Unterschiedlich große Riemenscheiben für LiMA und Servopumpe erhältlich?

[WolfManE30]

Moin zusammen,

 

gerade spukt mir eine Idee durch den Kopf... Ich optimiere schließlich immer gerne an Kleinigkeiten herum.

 

Gibt es Keilriemenscheiben unterschiedlicher Durchmesser im Vergleich zur Serienbestückung mit der man die Übersetzung zum Generator verändern (verkleinern) könnte?

Bei Fahrzeugen ohne übermäßige Bordnetzlast durch Sitzheizung, Heckscheibenheizung oder großer HiFi-Anlage wäre das eine sehr einfache Möglichkeit den Kraftstoffverbrauch zu senken, die verfügbare Motorleistung zu steigern.

Der Generator trägt mit ca. 1l/100km zum Gesamtverbrauch bei. Gerade bei Autobahnfahrt ist der Generator hoffnungslos unterfordert, weil er auf die Deckung des Strombedarfs bei Leerlauf ausgelegt ist. Könnte man die Generatordrehzahl bei Konstantfahrt reduzieren, würde sich das positiv auf die benötigte Antriebsleistung des Generators auswirken...

EDIT: Das gleiche gilt im Grunde auch für die Pumpe der Servolenkung. Wer mit ein wenig höheren Lenkkräften leben kann, hätte hier auch die Möglichkeit einer Effizienzsteigerung. Gibt es dafür andere Riemenscheiben die passen könnten?

 

Hat das schon mal jemand probiert?

Kennt jemand Riemenscheiben die auf die LiMa passen und einen größeren Durchmesser als Serie haben?

Bearbeitet: 4. Mai 2012 von WolfManE30

[JuTu]

Moin,

 

die Idee als solche ist gar nicht so schlecht, allerdings bezweifel ich, dass das "Mitdrehen" der LiMa ohne Last (Batterie voll) 1 Liter / 100Km ausmacht.

 

Wenn man schon solche Gedanken hat, dann würde ich die LiMa ganz azuskoppel, mit z.B. einer Magnetkupplung, wie von Klimakompressor, und bei schwacher Batterieladung wieder einkuppeln.

 

Richard

[WolfManE30]

der verbrauchsanteil des generators am gesamtverbrauch von 1l/100km ist ein mittelwert aus der fachliteratur. der wird nicht bei jedem fzg. gleich sein, und beim e30 mit relativ niedrigem strombedarf tendenziell niedriger liegen.

das problem ist grundsätzlich, dass gerade wenn die lima mit geringer last bei hohen drehzahlen dreht, der wirkungsgrad furchtbar schlecht ist (kleiner 50%). der wirkungsgrad wird wieder besser bei niedrigen drehzahlen (bis ca. 70%). somit sinkt die benötigte antriebsleistung für die gleiche elektrische leistung, und damit der verbrauch.

 

Wenn man schon solche Gedanken hat, dann würde ich die LiMa ganz azuskoppel, mit z.B. einer Magnetkupplung, wie von Klimakompressor, und bei schwacher Batterieladung wieder einkuppeln.

das ist korrekt. geht allerdings schon sehr weit in richtung intelligentes bordnetz-management, wie das heute bei neuen autos betrieben wird. das ist wiederrum nicht ganz so einfach beim e30 realisierbar.

 

eine einfache übersetzungsänderung hilft auch schon etwas. es gibt eine firma (fa. power hybrid) die geänderte riemenscheiben anbietet, wo die übersetzung um den faktor drei verringert wird.

damit werden laut praxistest verbrauchseinsparungen zwischen 12 und 20% erzielt. das halte ich beim e30 mit ohnehin relativ geringem gesamtverbrauch für utopisch, und diese große übersetzungsänderung ist bei einem keilrillenriementrieb mit mehreren spuren nicht machbar.

aber mich würde trotzdem interessieren was es bringt im rahmen des technisch einfach möglichen

 

daher die frage: welche riemenscheiben anderer durchmesser passen beim e30 auf die lima?

