Fernlicht auf Relais-Schaltung umrüsten

Immer wieder hatte ich das Problem, dass mein Fernlicht an meinem 1964 Cadillac Fleetwood nach einer gewissen Zeit flackerte oder gleich ganz abschaltete und ich somit im dunklen fuhr. Sehr gefährlich, da sich dabei auch die Rücklichter abschalten und ich somit für den Verkehr generell nicht sichtbar bin. Schaltet man wieder auf Abblendlicht geht wieder alles.

Der Grund liegt an der 15 Ampere-Sicherung im Lichtschalter. Da die für den deutschen Straßenverkehr umgerüsteten Scheinwerfer eine höhere Stromaufnahme haben, als die originalen US "sealed beam" Scheinwerfer, ist der Stromfluss bei Fernlicht zu hoch und die Sicherung löst aus. Dafür sind die nachgerüsteten H1 (Fernlicht) und H4 (Fern- und Abblendlicht) Scheinwerfer deutlich heller.

 

Da meine beiden Scheinwerfer für das Fernlicht von innen blind geworden sind und sie sich nicht haben reinigen lassen, musste ich neue bestellen. In diesem Zuge habe ich daher dann gleich ein Relais für das Fernlicht eingebaut.

Die Valeo H4 Hauptscheinwerfer (Herstellernummer 082374) konnte ich von innen reinigen, da die H4-Lampen recht groß sind und ein ausreichend großes Loch besitzen, kommt man gut mit einem fusselfreien und weichen Tuch in das Scheinwerfergehäuse. Benetzt man das Tuch nebelfeucht mit etwas Glasreiniger, kann man mit langen fingern oder einem dünnen Pinselstiel aus Holz die Innenseite des Scheinwerferglases gut reinigen.

Der Aluminiumbedampfte Reflektor ist in der Regel sauber und muss nicht oder kaum gereinigt werden. Achtung: der Reflektor ist sehr empfindlich. Also unbedingt darauf achten, dass man diesen nicht verkratzt oder mit zu scharfen Mitteln behandelt! Wichtig ist, dass man nicht mit bloßen Fingern in das Gehäuse langt. Am besten Einweghandschuhe verwenden um sicherzustellen, dass kein Fett oder Schweiß der Hände an den Reflektor gelangt. Am Schluss empfiehlt es sich den Scheinwerfer mit Druckluft auszublasen um Rückstände von Feuchtigkeit und Fussel die es doch geschafft haben zu entfernen.

Die Valeo Fernlichtscheinwerfer (Herstellernummer 082374) passen wie auch die Abblendscheinwerfer von Valeo besser, als die von Hella. Bei den Hella-Scheinwerfern müssen zusätzlich Kappen mit bestellt werden, um sie staubdicht zu machen. So ist man gezwungen auch die Stecker umzubauen, was zusätzlichen Aufwand bedeutet.

 

Wie erreicht man nun, dass der Strom für das Fernlicht nicht zusammen mit den Abblendscheinwerfern durch den Lichtschalter mit der 15 Ampere Sicherung fließt?

Lösung: Man baut ein Relais zwischen Schalter und Fernlicht.

Für ein Relais werden zwei Stromkreise benötigt. Ein Stromkreis dient zu Schaltung des Relais. Dieser benötigt so gut wie keine Leistung und ist für die Sicherung im Lichtschalter daher vernachlässigbar. Der Zweite schließt einen parallelen Stromkreis für die Scheinwerfer. Man kann also mit einem Stromkreis geringer Leistung einen Stromkreis hoher Leistung schalten.

 

Bevor wir uns dem Einbau des Relais widmen, erst einmal etwas Physik. Fließt ein zu hoher Strom durch ein zu dünnes Kabel steigt der Widerstand, es wird es heiß und kann im Extremfall schmelzen und einen Kurzschluss verursachen. Im besten Fall hat man nur schlechtes oder kein Fernlicht mehr, im schlimmsten Fall brennt es. Wir wollen auch den "besten" Fall verhindern.

 

H1 Birnen haben eine Leistung von ca. 55 Watt. Um den benötigten Kabelquerschnitt zu berechnen benötigen wir aber die Stromaufnahme der Glühbirnen. Wer in der Schule gut aufgepasst hat, weiß bereits die Formel:

55 Watt / 12 Volt = 4,583 Ampere

Gehen wir also von 5 Ampere je Lampe aus. So haben wir etwas "Luft" nach oben und zusätzliche Sicherheit.

 

Jetzt benötigen wir den Kabelquerschnitt, welchen man mit folgender Formel berechnen kann:

A = ( I x 0,0175 x L x 2 ) / (fk x U)

  • I ist die maximale Stromstärke in Ampere
  • 0,0175 ist der spezifische Widerstand von Kupfer in Ohm x mm2 / m
  • L ist die Kabellänge
  • fk ist der Verlustfaktor, Beispiel: 1%, sind 0,01
  • U ist die Spannung

 

Da ich in meinem Fall das Relais neben die Batterie hinter den rechten Scheinwerfer einbauen will, ist meine längste Kabellänge etwa 2 Meter. Vom Relais zum linken Scheinwerfer.

