt der Fahrt. „Wie kann so etwas möglich sein?“ Solche und ähnliche Fragen tauchen in sozialen Medien häufig auf und verwirren.

Batterie-Management-Systeme (BMS) sorgen für Wirrwarr im KfZ

 

In den meisten Fällen handelt es sich um Reisemobile, Wohnmobile oder umgerüstete Offroad-taugliche Fahrzeuge auf Basis von aktuellen Euro-6-Motoren mit sogenannten Batterie-Management-Systemen (BMS). Der Land Rover Discovery gehört ebenfalls zu dieser Art von Fahrzeugen mit BMS, „Smartcharge“ oder „intelligenter Lichtmaschine“, auch wenn bei älteren Modellen keine Euro 6 erreicht wird. Im vermutlich guten Bemühungen die immer strenger werdenden Abgasnormen und Verbrauchsvorgaben  zu erfüllen, versuchen die KfZ-Hersteller kleine und kleinste Energieeinsparpotenziale zu nutzen. Moderne Lichtmaschinen werden somit nur noch dann zur Energiegewinnung hinzu geschaltet, wenn sie unbedingt benötigt werden. Das Batterieladesystem schliesst über die zahlreichen elektronischen Helfer Umgebungstemperatur oder laufende Verbraucher mit ein.
Ähnlich wie beim Zug gibt es Systeme, die die beim Bremsen entstehende, frei werdende, Energie nutzen. Dabei wird die Lichtmaschine punktuell zugeschaltet, um möglichst viel Energie in die Starterbatterie zu laden. Damit die Batterie dafür Kapazität frei hat, wird sie in der Übrigen Zeit nur auf etwa 80 Prozent geladen.
Dies hat negative Folgen für die Bordbatterie, also die zweite Batterie, die ebenfalls nur kurze Ladephasen mit stark schwankender Spannung abbekommt. Aus eigener Erfahrung kann berichtet werden, dass wenn die Bordbatterie bei Fahrtbeginn mehr gefüllt ist als die Starterbatterie, fliesst Ladestrom von der zweiten Batterie zur Starterbatterie oder vom Aufbau ins Basisfahrzeug – mit dem zuvor beschriebenen Ergebnis.

Ein Test von Hymer an der ML-T-Baureihe belegt den negativen Batterie-Effekt

 

Messungen vom Wohnmobilhersteller Hymer an Fahrzeugen der ML-T-Baureihe belegen ebenfalls diese Effekte.“Wir bauen seit Modelljahr 2017 darum serienmäßig Ladebooster in alle Modelle auf Mercedes Sprinter ein – für ältere gibt es ein Nachrüstkit“, erklärt Geschäftsführer Bernhard Kibler. Diesem Vorgehen folgen auch andere Aus- und Aufbauer, die auf den Mercedes Benz Sprinter setzen. Dieser ist der erste Transporter der 3,5t Klasse gewesen, der mit Euro-6-Motoren angeboten wurde und arbeitet – wie in der ganzen Mercedes Flotte – mit einem weitreichenden BMS.
„Wir haben uns bei der Umstellung auf Euro-6-Motoren beim Ducato ganz bewusst gegen eine intelligente Lichtmaschine entschieden“, sagt Bernd Wachtel, Fiat-Ansprechpartner für die Aufbauhersteller, im Gespräch. Das erklärt, warum beim wichtigsten Basisfahrzeug der Wohnmobil-Welt bislang keine erhöhte Ladeproblematik auftritt. Ob dieses Vorgehen auch die nächste Verschärfung der Euro-Norm noch möglich ist, bleibt offen.

