Junak ALTERNATOR DYNAMO TS&JT
Każdy kto miał, bądź ma do czynienia z Junakiem wie, że jego najbardziej newralgicznym punktem jest prądnica. Umieszczona w niefortunnym miejscu. Łatwo może ulec tam awarii przez zalanie, przegrzanie bądź cały szereg innych przyczyn, generowanych przez samą konstrukcję prądnicy.
Od wielu lat marzeniem Junakowców było umieszczenie w oryginalnym miejscu urządzenia zastępującego wadliwą prądnicę, umożliwiającego wyprodukowanie prądu w odpowiedniej ilości.Urządzenia jak najmniej awaryjnego, gwarantującego wyjazd i powrót z właściwym oświetleniem motocykla.
Wraz z Tomaszem Sokołem podjęliśmy działania łącząe wiedzę elektryka z odpowiednio rozbudowanym zapleczem warsztatowym w celu sprostania temu zadaniu.
Po wielu próbach przeprowadzanych przez nas powstało urządzenie w pełni sprawne elektrycznie. Ubrane w odpowiednio solidną obudowę eliminującą szereg wad oryginalnego rozwiązania prądnicy P9a.
Tak powstało DYNAMO TS&JT o następujących parametrach:
| Napięcie |
12V |
| Ładowanie bez obciążenia |
14.4V przy 1200obr/min |
| Ładowanie z obciążeniem 80W |
14.4V przy 2100obr/min |
| Średnica zewnętrzna alternatora |
76,5mm |
| Długość alternatora korpusu bez wirnika |
125mm. |
Podłączenie całego układu zostało uproszczone do minimum, a urządzenie zabezpieczone dodatkowym bezpiecznikiem. Obecnie po zamontowaniu wiązka obejmuje:
- Przewód do podłączenia kontrolki biegu jałowego.
- Przewody (+) oraz (-) podłączane do akumulatora.
- Przewód bezpośrednio wpinany w oryginalną instalację do kontrolki ładowania.
- 3 przewody fazowe łączące alternator z regulatorem napięcia.
Urządzenie ma wymiary przystosowane do montażu w motocyklu Junak jako zamiennik prądnicy P9a. Podłączenie urządzenia polega na wpięciu go w oryginalną instalację motocykla z uwzględnieniem niewielkich zmian przedstawionych na schemacie poniżej.
Opis instalacji DYNAMA TS&JT
Konstrukcja obudowy została przystosowana właśnie do montażu w miejsce oryginalnej prądnicy w Junaku. Tylny dekiel został wzmocniony i wyposażony w poliamidową wstawkę, która dociskana tłumi drgania oraz zapewnia amortyzację tylnego dekla tak aby nie uległ ugięciu.
Nity na obudowie są zastosowane według oryginału umożliwiają dodatkowe zamontowanie z oryginalną opaską dociskową. W momencie poluzowania śruby dociskowej nity zabezpieczają alternator przed wysunięciem.
W celu ułatwienia montażu oraz regulacji DYNAMO TS&JT posiada w tylnym deklu dwa otworki, których rozstaw pasuje do powszechnie stosowanego klucza w szlifierkach kątowych bądź szczypiec do pierścieni Segera. Przez co obracanie urządzeniem w celu regulacji luzu między zębnego nie stanowi żadnego problemu.
Wirnik DYNAMA TS&JT jest wykonany ze stali ulepszonej o podniesionych parametrac, z osadzonymi w nim magnesami neodymowymi. Powszechnie stosowane magnesy mają wytrzymałość temperaturową do 80°. Niestety jest to zbyt niska tolerancja dlatego w obecnej wersji zastosowaliśmy magnesy do 120°C. Po przeprowadzeniu szeregu prób zaobserwowaliśmy iż urządzenie samo nagrzewa się do dość wysokich temperatur. Obciążone mocą 80W po kilku godzinach pracy na stole testowym uzyskiwało temperaturę ok. 50° – 60°C w zależności od różnych czynników otoczenia. Przy zastosowaniu magnesów do 120° zyskaliśmy ogromny zapas jednak po zamontowaniu w silnikach testowych motocykli ujawnił się problem podnoszenia temperatury przez sam silnik.
Urządzenie jest zamontowane w studni, umiejscowione w górnej części silnika, ciepło jak wiadomo unosi się ku górze, w pustej przestrzeni kumulując się znacznie. W letni dzień nie przesilając zbytnio motocykla silnik osiąga temperaturę ponad 80°, a w przypadku wybitnych starań nawet do ponad 130° Sam natomiast układ cylinder/głowica nagrzewa się nierzadko do ok. 200° w przypadkach wysilenia. To też wyciągając wnioski z tych obserwacji, zdecydowanie podjęliśmy decyzję o opracowaniu układu chłodzącego DYNAMO.
Konstrukcja wymagała przebudowy. W obecnej wersji po zamontowaniu urządzenia, należy pamiętać aby dekiel zakrywający studnię z alternatorem był uniesiony na płaskich podkładkach 6x2mm.