[Poppy2]

Oh ein interssantes Thema,ev. auch für Leute die ihren Wagen mehr auf Kurzstrecken in der Stadt bewegen, also eine kleinere Riemenscheibe für die Lima bräuchten um die Batterie schneller zu laden.

Wäre für mich auch noch eine Überlegung wert.

Oder ist es gar nicht so das man zwar etwas mehr verbrauchen aber dafür die Batterie eher geladen wird?

[WolfManE30]

Oder ist es gar nicht so das man zwar etwas mehr verbrauchen aber dafür die Batterie eher geladen wird?

theoretisch stimmt das. allerdings ist die lima bereits so ausgelegt, dass sie bei niedriger drehzahl schon ordentlich strom erzeugen kann. (daher stammt ja ursprünglich der schlechte wirkungsgrad im fahrbetrieb).

noch schneller übersetzen wird wiederrum daran scheitern, dass dann die zulässige maximaldrehzahl des generators bei hohen motordrehzahlen überschritten wird.

die jetzige riemenscheibe ist ja schon recht winzig. viel kleiner geht dann nicht mehr, wenn man gleichzeitig noch mit dem riemen moment übertragen will.

 

edit: habe gerade die patentschrift der fa. power hybrid gefunden, wo die verbrauchseinsparungen genannt werden

Bearbeitet: 4. Mai 2012 von WolfManE30

[vokuhila]

da hast Du einen kleinen Denkfehler

 

der Generator nimmt ja dank Regler nur wirklich Leistung auf, wenn er auch welche abgeben muss, also wenn der (niedrige) Ladezustand der Batterie einen Ladestrom erzeugt und/oder wenn Verbraucher eingeschaltet sind, die das Bordnetz belasten, ansonsten läuft der Generator "nur so mit" und klaut entsprechend wenig Leistung

 

wie leicht so ein Generator ohne Last dreht, kann man bei abggenommenem Keilriemen schnell mal testen um ein Gefühl dafür zu bekommen, das ist quasi "nichts"

 

die Leistungsaufnahme ist mit einem gewissen Verlustoffset und Verlustfaktor ziemlich linear zur Leistungsabgabe, wenn der Generator z.B. bei 2000 U/min eine bestimmte Leistung abgeben muss, dann braucht er dazu ein bestimmtes Drehmoment, bei 4000 U/min ist für die gleiche Leistung dann das halbe Drehmoment erforderlich

 

verringerst Du die Generatordrehzahl, dann braucht der Generator automatisch mehr Drehmoment für die gleiche Leistungsabgabe, und der erhoffte Gewinn bleibt aus

 

was allerdings möglich wäre, ist die Steuerung des Reglers Fahrzyklusabhängig, bei BMW wird das mit dem sog. "MFR" (Multifunktionsregler) serienmässig gemacht, etwas ähnliches könnte man mit einer kleinen Steuerung auch der e30 Lima entlocken, also beim Beschleunigen z.B. den Erregerstrom abschalten und damit bessere Fahrleistungen zu erreichen, beim Bremsen die Bordspannung etwas zu erhöhen um einen höheren Ladestrom zu erzeugen usw.

[JuTu]

 

wie leicht so ein Generator ohne Last dreht, kann man bei abggenommenem Keilriemen schnell mal testen um ein Gefühl dafür zu bekommen, das ist quasi "nichts"

 

 

Eben.

 

Deshalb bezweifel ich den 1 Liter / 100Km.

 

Gerade in der Stadt bei Kurzstreckenverkehr wäre ein zu niedriger Ladestrom fatal.

 

Richard

[WolfManE30]

@gert: du hast recht, und ich hab trotzdem keinen denkfehler

klar, die generatorleistung setzt sich zusammen aus drehmoment mal drehzahl. wenn ich die drehzahl absenke, muss mehr moment gestellt werden.

was der generator aber eigentlich liefern muss zur stromerzeugung ist nicht das drehmoment, sondern der geforderte ladestrom.

bei konstanter bordspannung von 14V ergibt sich aus strom*spannung=leistung auch eine verhältnisbeziehung ähnlich drehmoment*drehzahl=leistung, nur dass eben die spannung konstant bleibt. der strom ist daher das repräsentativste maß für die generatorlast.

