Dzień dobry!
Chcę dziś przedstawić swoją konstrukcję agregatu 12V z niewielkiego silnika spalinowego i alternatora samochodowego.
Wstęp/założenia
Przyczyną powstania konstrukcji była bardziej chęć ciekawego wykorzystania starych silników Honda G100 które posiadam i sprawdzenia swoich umiejętności w zakresie budowy urządzeń mechanicznych napędzanych silnikiem spalinowym. Wybór padł na agregat, co jest dość przydatne np. przy odpalaniu pojazdu z padniętym akumulatorem "w terenie" lub okresowego doładowywania akumulatora w przyczepie kempingowej. Opinie czy rady różnych specjalistów w internecie którzy radzili "darować sobie" budowę takiego urządzenia (z różnych względów) ostatecznie odrzuciłem po odnalezieniu opisu wielu działających projektów i odnalezieniu produkowanego w USA podobnego agregatu ALTEN G-1 Link.
Dygresja: doładowywanie akumulatora w przyczepie za pomocą zwykłego agregatu jest dużo bardziej uciążliwe, wtedy ładujemy ładowarką/prostownikiem 230V-12V który przy ogólnym hałasie agregatu ładuje nam prądem maksymalnym np. 5A. Są wprawdzie agregaty z wyprowadzeniem 12V ale też nie są zbyt wydajne.
Opis konstrukcji
Silnik Honda G100 o maksymalnej mocy 2HP i pojemności 76cm3 osadzony jest na podstawie z cienkiego tekstolitu, na tyle grubego żeby utrzymywał ciężar ale jednocześnie starałem się żeby lekkim uginaniem potrafił tłumić drgania powstałe podczas pracy silnika. Całość stoi na gumowych nóżkach. Do przenoszenia agregatu służy uchwyt z wygiętego płaskownika przykręcony do głowicy silnika w miejscu mocowania zbiornika paliwa.
Silnik Honda G100 posiada wbudowany zbiornik paliwa, przy uruchamianiu można włączyć ssanie za pomocą dźwigni na gaźniku i jest to konieczne w zasadzie dopóki silnik nie jest gorący. Obroty ustalane są za pomocą dźwigni sprzężonej z odśrodkowym regulatorem obrotów (po angielsku zdaje się "governor"). Ustalając obroty mechanizm stara się tak regulować przepustnicę gaźnika aby utrzymać zadaną prędkość niezależnie od obciążenia.
W wypadku opisywanego urządzenia ma to swoje zalety - można ustawić niskie obroty w trakcie ładowania - takie aby silnik jeszcze był w stanie napędzać obciążony alternator ale także nie generował nadmiernego hałasu, jak przy obrotach mocy maksymalnej, tak jak w większości agregatów.
Silnik spalinowy
Do silnika przytwierdzony za pomocą kątownika i płaskownika jest przytwierdzony alternator pochodzący z samochodu Peugeot Expert 1.9D, bardzo popularny np. w silnikach XUD9 (Peugeot, Citroen, nawet niektóre Rovery i polonez w wersji Diesel). Kątownik przytwierdzony dwiema śrubami do silnika utrzymuje w dwóch punktach główną łapę alternatora. w płaskowniku jeden z otworów wykonałem podłużny, umożliwia on regulację napięcia paska napędowego.
Napęd
Koła pasowe z odzysku i trochę "akurat takie jakie miałem". Napędowe jest kołem pochodzącym z silnika prawdopodobnie pralki Frania, aluminiowe, przetoczone na większy otwór wałka silnika, wykonane nacięcie na klin. Koło napędzane pochodzi z innego alternatora, składa się z dwóch wytłoczek blaszanych skręconych śrubą na wałku. Pasek klinowy zwykły, szerokości 10mm.
Uwaga. Alternator jest przeznaczony do obracania się w przeciwnym kierunku niż obraca się mój silnik. W zasadzie skutkuje to być może pogorszeniem wymuszonego chłodzenia wnętrza alternatora. Należy zwrócić uwagę iż gwint śruby dociskającej koło pasowe alternatora jest prawy, to znaczy w naszym wypadku może wystąpić tendencja do samoodkręcania się. Nie zauważyłem jednak takiej tendencji, w razie kłopotu można użyć kleju do gwintów. Swoją drogą ciężko znaleźć alternator przeznaczony do obracania się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, a taki kierunek mają chyba wszystkie małe silniki z wałem poziomym.
Słowo wyjaśnienia dotyczące przekładni - jest wykonana jako zwiększająca obroty - starałem się zachować proporcje przekładni z samochodu. Zwykle koło pasowe alternatora jest napędzane kołem o średnicy około dwa razy większej.