Podniesiona pokrywa zapewnia lepszą wentylację oraz odprowadzanie ciepła, jednak z drugiej strony naraża komorę na zalanie różnego typu płynami - choćby wodą przy myciu motocykla, czy benzyną która wycieknie z przelanego gaźnika. Płyny, które dostaną się do komory prądnicy niestety nie mają żadnego ujścia z niej, to też zalecam wywiercenie małego otworu wiertłem fi 3mm tak aby owe płyny miały ujście do komory zębatki zdawczej.
Szczelina powstała przez dołożenie podkładek jest wystarczająca do prawidłowej wentylacji natomiast na tyle mała, aby do komory z alternatorem nie odstawały się żadne większe zanieczyszczenia.
W przypadku przedostania się płynów lub wycieku olejów, mały otwór umożliwi samoistne usunięcie wycieku, wszelkie płyny przedostaną się do komory zębatki zdawczej, nie mając szansy zgromadzić się w większych ilościach w komorze z alternatorem.
W razie uszkodzenia uszczelnienia, alternator nie zostanie zalany olejem a wyciek szybko się uwidoczni, sygnalizując naprawę w tym miejscu. W przypadku nie zauważenia owego wycieku, bądź innych płynów znajdujących się w komorze alternatora, istnieje możliwość zalania urządzenia przez dłuższy czas powodując jego uszkodzenie, czego nie obejmuje gwarancja.
Powietrze chłodzące dynamo jest zasysane przez wentylator, następnie przeciągane przez układ uzwojeń oraz sam wirnik pomiędzy magnesami chłodząc je odpowiednio.
Następnie jest wydmuchiwane z tyłu urządzenia poprzez otwory wylotowe.
Uchylony dekiel studni umożliwia zassanie świeżego powietrza, w czasie postoju, a w czasie jazdy dodatkowo studnia z alternatorem jest przewiewana pędem powietrza.
Układ chłodzenia skonstruowany jest tak aby powietrze przeciągane przez wentylator tworzyło strumień chłodzący wirnik magnetyczny, tworząc swego rodzaju tunel termiczny uniemożliwiający kumulację ciepła wewnątrz urządzenia. Głównym czynnikiem chłodzącym jest obieg powietrza.
Po przeprowadzeniu prób montażu w szeregu silników motocykli testowych urządzenie nigdy nie nagrzało się powyżej 60° – 70°C. Mimo iż silnik nagrzewał się znacznie, wyczuwalna jest zdecydowana różnica temperatur pomiędzy silnikiem a alternatorem.
Kolejnym etapem prac było skonstruowanie regulatora napięcia dopasowanego do tego urządzenia. Regulatory dostępne na rynku są albo bardzo drogie i nie podlegają gwarancji ani zwrotom, albo tanie i skonstruowane tak, aby łatwo ulegały awariom zmuszając do zakupu nowego. Dotychczas stosowany regulator to tani chiński produkt bardzo słabej jakości, oraz loteryjnej - jak się z czasem okazało - jakości wykonania. Mianowicie jedne jeżdżą do dziś z przebiegiem kilku tysięcy kilometrów inne padły po kilku lub kilkudziesięciu kilometrach. Po analizie kilku uszkodzonych regulatorów, okazało się iż główną wadą są mostki diodowe o niskiej wartości ok. 7A. Co sprawiało iż przy osiągnięciu większych wartości urządzenia, diody ulegały przegrzaniu i we fekcie awarii. Powodowało to zwarcie między fazowe w alternatorze co przy dłuższym użytkowaniu skutkowało przepaleniem uzwojeń w rdzeniu alternatora.
W oparciu o schematy regulatorów motocykli Japońskich został zbudowany regulator napięcia z zastosowaniem wysokiej jakości podzespołów. Zastosowany został mostek diodowy o wartości 35A, co wyeliminowało problem powodowany przez chińskie regulatory napięcia.
Obecnie stosowany regulator jest rozbudowany o układ kontroli ładowania, przez co stanowi kompletne dopełnienie całości systemu zasilania motocykla Junak - DYNAMO TS&JT.
Całość stanowiąca DYNAMO wraz z regulatorem napięcia została dopasowana w oparciu o szereg doświadczeń. Jednym problemem, który pojawił się w trakcie stanowił fakt iż urządzenie produkuje zbyt dużo mocy. Konstrukcja alternatorów tego typu oparta jest na stałym impulsie magnetycznym, a moc w zależności od jego obrotów. Urządzenie doświadczalnie zostało zbudowane tak aby zamontowane w Junaku, w maksymalnym punkcie osiągało 100W Problem pojawił się w momencie montażu w oryginalnej instalacji, gdzie można w oryginalnej oprawie zamontować żarówkę maksymalnej mocy 45 x 45 W. Powszechnie dostępne żarówki mają wartość 35 x 35 W. Tylna lampka, światło pozycyjne może mieć w junaku max 5W. W momencie wstawienia żarówki 10W po pewnym czasie klosz zaczyna się topić – zwłaszcza współczesny zamiennik. Na świetle stop montujemy żarówkę max 10W ale ta świeci się chwilowo w momencie naciśnięcia dźwigni hamulca tylnego. W oświetlenie licznika wkładamy 4 W i tej samej mocy żarówkę w światła postojowe w przedniej lampie. Żarówki kontrolek ładowania oraz biegu jałowego najbezpieczniej zamontować jest 2W, gdyż przy zamontowaniu 4W po dłuższym czasie zaczynają się topić plastiki w kontrolkach -
zwłaszcza współczesne zamienniki.