 

die ganze überlegung beruht nun darauf, einen verbrauchsgünstigeren betriebspunkt bei gleicher leistung (also strom) anzufahren.

und dabei spielt der wirkungsgrad der leistungserzeugung die entscheidende rolle. im anhang hab ich mal ein beispielhaftes kennfeld eines herkömmlichen, luftgekühlten klauenpolgenerators auf 14V-basis dargestellt. die zahlenwerte können sich je nach größe des generators verschieben, aber die qualitative aussage gilt mehr oder weniger immer.

 

bewege ich mich darin bei konstantem strom in bereich niedrigerer drehzahlen, steigt der wirkungsgrad.

im gegenzug muss ich also weniger leistung über den riementrieb schicken um die gleiche strommenge zu produzieren.

somit bleibt mehr leistung für den vortrieb übrig, oder man kann alternativ mit weniger verbrauch gleich schnell fahren wie davor.

 

die ganze idee hat deshalb potenzial, weil bei alten autos wie dem e30 die lichtmaschinen, verglichen mit modernen autos, ganz ordentlich überdimensioniert sind. wie schon festgestellt, läuft der generator die größte zeit nur mit geringer last mit.

somit bleibt bei niedrigeren drehzahlen immer noch mehr als genug strom übrig um den bedarf zu decken.

 

 

also zurück zu meiner ursprünglichen frage:

welche riemenscheiben könnten für diesen zweck passen?

[vokuhila]

ach darauf willst Du hinaus, naja ob das nun DEN gewünschten Effekt bringt, wenn Du die Drehzahl auf die Hälfte senkst, hast Du eine Verbesserung vom Wirkungsgrad im Bereich von 10 bis 20%, da aber der Generator meist nur bei 20-30% Last betrieben wird, hättest Du um die 60 Watt weniger Verluste im Generator

 

60 Watt ...... 0,06kW ...... 0,1PS ......

 

wenn Du wirklich spürbar was schinden willst, dann schmeiss den e30 Riementrieb raus, bau mit m43 Teilen auf Keilrippenriemen um und nimm einen moderneren Generator als das olle e30 Ding, vorzugsweise eben einen mit MFR

 

und : bau ein etwas leichteres Schwungrad ein, hebe die Verdichtung auf 95-Oktan taugliche Werte an, stell die Nockenwelle ein wenig auf früh, gib bisschen mehr Zündwinkel (Chip oder Inkrementenrad bzw. Geber versetzen) und dann könnte der halbe Liter Sprit (oder bisschen mehr) gespart werden

 

eigentlich würde ICH bei den Preisen und der Verfügbarkeit heutzutage gleich einen M43 einbauen, mitsamt Disa, Klopfregelung und dem ganzen Pipapo und den M40 in die Ecke stellen

[WolfManE30]

darauf will ich hinaus...

 

von motorumbauten war nirgends die rede.

schade, dass die einfache frage nach größeren riemenscheiben nicht einfach beantwortet werden kann.

[JuTu]

schade, dass die einfache frage nach größeren riemenscheiben nicht einfach beantwortet werden kann.

 

Moin,

 

doch, eigentlich schon.

 

a.)

Wenn die Batterie voll ist spielt die Drehzahl bzw. der Lastwiderstand der LiMa annährend keine Rolle, da sie "leer" mitdreht

b.)

Im Ladezustand spielt der Wirkungsgrad der LiMa in Abhängigkeit zur Drehzahl eine Rolle, das ist richtig. Allerdings ist der Ladestrom bei höherer Drehzahl grösser; d.h. bei niedrigerer Drehzahl und somit geringerem Widerstand ist die Zeit länger, die gebraucht wird, die Batterie zu laden. D.h.: Man hat zwar einen etwas geringeren Mehrverbrauch (weniger Widerstand der LiMa) diesen aber über längere Zeit (DIESER Aspekt fehlt in der Graphik)

c.)