Podsumowanie
W celu zabezpieczenia przekładni pasowej jest wykonana osłona przekładni wykonana z cienkiej sklejki a zaokrąglone obrzeża z wygiętej blachy przybitej do sklejki małymi gwoździkami po obwodzie. Do projektowania osłony wykorzystałem kartonowe szablony które przykładałem do przekładni a potem odrysowywałem na sklejce, potem na blasze. Blacha wymagała wykonania kilku podcięć aby w miarę szczelnie osłaniała przekładnię.
Układ elektryczny
Alternator potrafi się wzbudzić sam przy wysokich obrotach. Wyprowadzenie wzbudzenia zostawiłem niepodłączone. W wypadku połączenia wzbudzenia przez żarówkę z plusem po podłączeniu nawet mocno rozładowanego akumulatora daje radę on wzbudzić alternator, ale się to nie sprawdza, ponieważ i tak należy przed podłączeniem akumulatora zwiększyć obroty dla większej mocy silnika, ponieważ po wzbudzeniu jest duży skok obciążenia i silnik może zgasnąć przy zbyt niskich obrotach.
Wykorzystałem przewody z dużego urządzenia UPS. Brakujące końcówki oczkowe przewodów (na śruby M4, M5 i M8) wykonałem z użyciem starej rurki miedzianej od instalacji klimatyzacyjnej.
Nie jestem do końca zadowolony z wyglądu panelu elektrycznego, ale jest w pełni funkcjonalny. Zawiera zintegrowany amperomierz i woltomierz LED wraz z bocznikiem 50A , kontrolkę z żarówką 12V (pochodzi z Ursusa, ew. innego sprzętu rolniczego) oraz wyprowadzenia wykonane ze śrub M8 z nakrętkami przedłużonymi które umożliwiają dobry uchwyt przewodom rozruchowym ewentualnie dokręcenie przewodów z końcówkami oczkowymi.
Zabezpieczenia w postaci bezpiecznika nie zamontowałem ponieważ zauważyłem że silnik i tak nie jest w stanie napędzać alternatora przy mocy pobieranej powyżej 50-70% (szacunek) mocy maksymalnej (70A) i gaśnie.
Planuję dodać trzecie wyprowadzenie ładowania przy którym w obwód będzie włączony rezystor lub żarówka ograniczająca prąd ładowania. Zauważyłem że przy akumulatorze rozładowanym ponad miarę silnik nie daje rady zapewnić odpowiedniej mocy i gaśnie. Ładowanie w takim wypadku wysokim prądem też nie jest dla akumulatora zdrowe.
Podsumowanie
Układ działa, jestem zadowolony z całokształtu jak też świadomy wad. Wydaje się że urządzenie jest skonstruowane w miarę bezpiecznie (osłona przekładni). Na zdjęciach brakuje jeszcze opisu biegunów wyprowadzeń + i -.
Można by się przyczepić że silnik jest za mały do alternatora i lepiej było założyć jakiś GX160...GX200 - niestety wtedy wzrosłaby waga a zależało mi na tym żeby to w miarę łatwo przenosić.
Wydaje się że urządzenie wyszło dość kompaktowych wymiarów, widziałem kilka projektów które były ogromne, np. z długimi przekładniami pasowymi.
Silnik nie wygląda zbyt pięknie, pomazany chwilowo cortaninem w celu zabezpieczenia zardzewiałych części. Nie chciałem go malować, ponieważ jest już zabytkiem (starszy model, na oko pierwsza połowa 80 lat, widać to po innej obudowie startera, zapłonie z przerywaczem mechanicznym i kilku innych szczegółach). Po pomalowaniu wyglądał by pewnie jak chińska Chonda z marketu (Chonda=chinese honda ). W zasadzie trafił do mnie z wyglądem dość zmęczonym, z zaklejonym i cieknącym gaźnikiem, udało się go wyremontować do b. dobrego stanu bez potrzeby wymiany żadnych mechanicznych części, co chyba tylko świadczy o jakości dawniejszych silników Hondy.
Jestem otwarty na pytania i konstruktywne uwagi.
Dodatek 1.05.2021:
Kilka fotografii zbliżeń na detale: przekładnia, mocowanie alternatora, wykonanie układu elektrycznego.
Urządzenie starałem się wykonać wyłącznie z tego co miałem. W zasadzie dokupiony jest chyba tylko woltomierz z amperomierzem, pasek napędowy i komplet naprawczy alternatora (regulator ze szczotkami, łożyska i pierścienie ślizgowe wirnika). Reszta którą miałem to: kątowniki i płaskowniki pochodzące z mechanizmu otwierania starego tapczanu, koło pasowe duże z pralki Frania, małe od innego alternatora, blachy, płyty tekstolitowe, sklejka, śruby. W celu dopasowania otworu dużego koła od Frani do wałka silnika i wykonania rowka na klin wykorzystałem tokarkę. Część elementów została pomalowana na czerwono i szaro.