Beim Verlustfaktor akzeptiere ich 2%, also 11,76 Volt.

 

In unserem Fall nun also:

(5 Ampere x 0,0175 x 2 Meter x 2) / (0,02 x 12 Volt) = 1,4583 Millimeter

 

Nehmen wir auch hier etwas mehr, des Guten. Mit einem Kabelquerschnitt von 1,5 Millimeter haben wir auch bei kleineren Spannungsspitzen kein Problem mehr. Die Stromzufuhr zu den Scheinwerfern muss natürlich trotzdem zwingend mit einer Sicherung abgesichert werden. Hätten wir irgendwo im System einen Kurzschluss, würden wir sonst einen Kabelbrand riskieren. Da wir zwei H1 Scheinwerfer mit je 55 Watt (ca. 5 Ampere) absichern wollen, benötigen wir also eine Sicherung mit 10 Ampere. Ich nehme eine 15 Ampere Sicherung damit mir bei ggf. auftretenden Spannungsspitzen beim Schalten des Relais nicht ständig die Sicherung durchbrennt.

 

Das Relais sollte mindestens 20 Ampere aushalten und muss ein "Schließer" sein. Mit dem Stromkreis, mit dem wir das Fernlicht anschalten wollen, muss ein 2. Stromkreis geschlossen werden. Die Relais gibt es mit oder ohne Befestigungslasche für ca. 5 Euro.

Mit 6,3 mm Flachsteckhülsen könnte man dieses direkt mit einem Kabel verbinden. In diesem Fall aber bitte unbedingt ausschließlich vollisolierte Flachsteckhülsen verwenden um Kurschlüsse zu verhindern! Ich habe die etwas professionellere Variante mit Relaissockel gewählt. So kann bei einem Defekt des Relais, selbiges einfacher ausgewechselt werden ohne, dass man die Kabel versehentlich falsch anschließt.

Bei den Relaissockeln muss man jedoch auf die Leistung achten. Die meisten Sockel sind für nur maximal 5 Ampere ausgelegt. Hier also unbedingt darauf achten, dass diese mindestens für 10 Ampere ausgelegt sind!

Ich hatte zuhause noch ein passendes Relais mit Befestigungslasche herumliegen. Die Lasche habe ich mit einer kleinen Handsäge einfach entfernt.

 

Bei den Sicherungshaltern sind Halter für Flachsicherungen am gängigsten. Ich wollte aber unbedingt eine für 6,35 x 30 mm Glassicherungen, da diese auch in meinem normalen Sicherungskasten im Cadillac Verwendung finden. So muss ich nicht verschiedene Sicherungen vorhalten. Einen Satz Glassicherungen habe ich immer dabei.

Meinen Sicherungshalter habe ich fertig konfektioniert gekauft. Auch hier unbedingt auf die max. zulässige Leistung achten! An einem Ende musste ich lediglich einen Ringkabelschuh befestigen und am anderen Ende mit meinem Kabel zum Relais verbinden. Für letzteres verwende ich vollisolierte Stoßverbinder mit Schrumpfschlauch. Nach dem quetschen erhitzt man diese mit einem Heißluftföhn oder im Notfall vorsichtig mit einem Feuerzeug, stellt dadurch eine Wasserdichte Verbindung her und Korrosion und daraus folgende Kontaktfehler werden vermieden.

Alle Kabel habe ich - soweit möglich - mit schwarzem Isolierband zu Kabesträngen zusammengefasst. Zum einen sieht das etwas aufgeräumter aus, zum anderen schützt es zusätzlich vor Beschädigung und Witterungseinflüssen. Achtet beim Kauf des Isolierbandes auf Qualität. Günstiges Band hält schlecht und löst sich nach einer gewissen Zeit.

 

Die H1-Birnen können mit 8 mm breiten Flachsteckhülsen befestigt werden. Achtung: Der Sockel der Glühbirnen hat Kontakt zum Scheinwerfergehäuse, welches im eingebauten Zustand wiederum Kontakt zur Masse des Fahrzeuges hat. Vertauscht man das Massekabel und das Plus-Kabel beim Anschließen an die Birne, gibt es einen Kurzschluss!

 

Da ich bereits von meinen alten Valeo-Scheinwerfern den entsprechenden Adapter vom originalen Cadillac-Stecker auf die H1-Birne hatte, konnte ich diesen mit den 8 mm breiten Flachsteckhülsen verbinden und musste so nichts abzwicken. So bleibt alles original und nichts wird "zerstört". Hat man solch einen Adapter nicht, muss man den originalen Stecker abzwicken und die Kabelenden mit Stoßverbindern anschließen. Meines Wissens gibt es keine 8 mm breiten Flachstecker um sie mit dem originalen Stecker zu verbinden. Die 6,3 mm breiten Flachstecker sind zu schmal und sollten keinen falls verwendet werden.

 

Stecker Verbindungen schmiere ich übrigens immer mit Batteriepolfett ein um Eindringen von Feuchtigkeit und somit Korrosion zu verhindern.