Viele Verbraucher im Fahrbetrieb notwendig, also Licht, Heckscheibe, Gebläse, ggfls. Sitzheizung usw....Risikofahrt! Reicht der Ladestrom bei niedriger Drehzahl der LiMa überhaupt aus; ode wird die Batterie, gerade im Kurzstreckenverkehr stetig entladen?

Als Ing. sehe ich zwar einen theoretischen Verbrauchsvorteil, dieser dürfte aber im Promille-Bereich liegen.

 

Richard

[Poppy2]

Hm,tja ,hätte ja auch einfach sein können,aber wenn es so aussieht.

[JuTu]

Hm,tja ,hätte ja auch einfach sein können,aber wenn es so aussieht.

 

Moin,

 

was meinst Du, auf welche "Art & Weise" der Fahrzeughersteller Grösse & Drehzahl der zu verbauenden LiMa ermittelt?

 

Da werden sehr genaue Versuche gefahren. Je nach Ausstattung werden auch unterschiedliche Lichtmaschinen verbaut, um GENAU den o.g. Effekt zu optimieren.

 

Richard

[Pendejo]

 

....

 

Hat das schon mal jemand probiert?

Kennt jemand Riemenscheiben die auf die LiMa passen und einen größeren Durchmesser als Serie haben?

 

Du kannst die Riemenscheibe der Lima vom M30 nehmen. Diese hat einen Durchmesser von 78mm statt 66mm.

 

Allerdings steigt dann auch der Umschlingungswinkel an der Lima. Was zu höherer Reib- bzw. Walkarbeit führen kann. Auch die Auswirkungen auf den restlichen Trum kann nicht so einfach abgeschätzt werden. Fazit, es lohnt sich wahrschenlich nicht .....

[WolfManE30]

@pendejo: danke für die produktive antwort! das ist mal eine hilfreiche aussage!

ist allerdings kein großer sprung in der übersetzung. ich hatte gehofft irgendwo noch was größeres zu finden.

zwar steigt der umschlinungswinkel und damit die riemenverluste, aber das kompensiert sich mit der gleichzeitig geringeren notwendigen riemenvorspannung. im restlichen trum hängt beim e30 mit seinen drei riemenspuren ja nicht viel. das macht mir keine sorgen.

 

@dipl.-ing. richard: ich weiß, wie autohersteller generatoren auslegen. ich beschäftige mich jeden tag, den ganzen tag, mit nebenaggregaten und deren antrieb bei einem großen deutschen autohersteller, der durchaus höchsten wert auf zuverlässigkeit und effizienz legt.

die auslegung geschieht auf ein worst-case szenario hin, welches sich nunmal im leerlauf abspielt, plus sicherheiten. und besonders früher waren diese sicherheiten sehr viel höher als heute. und genau DAS kann man sich risikoarm und billig zunutze machen indem man das drehzahlniveau verlegt.

das war leider alles nicht meine kernfrage, die bislang nur einer auf dieser langen seite tatsächlich beantwortet hat...

 

Im Ladezustand spielt der Wirkungsgrad der LiMa in Abhängigkeit zur Drehzahl eine Rolle, das ist richtig. Allerdings ist der Ladestrom bei höherer Drehzahl grösser; d.h. bei niedrigerer Drehzahl und somit geringerem Widerstand ist die Zeit länger, die gebraucht wird, die Batterie zu laden. D.h.: Man hat zwar einen etwas geringeren Mehrverbrauch (weniger Widerstand der LiMa) diesen aber über längere Zeit (DIESER Aspekt fehlt in der Graphik)

ich kann einfach nicht jede mögliche darstellung, jedes beliebige kennfeld hier hochladen. die meisten leute hier interessiert es einfach nicht. darfst mir gerne eine PN schreiben, dann geb ich dir noch weitere infos.

da der generator fremderregt betrieben wird, ist es durchaus möglich hohe lasten (ströme) bei niedrigen drehzahlen darzustellen. die argumentation der längeren ladezeit mit weniger widerstand trifft in diesem fall also nicht zu, da ich nicht rein drehzahlabhängig strom produzieren kann.