Chcę dziś przedstawić swoją konstrukcję agregatu 12V z niewielkiego silnika spalinowego i alternatora samochodowego.
Wstęp/założenia
Przyczyną powstania konstrukcji była bardziej chęć ciekawego wykorzystania starych silników Honda G100 które posiadam i sprawdzenia swoich umiejętności w zakresie budowy urządzeń mechanicznych napędzanych silnikiem spalinowym. Wybór padł na agregat, co jest dość przydatne np. przy odpalaniu pojazdu z padniętym akumulatorem "w terenie" lub okresowego doładowywania akumulatora w przyczepie kempingowej. Opinie czy rady różnych specjalistów w internecie którzy radzili "darować sobie" budowę takiego urządzenia (z różnych względów) ostatecznie odrzuciłem po odnalezieniu opisu wielu działających projektów i odnalezieniu produkowanego w USA podobnego agregatu ALTEN G-1 Link.
Dygresja: doładowywanie akumulatora w przyczepie za pomocą zwykłego agregatu jest dużo bardziej uciążliwe, wtedy ładujemy ładowarką/prostownikiem 230V-12V który przy ogólnym hałasie agregatu ładuje nam prądem maksymalnym np. 5A. Są wprawdzie agregaty z wyprowadzeniem 12V ale też nie są zbyt wydajne.
Opis konstrukcji
Silnik Honda G100 o maksymalnej mocy 2HP i pojemności 76cm3 osadzony jest na podstawie z cienkiego tekstolitu, na tyle grubego żeby utrzymywał ciężar ale jednocześnie starałem się żeby lekkim uginaniem potrafił tłumić drgania powstałe podczas pracy silnika. Całość stoi na gumowych nóżkach. Do przenoszenia agregatu służy uchwyt z wygiętego płaskownika przykręcony do głowicy silnika w miejscu mocowania zbiornika paliwa.
Silnik Honda G100 posiada wbudowany zbiornik paliwa, przy uruchamianiu można włączyć ssanie za pomocą dźwigni na gaźniku i jest to konieczne w zasadzie dopóki silnik nie jest gorący. Obroty ustalane są za pomocą dźwigni sprzężonej z odśrodkowym regulatorem obrotów (po angielsku zdaje się "governor"). Ustalając obroty mechanizm stara się tak regulować przepustnicę gaźnika aby utrzymać zadaną prędkość niezależnie od obciążenia.
W wypadku opisywanego urządzenia ma to swoje zalety - można ustawić niskie obroty w trakcie ładowania - takie aby silnik jeszcze był w stanie napędzać obciążony alternator ale także nie generował nadmiernego hałasu, jak przy obrotach mocy maksymalnej, tak jak w większości agregatów.
Silnik spalinowy
Do silnika przytwierdzony za pomocą kątownika i płaskownika jest przytwierdzony alternator pochodzący z samochodu Peugeot Expert 1.9D, bardzo popularny np. w silnikach XUD9 (Peugeot, Citroen, nawet niektóre Rovery i polonez w wersji Diesel). Kątownik przytwierdzony dwiema śrubami do silnika utrzymuje w dwóch punktach główną łapę alternatora. w płaskowniku jeden z otworów wykonałem podłużny, umożliwia on regulację napięcia paska napędowego.
Napęd
Koła pasowe z odzysku i trochę "akurat takie jakie miałem". Napędowe jest kołem pochodzącym z silnika prawdopodobnie pralki Frania, aluminiowe, przetoczone na większy otwór wałka silnika, wykonane nacięcie na klin. Koło napędzane pochodzi z innego alternatora, składa się z dwóch wytłoczek blaszanych skręconych śrubą na wałku. Pasek klinowy zwykły, szerokości 10mm.
Uwaga. Alternator jest przeznaczony do obracania się w przeciwnym kierunku niż obraca się mój silnik. W zasadzie skutkuje to być może pogorszeniem wymuszonego chłodzenia wnętrza alternatora. Należy zwrócić uwagę iż gwint śruby dociskającej koło pasowe alternatora jest prawy, to znaczy w naszym wypadku może wystąpić tendencja do samoodkręcania się. Nie zauważyłem jednak takiej tendencji, w razie kłopotu można użyć kleju do gwintów. Swoją drogą ciężko znaleźć alternator przeznaczony do obracania się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, a taki kierunek mają chyba wszystkie małe silniki z wałem poziomym.
Słowo wyjaśnienia dotyczące przekładni - jest wykonana jako zwiększająca obroty - starałem się zachować proporcje przekładni z samochodu. Zwykle koło pasowe alternatora jest napędzane kołem o średnicy około dwa razy większej.