Unterstützung für das „intelligente“ Batterieladesystem

Ob die oben beschriebenen Booster oder Ladewandler, die im Wohnmobil-Bereich angewendet werden, wirklich etwas bringen, sei dahin gestellt. Sie ziehen gezielt Strom aus der Starterbatterie ab und signalisieren der Lichtmaschine damit Nachladebedarf. So wird die Lichtmaschine zusätzlich hinters Licht geführt und der Zusatzbatterie bringt das auch nichts. Sinnvoller als die Booster sind Stromstossrelais, die im Bordnetz integriert sind und zusammen mit dem BMS und dem Batterieladesystem arbeiten. Sie geben dann Strom ab, wenn dieser benötigt wird und verhindern auch einen Ablauf des Stroms – von der Bordbatterie an die Starterbatterie – wenn gewollt. OEMplus entwickelt nicht nur für Land Rover Discovery solche Systeme und Kabelsätze, sondern auch für andere Fahrzeuge. Neben einer sauberen Verkabelung und Sicherung steht dem Fahrspass nichts mehr im Wege.
OEmplus Stromverteiler Kofferraum
OEmplus Stromverteiler Kofferraum
Kategorien
Umbauten Umbauten

Teil 6: Innenausbau zur Abenteuer Allrad 2017

Überall wo unser Ungetüm steht oder vorgefahren wird, zieht es Blicke auf sich. Da mit den integrierten Scheinwerfern die diesjährigen äusseren Verbesserungen abgeschlossen sind, widmen wir uns auf die Vorbereitung auf die Abenteuer Allrad dem Innenausbau.

Innenausbau: Sitze, Batterien, Beleuchtung, Elektronik

Bevor der Discovery jedoch ausgestellt werden kann, heisst es Abschied nehmen. Für 8 Wochen müssen wir uns trennen. Die vielfach besprochenen Optimierungen stehen also an. Diese sind sehr allumfassend und betreffen die rostigen Prospeed und Kaymar Teile, die Elektronik und z.T. den bisherigen Innenausbau bis die eigentliche Arbeit anfangen kann.
Im Innenraum wurde aus dem eigentlichen 7-Sitzer ein 2-Sitzer gemacht. Die dritte Sitzreihe wich aus Gewichtsgründen einer vorübergehend installierten Spanplatte. Die zweite Sitzreihe einer Spanplatte auf der eine SnoMaster 82-D Kühlbox montiert wurde. Die 2. Batterie ist im ehemaligen Fussraum der 3. Sitzreihe untergebracht gewesen und wurde durch eine kleinere Batterie, die sich jetzt im Motorraum am Sicherungskasten befindet, ersetzt. Erweiterungsmöglichkeiten für weitere Batterien wurden versteckt in der Verkleidung der 3. Sitzreihe geschaffen. Ein An-/Aus-Schalter („Knochen“) für die Seilwinde wurde im Motorraum angebracht. Die Winde soll nur nach Bedarf Strom bekommen und geht direkt auf die 2. Batterie.
Im eigentlichen Fahrgastinnenraum wurde nach und nach die SE Ausstattung zu einer HSE Ausstattung umgebaut. Den Anfang machten die elektrisch verstellbaren und beheizbaren Sitze sowie die Ambiente Beleuchtung. Dazu musste die Mittelkonsole auseinander gebaut und mit neuen Tastern versehen werden. Die Türverkleidungen bekamen LEDs (= Ambiente Beleuchtung). Im Zuge dieser Optimierungen wurde die komplette Innenbeleuchtung auf LED umgestellt. Die Kofferraumbeleuchtung ist über einen separaten Taster bei geöffneter Heckklappe zusätzlich schaltbar.
Die Nutzfläche des eigentlichen 7-Sitzers blieb bislang ungenutzt. Daher wurde die gesamte Innenverkleidung der 3. Sitzreihe mit der eines 5-Sitzers getauscht. So kann der Raum sinnvoll genutzt werden. In der Heckverkleidung wurden ein 230V Spannungswandler und 12V Steckdosen sowie ein Schalt- und Sicherungskasten installiert. Mit extra Anschluss für die Kühlbox und zum Laden der Batterien mittels Solarpanel.
Der professionelle Einbau des neuen CB-Funk-Geräts unter dem Beifahrersitz und des Garmin Navigationsgerät findet ebenso Beachtung wie weitere neue Steckdosen im Cockpit und der Mittelkonsole.

