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Wie baue ich das F-Kart 170 auf Gleichstrom (DC) um?

F-Kart 170: Verschiedene Lichtmaschinen, Statoren und CDIs

Es gibt verschiedene Statoren (Lichtmaschinen) mit 6, 8, 11 und 12 Spulen – so gelingt der Umbau!

Es gibt zwei verschiedene Ausbaustufen vom Umbau auf Gleichstrom: nur die Beleuchtung oder auch die Zündung. Ich beschreibe hier beide kurz. Vorab: es gibt für das F-Kart (mindestens) vier passende Statoren (Lichtmaschinen), die Unterschiede – soweit mir bekannt – fasse ich hier gerne kurz zusammen:

Stator mit 6 Spulen
Außendurchmesser ca. 85mm, 5 Anschlusskabel (2 Wechselstromkreise, Zündimpuls, Zündspannung, Masse)
Stator mit 8 Spulen
Außendurchmesser ca. 88mm, 5 Anschlusskabel (1 Wechselstromkreis mit 2 Anschlüssen, Zündimpuls, Zündspannung, Masse)
Stator mit 11 Spulen
Außendurchmesser ca. 89mm, 6 Anschlusskabel (3 Wechselstromkreise, Zündimpuls, Zündspannung, Masse)
Stator mit 12 Spulen
Außendurchmesser ca. 90mm, 5 Anschlusskabel (3 Wechselstromkreise, Zündimpuls, Masse)

Das Polrad für den Stator mit 6 Spulen passt mechanisch nicht auf die anderen Statoren; andersherum passt das Polrad für die Statoren mit 8 und 11 Spulen mechanisch auf den Stator mit 6 Spulen, liefert jedoch (zumindest in meinem Test) zu wenig Spannung (wahrscheinlich, weil das Magnetfeld durch den Abstand zu den Spulen zu schwach ist). Die Polräder für die Statoren mit 8 und 11 Spulen scheinen untereinander austauschbar zu sein, ich habe sogar Händler gesehen, die für beide das selbe Polrad verkaufen. Für den Stator mit 12 Spulen habe ich (derzeit noch) kein Polrad hier, um es entsprechend zu testen.

Gleichstrom-Umbau für die Beleuchtung

Prinzipiell kann natürlich die Beleuchtung direkt am Zündschloss (schwarzes Kabel) mit angeschlossen werden. Beim Stator mit 6 Spulen ist allerdings ein Stromkreis dediziert für's Licht zuständig, der Strom von diesem wird dann quasi „verschenkt“. Diese Lösung empfinde ich als weniger optimal. Daher baue ich für einen Frontscheinwerfer auf Statoren mit 8 Spulen und für zwei Frontscheinwerfer auf Statoren mit 11 Spulen um.

Wie funktioniert der Stator mit 6 Spulen?

Der Stator mit 6 Spulen hat zwei Stromkreise. Salopp gesagt: einer liefert Strom für die Beleuchtung und einer lädt die Batterie – in Wirklichkeit ist die interne Verschaltung im Laderegler etwas komplizierter, aber so kann man es sich relativ leicht vorstellen. Der Laderegler hat hierbei 4 Anschlüsse (Batterie, Masse, Licht, Ladestrom).

Interessant ist dabei das gelbe Kabel: hier liefert der Stator bei laufendem Motor (meiner Messung nach) im Betrieb bei höherer Drehzahl bis zu 75 Volt. Der Laderegler begrenzt diese Spannung nun auf ca. 14 Volt, damit die Scheinwerfer nicht durchbrennen – es bleibt aber Wechselstrom. Diese Leitung wird bei Schalterstellung I im Zündschloss (fahren ohne Licht) gegen Masse geschaltet, dazu später mehr.