Podsumowanie
W celu zabezpieczenia przekładni pasowej jest wykonana osłona przekładni wykonana z cienkiej sklejki a zaokrąglone obrzeża z wygiętej blachy przybitej do sklejki małymi gwoździkami po obwodzie. Do projektowania osłony wykorzystałem kartonowe szablony które przykładałem do przekładni a potem odrysowywałem na sklejce, potem na blasze. Blacha wymagała wykonania kilku podcięć aby w miarę szczelnie osłaniała przekładnię.
Układ elektryczny
Alternator potrafi się wzbudzić sam przy wysokich obrotach. Wyprowadzenie wzbudzenia zostawiłem niepodłączone. W wypadku połączenia wzbudzenia przez żarówkę z plusem po podłączeniu nawet mocno rozładowanego akumulatora daje radę on wzbudzić alternator, ale się to nie sprawdza, ponieważ i tak należy przed podłączeniem akumulatora zwiększyć obroty dla większej mocy silnika, ponieważ po wzbudzeniu jest duży skok obciążenia i silnik może zgasnąć przy zbyt niskich obrotach.
Wykorzystałem przewody z dużego urządzenia UPS. Brakujące końcówki oczkowe przewodów (na śruby M4, M5 i M8) wykonałem z użyciem starej rurki miedzianej od instalacji klimatyzacyjnej.
Nie jestem do końca zadowolony z wyglądu panelu elektrycznego, ale jest w pełni funkcjonalny. Zawiera zintegrowany amperomierz i woltomierz LED wraz z bocznikiem 50A , kontrolkę z żarówką 12V (pochodzi z Ursusa, ew. innego sprzętu rolniczego) oraz wyprowadzenia wykonane ze śrub M8 z nakrętkami przedłużonymi które umożliwiają dobry uchwyt przewodom rozruchowym ewentualnie dokręcenie przewodów z końcówkami oczkowymi.
Zabezpieczenia w postaci bezpiecznika nie zamontowałem ponieważ zauważyłem że silnik i tak nie jest w stanie napędzać alternatora przy mocy pobieranej powyżej 50-70% (szacunek) mocy maksymalnej (70A) i gaśnie.
Planuję dodać trzecie wyprowadzenie ładowania przy którym w obwód będzie włączony rezystor lub żarówka ograniczająca prąd ładowania. Zauważyłem że przy akumulatorze rozładowanym ponad miarę silnik nie daje rady zapewnić odpowiedniej mocy i gaśnie. Ładowanie w takim wypadku wysokim prądem też nie jest dla akumulatora zdrowe.
Podsumowanie
Układ działa, jestem zadowolony z całokształtu jak też świadomy wad. Wydaje się że urządzenie jest skonstruowane w miarę bezpiecznie (osłona przekładni). Na zdjęciach brakuje jeszcze opisu biegunów wyprowadzeń + i -.
Można by się przyczepić że silnik jest za mały do alternatora i lepiej było założyć jakiś GX160...GX200 - niestety wtedy wzrosłaby waga a zależało mi na tym żeby to w miarę łatwo przenosić.
Wydaje się że urządzenie wyszło dość kompaktowych wymiarów, widziałem kilka projektów które były ogromne, np. z długimi przekładniami pasowymi.
Silnik nie wygląda zbyt pięknie, pomazany chwilowo cortaninem w celu zabezpieczenia zardzewiałych części. Nie chciałem go malować, ponieważ jest już zabytkiem (starszy model, na oko pierwsza połowa 80 lat, widać to po innej obudowie startera, zapłonie z przerywaczem mechanicznym i kilku innych szczegółach). Po pomalowaniu wyglądał by pewnie jak chińska Chonda z marketu (Chonda=chinese honda
). W zasadzie trafił do mnie z wyglądem dość zmęczonym, z zaklejonym i cieknącym gaźnikiem, udało się go wyremontować do b. dobrego stanu bez potrzeby wymiany żadnych mechanicznych części, co chyba tylko świadczy o jakości dawniejszych silników Hondy.
Jestem otwarty na pytania i konstruktywne uwagi.
Dodatek 1.05.2021:
Kilka fotografii zbliżeń na detale: przekładnia, mocowanie alternatora, wykonanie układu elektrycznego.
Urządzenie starałem się wykonać wyłącznie z tego co miałem. W zasadzie dokupiony jest chyba tylko woltomierz z amperomierzem, pasek napędowy i komplet naprawczy alternatora (regulator ze szczotkami, łożyska i pierścienie ślizgowe wirnika). Reszta którą miałem to: kątowniki i płaskowniki pochodzące z mechanizmu otwierania starego tapczanu, koło pasowe duże z pralki Frania, małe od innego alternatora, blachy, płyty tekstolitowe, sklejka, śruby. W celu dopasowania otworu dużego koła od Frani do wałka silnika i wykonania rowka na klin wykorzystałem tokarkę. Część elementów została pomalowana na czerwono i szaro.
Cool? Ranking DIY