Optimierung des Dachträgers

Zu beachten ist zudem der neue Dachträger für den Disco in Verbindung mit dem Dachzelt. Diese Konstruktion ist noch in der Testphase und wird ausgiebig getestet, ob es so bleibt oder weiter verbessert wird. Das Gewicht wurde um ca. 50% reduziert. Einen Tisch beherbergt der Dachträger als Gimmick ebenso, wie verbesserte Aufnahmen für das Dachzelt. Zu bestaunen ist der Discovery zum heutigen Stand (04.06.2017) vom 15. – 18.06. 2017 an der Abenteuer Allrad in Bad Kissingen am Stand Z68.

Kategorien
Stories & Erfahrungsberichte

Schnorchel: 10 praktische Tipps vor dem Kauf

Beim Umbau vom ordinären Strassenfahrzeug zum Geländewagen ist der so genannte Schnorchel (oder auch die höhergelegte Luftansaugung) das Objekte der Begierde. Es macht gleich von Weitem jedem erkenntlich, hier kommt ein echter Off-Roader. Der Schnorchel dient genau dazu, was auch der Verpackung steht. Er hilft dem Motor unter Wasser zu atmen. Neulinge aber auch alte Hasen, die in die Vorzüge des extra Quantum Sicherheit kommen wollen, müssen ein paar Dinge beachten, bevor sie anfangen das ausgetüftelte Accessoire zu montieren. Wir klären auf und helfen mit fachkundigem Wissen.

Finde die Wattiefe deines Fahrzeuges heraus und versuche zu verstehen, warum sie so angegeben ist.

Wasser in der Luftansaugung ist nicht die einzige Gefahr, die dem Fahrzeug Schaden kann. Die fahrzeugspezifische Wattiefe beachtet ebenso elektrische, mechanische und elektronische Fahrzeugkomponenten, die bei Wasserdurchfahrten (dem so genannten Furten) in Mitleidenschaft gezogen werden können, wie auch die Abdichtungen, die das Eindringen von Wasser in die Fahrzeugkabine verhindern soll. Zum Beispiel hat der Chevrolet Colorado und der Isuzu D-Max die identische Höhe des Lufteinlasses, aber unterschiedliche Wattiefen. Die eine liegt bei 800mm, die andere bei 500mm.
Trotzdem ist zu beachten, dass die Höhe des Lufteinlasses immer in Relation zur Befestigung der Lichtmaschine gesehen werden muss. Beim D-Max wird daher empfohlen, dass man nicht so tief waten soll, so dass Wasser über die Türen eindringen kann. Obwohl der Motor das Waten mit einem Schnorchel überleben würde, wären verbesserte und wasserdichte Türdichtungen eine sinnvolle Ergänzung, sofern man öfters Furten möchte.
Für Fahrzeuge, die keine empfohlene Wattiefe haben, bestehen die Möglichkeiten, dass besonders freiliegende Flüssigkeitsbehälter, Elektronik und Elektrobauteile im Motorraum nicht gegen Wassereindringen genügend geschützt sind. Und das, obwohl Schnorchel für diese Fahrzeuge im Zubehörhandel erhältlich sind. Somit gibt es keine Garantie, dass die Mechanik oder Elektronik keinen Schaden bei Wasserdurchfahrten nimmt.

Finde heraus, ob es einen passenden Schnorchel für dein Fahrzeug gibt

Der einfachste Weg ist, einen Schnorchel passend zum Fahrzeug zu kaufen. Es ist jedoch auch möglich, speziell einen erhöhte Luftansaugung für Fahrzeuge, für die der Zubehörhandel nichts parat hat, anzufertigen. Dabei ist zu beachten, dass diese Lösung teurer ist und unter Umständen die gesamte interne Luftansaugung passend gemacht werden muss. Die meisten Schnorchel, die es zu kaufen gibt, sind so gefertigt, dass sie direkt an die Karosserie passgenau am originalen Lufteinlass montiert werden können. Mittels mitgelieferten Dichtungen wird das Eindringen von Wasser in das System verhindert.