 

außerdem kommt noch dazu, dass der generator aufgrund seiner restmagnetisierung auch ohne erregung bei hohen drehzahlen merklich strom produziert (das kann jeder bestätigen, der ein paar tage mit defektem lima-regler gefahren ist). das "lastfreie" mitlaufen bei hohen drehzahlen findet also in der realität auch nicht ganz so einfach statt.

[JuTu]

Moin Wolfgang,

 

was Du schreibst ist alles 100%tig richtig, und könnte so unterschrieben werden.

 

Worauf Du allerdings hinausmöchtest ist ein "Delta-Verbrauch", d.h. Um wieviel Promille / Prozent würde sich der Durchschnittsverbrauch reduzieren, wenn das Drehzahlverhältnis Kurbelwelle Limawelle und den Faktor "X" verkleinert werden würde.

 

Auch eine Argumentation in die andere Richtung wäre möglich:

Erhöhe ich die Drehzahl der LiMa, so wird die Batterie schneller geladen und die Leerlastzeiten der LiMa werden länger.

 

Ich bleibe dabei: Wenn, dann eine 100%tige Auskopplung.

 

Richard

[vokuhila]

@pendejo: danke für die produktive antwort! das ist mal eine hilfreiche aussage!

 

leider ist diese Aussage wenig hilfreich, da sie rein theoretischer Natur ist , denn die M30 Riemenscheibe ist praktisch nicht für den M40 geeignet

der M40 hat eine Riemenscheibe mit ziemlich viel axialem Versatz, der Riemen fluchtet mit der M30 Scheibe dann nicht mehr, ich würde sagen, man bekommt es nichtmal mit "unterlegen" hin, weil der Wellenstumpf zu kurz ist

[WolfManE30]

der M40 hat eine Riemenscheibe mit ziemlich viel axialem Versatz, der Riemen fluchtet mit der M30 Scheibe dann nicht mehr, ich würde sagen, man bekommt es nichtmal mit "unterlegen" hin, weil der Wellenstumpf zu kurz ist

schade, also doch noch keine lösung...

 

@richard: die simulationsergebnisse die mir vorliegen lassen durchaus auf eine verbesserung hoffen. klar ist aber auch, dass eine feste übersetzung gegenüber eines schaltbaren 2-gang-antriebs oder einer vollständigen abkopplung immer nachteile haben wird.

 

potential ist vorhanden wenn sich beispielsweise das übersetzungsverhältnis verdreifachen ließe. das wird mit plug-and-play riemenscheiben kaum möglich sein, befürchte ich.

 

vllt. will sich ja jemand anbieten und mir einen satz riemenscheiben drehen? dann probiere ich gerne aus was es bewirkt

[vokuhila]

wenn Du so viel Änderung haben willst, dann wäre eine mit ausgedrehter Servopumpenscheibe umgeschweisste bzw. geschraubt adaptierte M40 Riemenscheibe fast die einzig wirtschaflich umsetzbare Möglichkeit mit Gebrauchtteilen

 

den Preis einer speziellen Neuanfertigung wirst Du wohl in der verbleibenden Zeit der Benzinära nicht an Ersparnis reinfahren können

[E30-Heizer]

Gibt es Keilriemenscheiben unterschiedlicher Durchmesser im Vergleich zur Serienbestückung mit der man die Übersetzung zum Generator verändern (verkleinern) könnte?

 

Gute Idee, gibs aber schon seit Jahren zu kaufen und bringt so gut wie nichts.