Umbau auf einen Stator mit 8 Spulen

Für den Umbau auf einen Stator mit 8 Spulen müssen neben Stator also Polrad, Laderegler und der Anschluss für's Licht getauscht werden. Stator und Polrad sind oben bereits beschrieben, der Umbau hier sollte sich von Selbst erklären. Interessant ist nun der passende Laderegler. Dieser hat 5 Anschlüsse (wobei theoretisch 4 reichen würden): 2 für den Anschluss des Wechselstromkreises (bei meinen weiß bzw. gelb, sowie rosa bzw. orange), 1 Anschluss für die Batterie (rot), 1 Anschluss für die Masse (grün), sowie einen Anschluss für die Zündung (schwarz). Der schwarze Anschluss ist rein theoretisch nicht notwendig, soll aber wahrscheinlich verhindern, dass der Regler bei ausgeschaltetem Motor mit Strom versorgt wird und bei längerer Standzeit die Batterie entlädt.

In aller Regel müssen die Stecker an Stator und Regler angepasst werden, diese passten bei mir nie Plug & Play. Da die Lebensdauer vom Stator geringer sein dürfte, als vom Laderegler, habe ich den Anschluss am Stator gelassen und am Regler entsprechend getauscht.

Herzlichen Glückwunsch, jetzt noch die Zuleitung für's Licht umklemmen und fertig ist der Umbau. Das Ganze sollte nicht länger als 1 Stunde dauern, es sei denn, man rupft direkt noch die jetzt überflüssig gewordenen Kabel aus dem Kabelbaum und macht diesen gescheit neu: im originalen Kabelbaum wird die Lichtmaschine unten am Bodenblech angeschlossen und diese Kabel gehen dann hoch zu CDI und Laderegler. Bei meinen Karts sind die Lichtmaschinen direkt an CDI und Laderegler angeschlossen, das spart eine Steckverbindung und damit eine mögliche Fehlerquelle.

Umbau auf einen Stator mit 11 Spulen

Der Umbau auf einen Stator mit 11 Spulen ist analog zu dem mit 8 Spulen (s.o.). Es ist lediglich ein anderer Laderegler notwendig: dieser hat 3 gelbe Anschlüsse für die 3 Stromkreise, sowie rot und grün für Batterie und Masse. Ob auch hier vereinzelt Laderegler mit einem zusätzlichen schwarzen Anschluss für die Zündung existieren, entzieht sich meiner Kenntnis.

Gleichstrom-Umbau für die Zündung

Soll die Zündung auf Gleichstrom umgebaut werden, so benötigt man eine andere CDI. Diese wird nicht mit dem schwarz/roten Kabel am Stator angeschlossen, sondern mit einem schwarzen oder roten (oder beiden) an der Batterie bzw. an der Zündung. Die genaue Kabelbelegung scheint hier zwischen den verschiedenen CDIs leicht zu variieren. Bisher habe ich diese Konfiguration nur zum Testen gefahren.

Solltet ihr jedoch einen Stator mit 12 Spulen verbaut haben, so ist dies nunmal die einzige Option, die sich bietet.

Schalterstellung II für Licht bei Gleichstrom-Umbau

Beim originalen Kabelbaum wird auf Schalterstellung I die Zuleitung für's Licht gegen Masse geschaltet. Legt man nun die Zuleitung für's Licht direkt an die Batterie, so würde man in Schalterstellung I einen Kurzschluss verursachen.

Möchte man aber das Licht via Zünschloss ein- und ausschalten, so müssen entweder das Zündschloss geöffnet und umgebaut oder die Masse am Zündschloss entfernt werden. Damit man das Zündschloss einfach tauschen kann, habe ich mich für die zweite Variante entschieden.

Entfernt man jedoch die Masse aus den Anschlüssen am Zündschloss, so wird der Motor bei AC-Zündung nicht mehr ausgeschaltet, da der Zündkreis nicht mehr gegen Masse geschaltet wird. Auch bieten sich zwei Möglichkeiten: Die Zündung ebenfalls auf Gleichstrom umbauen (s.o.) oder ein zusätzlicher Kill-Switch. Ich habe mich auch hier für die zweite Möglichkeit entschieden.