Spare nicht an der Qualität

Billige No Name – Produkte sehen fast so aus, wie die Originalen. Billiges Plastik bietet weniger Schutz gegen UV-Strahlung, das Material beginnt früher brüchig zu werden. Leichte Schäden bringen das Plastik zum Bersten und bei einem Aufprall können Splitter bei Unfällen mit Personen, Verletzungen hervorführen. Zudem haben diese Schnorchel keine Zulassung. Originale Schnorchel sind aus dickerem Plastik, um den Widrigkeiten beim Offroad-Fahren zu widerstehen. Sie sind auch angepasst für die Menge der Luft, die der Motor benötigt. Ein Nachbau kann den Motor bei höheren Drehzahlen nicht mehr genug Luft bieten. Die Schläuche und Dichtungen der günstigeren Varianten können bei starker Strömung und viel Wasser ihrer tatsächlichen Aufgabe nicht mehr gerecht werden und Wasser kann in den Luftansaugtrakt eindringen.

Entscheide Dich für ein System

Generell gibt es zwei Arten von Lufteinlässen. Der bekannteste und meist genutzte Typ ist der AirRam, bei dem die Luft eingedrückt wird, sobald sich das Fahrzeug vorwärts bewegt. Dadurch drückt die angesaugte Luft Dreck und Wasser an den hinteren Schnorchel-Kopf und drückt so ungewollte Materialien durch kleine Löcher im Kopf wieder raus. Das Wasser wird vor Erreichen des Luftfilters abgeschieden.
Die andere Art des Luftfiltereinlasses ist der Zyklon oder Vortex Typ. Bei ihm wird im runden Kopf die Luft im Kreis gewirbelt, so dass sich aufgrund der Zentrifugalkräfte Wasser, Dreck und Staub an den Wänden abscheiden uns später ausgekippt werden kann. Dieses System ist effektiver als das AirRam System und hält den Luftfilter sauberer. Jedoch ist der Luftdurchsatz geringer, was zum Verlust von Leistung und einem erhöhten Verbrauch führen kann.

Montiere den Schnorchel richtig

Vor der Montage sollte sichergestellt sein, dass alle benötigten Werkkzeuge und Materialien vorhanden sind. Wenn die Montage nicht alleine durchgeführt werden kann, ist es keine Schande um Hilfe zu fragen oder eine spezialisierte Werkstatt aufzusuchen.

Sei darauf vorbereitet Löcher in deine Karosserie zu schneiden

Um den Schnorchel richtig zu montieren, müssen Löcher in die Karosserie gebohrt und unter Umständen das originale Loch der Luftansaugung erweitert werden. Wenn man dazu nicht das richtige Werkzeug hat, sollte man die Finger davon lassen und eine Werkstatt aufsuchen. Auch hier ist es wichtig, dass die Kollegen Rostschutz auftragen, so dass keine Korrosion entstehen kann.

Silikon Versiegelung ist wichtig

Ein Schnorchel wird seinem Bestimmungszweck nur gerecht, wenn das ganze System versiegelt ist. An allen wichtigen Verbindungen und Dichtungen sollte Silikon aufgetragen werden.

Regelmässige Überprüfung des Schnorchels

Nach jeder Wasserdurchfahrt, bei der der Motorraum überflutet wurde, muss sichergestellt werden, dass keine Lecks, Risse oder lose Verbindungsteile die Arbeit des Schnorchels beeinträchtigen. Nur so können teure Reparaturen vermieden werden.

Schnorchel können nicht alles

Nochmals zur Erinnerung. Schnorchel schützen keine elektronischen Bauteile, auch nicht die Differenziale oder das Getriebe. Viel wichtiger ist jedoch auch zu wissen, dass er nicht das Wegschwemmen des Fahrzeugs bei hohem und/oder schnell-fliessendem Wasser verhindert oder bei stehendem Wasser das Durchsickern in den Fahrzeuginnenraum wenn man stecken geblieben ist. Generell sollte die Strecke – wohlmöglich – vorher abgelaufen oder vorausfahrende Fahrzeuge beobachtet werden. So bekommt man eine Idee, wie gefährlich es ist. Zudem benötigt man beim Furten den richtigen Gang und Drehmoment, um die Massen an Wasser, die sich vor dem Fahrzeug befinden, weg zu bewegen. Ein Fahrzeug ohne Untersetzung ist nicht dafür ausgelegt, Wasser über die angegebene Wattiefe hinaus, wegzustossen.