 

http://spritsparen-riemenscheibe-lichtmaschine.lima-shop.de/index.htm

[WolfManE30]

den Preis einer speziellen Neuanfertigung wirst Du wohl in der verbleibenden Zeit der Benzinära nicht an Ersparnis reinfahren können

das ist mir durchaus klar, und eine einzelanfertigung wird auch nicht angestrebt

 

selbst wenn es nichts bringt, aber dafür auch nicht viel kostet hab ich meinen spaß gehabt und bin um eine erfahrung reicher.

wäre ja nicht das erste mal, dass auf diesem forum jemand eine sinnlose umbauaktion durchführt

 

die sache mit der pumpenscheibe werde ich mal genauer anschauen. das hab ich noch eine hier.

[Phönix - 318is]

gerade beim mitlesen mal konkret geschaut, was ein Generator für meinen IS kosten würde und dabei entdeckt, dass:

 

Hella Riemenscheibe 72,5mm

 

und Bosch 68mm

 

hat-vllt. is es ja bei Deinem ähnlich?

 

Wobei ich aber auch denke, dass sowas nicht spürbar ist und wenn der andere Generator dann noch 2kg mehr wiegt sind die 4 Promille einsparung eh davon gefressen

[WolfManE30]

interessante info. deutet darauf hin, dass die beiden generatoren leicht unterschiedliche lastkennlinien haben, was über die übersetzung angeglichen wird.

die unterschiede sind auch da wieder mal sehr gering.

[Poppy2]

Hm um hier mal anzusetzen.

Habe bemerkt das meine Anzeigen manchmal im Standgas bei eingeschaltetem Licht flackern,sogar der BC2,deutet also darauf hin das was mit meiner Lima nicht stimmt,so denke ich.

Hab dann gleich mal im Edeka geschaut und festgestellt Lima 90A,Riemensch.66mm.

Bei meiner Suche im Netz ist mir dann aufgefallen das man Lima´s mit 66-87mm Riemenscheibe bekommen kann,alle Angebote sind Kompatibel mit der OE des Edeka.

Ergo ist die Lastkennlinie bei verschiedenen Herstellern durch die Riemenscheibe wohl ausgeglichen worden,wie du schon schreibst.

Aber 66-87 mm erscheint mir da doch nicht grade wenig.

Sollte ich mir lieber eine mit 73mm besorgen ,da bei mir eine solche verbaut ist (wobei fraglich ist ob selbige nicht bis zu dem Zeitpunkt an dem ich den Wagen gekauft habe schon mal getauscht wurde),oder eher eine mit 66mm wie es im Edeka steht?

Normal wollte ich mir nur einen neuen Regler besorgen,aber bei einer Fahrleistung von 234tkm und der Tatsache das man für 110€ eine neue Lima bekommt und die alte nicht einmal zurückschicken muß,sehe ich das anders.

[cabriolet]

Hätte da noch eine fast neue mit 87er Scheibe rumliegen, falls die einer haben will. Ist von Vemo. Ich hatte die gekauft, weil ich dachte, meine alte sei defekt (laute Geräusche). Und von der großen Riemenscheibe wußte ich nichts. Da stand ich dann blöd da, als der Riemen nicht gepasst hat . Trotz längerem Riemen, den ich dann noch auf die Schnelle organisiert hab, hat das Ding zunächst nicht gepasst, weil das Gehäuse ausgerechnet da, wo am Original eine Aussparung ist, eine Gußnase hatte. Also zur Feile gegriffen und passend gemacht, weil ich das Auto dringend gebraucht hab. Und damit ist natürlich die Garantie und auch Rückgabe-/Umtauschrecht weg...

Langer Rede kurzer Sinn: Die Geräusche kamen von der Wasserpumpe , da hab ich beim Wechsel meine alte Lima wieder eingebaut. Und ich habe jetzt eine fast neue Lima mit passendem Riemen hier rum liegen und kann sie nicht zurückgeben.

 

Wer sie also zum Ausprobieren (oder auch zum Behalten für kleines Entgelt) haben will, kann mir ja eine PM schreiben. Marke: Vemo, Kaufdatum 24.02.2012, ca. 500km gelaufen.

 

Gruß

Markus