Da ich den hinteren Startknopf ohnehin nicht verwende, habe ich ihn mit einer roten Kappe ausgestattet und zum Kill-Switch umfunktioniert: dazu einfach die Masse, die nicht mehr im Zündschloss gebraucht wird, an einem PIN anschließen, das schwarz/weiße Kabel von der CDI (wird im Zündschloss nun ebenfalls nicht mehr benötigt) am anderen PIN – die Reihenfolge der PINs ist dabei natürlich egal.

Nun kann ich auf Schalterstellung I ohne Licht (bzw. mit meinem Tagfahrlicht) und auf Schalterstellung II mit normalem Licht fahren. Zum Abstellen des Motors muss ich kurz den Kill-Switch drücken.

Vorteile des Gleichstrom-Umbau

Die Vorteile des Umbaus der Beleuchtung auf Gleichstrom-liegen eigentlich auf der Hand: Insbesondere beim Umbau auf LEDs wird man endlich das Geflacker los. Außerdem wird hier nicht nur die positive Halbwelle genutzt. Weiterhin kann ich so auch bei ausgeschaltetem Motor das Licht eingeschaltet lassen (z.B. an der Schranke, beim Tanken, beim Schieben in die Garage...). Ein weiterer Vorteil: Beim 4-poligen Laderegler kann sich schonmal der Stecker losrappeln (insbesondere, da der schwere Kabelbaum am Stecker zieht); außerdem kann so ein Regler auch schon einmal das Zeitliche segnen. In beiden Fällen können an der Beleuchtung schnell mal 75 Volt anliegen, was Scheinwerfer und Rücklicht nicht vertragen. Beim Gleichstrom-Umbau kann das nicht mehr passieren: im schlimmsten Fall wird die Batterie nicht mehr geladen, die Beleuchtung nimmt in aller Regel aber keinen Schaden. Insbesondere beim Umbau auf teure LED-Beleuchtung bietet sich dieser Umbau also an.

Der Umbau auf eine Gleichstrom-Zündung (DC-Zündung) ist für mich allerdings unpraktisch; ich mag es, dass der Motor bei bei der AC-Zündung auch bei einer Störung im Gleichstromkreis einfach weiter läuft und ich zur Not bis zur nächsten Haltebucht/Werkstatt/... weiterfahren kann. Dieser Umbau ist also nur notwendig, wenn man beide Schalterstellungen im Zündschloss benutzen möchte und keinen Kill-Switch verbauen will bzw. wenn man einen Stator mit 12 Spulen ergattert hat.

Was ist mit Fahrzeugen, die dem F-Kart 170 ähnlich sind?

Hier fallen mir spontan das F-Kart 100 und die Mini-HotRods ein. Auch diverse 150er Buggies könnten eine ähnliche Technik haben.

F-Kart 100

Auch das F-Kart 100 besitzt einen Stator mit 6 Spulen, die Elektrik verhält sich analog zum F-Kart 170, jedoch ist die Pinbelegung vom Gleichrichter eine andere. Ob hier passende andere Statoren existieren, entzieht sich meiner Kenntnis.

Mini HotRod

Bei den straßenzugelassenen Mini-HotRods handelt es sich im Wesentlichen um umgebaute F-Kart 170. Während die ersten Modelle noch mit 6 Spulen am Stator daher kamen, wurden spätere Modelle bereits mit DC-Lichtanlage und 11 Spulen am Stator ausgeliefert. Wie es sich bei aktuellen Modellen verhält, entzieht sich meiner Kenntnis.

PGO Bugrider 150

Mein 150er PGO Buggy hatte seinerzeit einen Stator mit 12 Spulen, DC-Lichtanlage und DC-Zündung. Ob das auf alle Modelle zutrifft, kann ich leider nicht sagen.