Sogar mit einem Schnorchel, sollte man das Waten auf ein Minimum reduzieren

Auch wenn Hersteller über die Wattiefe sprechen, sagen sie nicht alles. Es fehlt nämlich wie lange man – auch unter Berücksichtigung der Wattiefe – im Wasser fahren kann. Ein paar Autolängen stellen kein Hindernis dar, aber mit ein paar Kilometern, auch mit Schnorchel, können Probleme auftreten. Die Möglichkeit dem Motor unter Wasser Sauerstoff zuzuführen und vollends zu Schwimmen sind zwei verschiedene Dinge.
Schlussendlich schützen Schnorchel vor teuren Motorschäden wenn man durch Wasser fahren muss, aber im Zweifelsfall oder man sich nicht sicher ist, sollte man es lassen!
 
 

Kategorien
Umbauten

Integrierte Scheinwerfer: es werde Licht – Teil 5

Im vierten Teil unsere Serie erzählte ich bereits etwas über die Fahrzeugelektronik und die Probleme, die sie bereiten kann. In diesem Kapitel beschränke ich mich auf die durchlaufende Entwicklung mit den Zusatzscheinwerfern, und die Lösung: im Kühlergrill integrierte Scheinwerfer.
Wie bereits geschrieben, haben wir auf dem Dachträger die T24 von Lazer Lamps montiert. Der Lichtbalken sieht schon mächtig gewaltig aus, beleuchtet aber die Motorhaube aufs Gröbste und ist für den Einsatz auf der Strassen nicht geeignet. Im Gelände kann man geteilter Meinung sein. Für Schnee, Regen, Graupel, etc. eignet sich die T24 nicht und da nicht immer schönstes Wetter ist, muss man fairer Weise sagen, dass dieser Lichtbalken eher zum Protzen ist, als dass er überhaupt hilft. Er ist so hell, dass man auf der Strasse (wo er ja nun auch keine Zulassung hat) das Fernlicht des Gegenverkehrs weit überblendet und man entgegenkommende Autos nicht sehen kann.

Die Abhilfe: integrierte Scheinwerfer

Was ist also nun die Lösung? Bei früheren Fahrzeugen hatte ich Zusatzscheinwerfer mittels einer Metallplatte hinter das Kennzeichen gesetzt. Das ist aufgrund der neuen Stossstange und auch der Seilwinde nicht möglich. Abgesehen davon, ist das Kennzeichen jetzt seitlich und nicht mehr mittig zentriert.
Somit blieb nur noch die Lösung im Kühlergrill integrierte Scheinwerfer zu installieren. Den passenden Halter und die Kabelsätze sind erst seit 2016 durch OEMplus auf dem Markt gebracht worden. Somit war klar, dass die Lösung zur Unterstützung des Fernlichts, welches für die meisten Zwecke völlig ausreichend ist, die integrierten Scheinwerfer sein sollen. Das Schöne an dieser Lösung ist zudem, dass diese Scheinwerfer für den Betrieb auf auf öffentlichen Strassen zugelassen sind.
In unserem Fall wurden zwei Lazer Lamps Triple-R 750 Elite2 verbaut. Diese geben einen guten Mix für den on- und offroad Einsatz. Für die Streuung des Lichtkegels können sie mit einem 10-15° Streuwinkel ausgestattet werden. So wird das Licht ein wenig breiter, was beiden Einsatzzwecken zugute kommt.
 

Lichtkegel mit aktiven integrierten Scheinwerfern (Lazer Lamps Triple R 750 Elite2)
Lichtkegel mit aktiven integrierten Scheinwerfern (Lazer Lamps Triple R 750 Elite2)

Lichtkegel mit aktiven integrierten Scheinwerfern (Lazer Lamps Triple R 750 Elite2)
Lichtkegel ohne aktiven integrierten Scheinwerfern

Fast am Ziel: Fahrzeugelektronik, ohne sie geht nichts – Teil 4

In diesem Teil der Entwicklungsgeschichte unseres Land Rover Discovery geht es primär um Fahrzeugelektronik. Den Start des Umbaus ist im ersten Teil zu finden.

Die Fahrzeugelektronik und ihre Tücken

Dass Fahrzeuge mit immer mehr Elektrik vollgestopft werden, ist ein offenes Geheimnis. Immer mehr elektronische Helfer unterstützen uns Fahrer. Genau das macht das Fahren angenehm, birgt aber auch Hindernisse und Hürden, die bei anderen „klassischen“ Fahrzeugen, die sonst im Offroad-Bereich umgebaut werden, nicht auftreten. Dies Fahrzeuge sind von der Fahrzeugelektronik aus, einfacher gehalten.
Jedem Offroader ist „IBS“ – Intelligent Battery System – ein Begriff. Das Hauptaugenmerk sollte auf dem Wort intelligent liegen, ist es aber nicht. Diese Technologie ist für den Stand der Fahrzeuge vor Discovery 3/4 ausgelegt und nicht für neuere Fahrzeuge. Mit dem Einbau einer zweiten Batterie und dem IBS fing im Fall von unserem Lord Vader der Spass erst an. Als ich meinem Vater (einem sehr versierten Schrauber) den Schaltplan zeigte, meinte er sofort, dass das nicht funktionieren kann und so kam es auch!
Ständig eine leere Batterie liessen auf einen unbekannten Verbraucher im Bordnetz vermuten. Der einzig neue Verbraucher ist die Seilwinde gewesen. Diese wurde abgeklemmt und immer noch ist die Batterie leer gewesen. Dass die Horntools Seilwinde durch ihre „intelligente“ Bauform des Anschlusses für die manuellen Steuerung ebenfalls einen Kriechstrom zuliess, ist kein schöner Fakt, aber Tatsache, der zu einem späteren Zeitpunkt optimiert wird.

Was ist also das Problem?

Neuere Fahrzeuge verfügen über ein so genanntes Batteriemanagementsystem (BMS), welches im Regelbetrieb (mit laufendem Motor) die Verbraucher kontrolliert und im Ruhezustand eine Ruhespannung von 0.5 A, auch für verschiedene Assistenzsystem (Regulierung Luftfahrwerk, Überwachung etc.), aufweist. Das IBS, welches in regelmässigen Abständen anfragt, ob genügen Spannung zwischen den Batterien vorhanden ist, tut dies auch bei ausgeschaltetem Motor. Dabei wird zudem das BMS und die gesamte Fahrzeugelektronik in Betrieb genommen. Somit sind alle Verbraucher, wie z.B. Steuergeräte, für 20 Minuten aktiv, bevor sie sich wieder abschalten. Das Ergebnis ist selbsterklärend: Im Standbetrieb, bei ausgeschaltetem Motor, liegt der Verbrauch über der Ruhespannung und da sich beide Batterien von der Spannung her ausgleichen, saugen sie sich gegenseitig leer. Vielen Dank IBS!

Probleme mit der Fahrzeugelektronik beheben

Der o.g. Vorgang beschränkt sich aber nicht nur auf die Fahrzeugelektronik des Land Rover Discovery sondern gilt stellvertretend für alle modernen Fahrzeuge mit BMS. Eine Abhilfe kann ein wirklich intelligenter Mechaniker mit einem Stromstossrelais schaffen, welches im Kreislauf des BMS eingebunden ist und mit ihm zusammen arbeitet. Nach ca. einem Jahr mit angeblichen Batterieproblemen, kaputter Batterie, etc. wurden wir bei bei OEMplus fündig und uns konnte endlich geholfen werden. Solche Stromstossrelais sind unabhängig der Fahrzeugmarke bei OEMplus erhältlich.
Im Fahrzeugelektronik-Bereich gehören ebenso Zusatzscheinwerfer. Konnte man früher noch den Geberstrom vom Fernlicht abzweigen, geht das bei neueren Fahrzeugen nicht mehr. Zusatzscheinwerfer müssen wie viele andere Änderungen auch programmiert und mit extra Kabelsätzen angeschlossen werden. Innerhalb des Windschilds unseres Prospeed Dachträgers wurde eine Lazer Lamp T24 verbaut. Angeschlossen mit einem extra entwickelten Kabelsatz von OEMplus wurde ein Taster in den Dachhimmel neben der Innenbeleuchtung installiert. Der Taster schaltet den Lichtbalken entweder zusammen mit dem Fernlicht oder konstant als Arbeitslicht.