To też, przy jeździe oryginalnym motocyklem na zapłonie iskrownikowym, w Junaku można zamontować żarówki stanowiące stały odbiór prądu o mocy nie przekraczającej 60 W.
Regulator napięcia działa tak, iż nadwyżka produkowanego prądu jest uwalana do masowo. Co stanowi spore obciążenie dla samego regulatora oraz silnika, gdyż produkujemy prąd, z którego nie korzystamy. Urządzenie zostało zaprojektowane tak, aby zamontować można je było w oryginalnej instalacji z minimalnymi przeróbkami konstrukcji.
Mając często do czynienia z szeregiem pytań związanych z montażem urządzenia - ku mojemu zdziwieniu - często dość elementarnych, postaram się opisać operację krok po kroku tak, aby była ona jak najbardziej oczywista.
- Należy przeczytać uważnie kartę gwarancyjną.
- Należy bardzo dokładnie prześledzić schemat instalacji dołączony do urządzenia i sprawdzić czy jest ona zgodna ze schematem; w przypadku rozbieżności ustalić, czy przeróbki nie kolidują ze zmianami wymaganymi przy montażu DYNAMA.
- Akumulator przeznaczony do współpracy z DYNAMEM to minimum 9Ah lub więcej.
- Do tego typu alternatorów nie zalecam stosowania akumulatorów żelowych. W żadnym wypadku nie stosować baterii żelowych używanych np. do zasilania domowych instalacji alarmowych.
- Zamontować rurkę gumową odprowadzającą opary elektrolitu, zamontować ją wylotem poniżej rantu błotnika tylnego.
- Urządzenie pracuje przy napięciu 12 V Z MINUSEM ( - ) na masie.
Oznacza to, iż słupek akumulatora oznaczony jako biegun ujemny ( - ) należy połączyć przewodem minimum 1.5mm z karoserią motocykla. Przewód powinien mieć zarobione miedziane lub mosiężne końcówki, najlepiej dodatkowo zalutowane w miejscu połączenia z przewodem.
- Regulator powinien być zamieszczony w pobliżu akumulatora najlepiej tak, aby radiator oddający ciepło mógł być dodatkowo chłodzony przez powietrze wpadające w czasie jazdy.
- Przewód plus ( + ) regulatora napięcia (czerwony z zamontowanym gniazdem bezpiecznika) podłączyć do słupka akumulatora oznaczonego ( + ).
- Do tego samego słupka podłączyć przewód ( + ) zasilający stacyjkę. Najlepiej zamontować szeregowo na tym przewodzie gniazdo bezpiecznika i bezpiecznik 15 A.
- Przewód ten należy w dalszej kolejności odłączyć od oryginalnego regulatora napięcia zamontowanego pod zbiornikiem paliwa, odciąć końcówki montażowe do regulatora, przewód połączyć, zlutować, zaizolować, pamiętając, iż jest to biegun ( + ) główne zasilanie stacyjki. Koniec przewodu pozostawić bez zmian, podłączenie do stacyjki według oryginału, zgodnie ze schematem.
- Przewód oznaczony numerem 16 w oryginalnej instalacji należy również odłączyć od oryginalnego regulatora napięcia zamontowanego pod zbiornikiem paliwa i tak jak przewód ( + ) połączyć pomijając oryginalny regulator, nie zmieniając jego podłączenia końcowego, które stanowi biegun ujemny kontrolki ładowania osadzonej w obudowie lampy – KONTROLKA KOLORU CZERWONEGO – NALEŻY WYMIENIĆ ŻARÓWKĘ NA: 12 V 2 W. Drugi koniec przewodu 16 podłączyć do kostki regulatora napięcia oznaczonej kolorem zielonym. Jest to przewód, który odpowiada za prawidłowe działanie kontrolki ładowania. Po jego podłączeniu kontrolka ładowania, kolor CZERWONY, zasilona przewodem ( + ) z drugiej strony powinna się świecić.
UWAGA:
- Kontrolka zaświeci się (będzie działać poprawnie) tylko wtedy gdy akumulator jest podłączony, minus na masie (czytaj pkt. 4) w przypadku zamiany biegunów akumulatora – pozostawienie według oryginalnej konfiguracji ( + ) na masie, regulator napięcia może zostać trwale uszkodzony, czego nie obejmuje gwarancja! ! !
- Kontrolka ładowania, kolor CZERWONY nie zaświeci się, gdy regulator napięcia jest nie podłączony do akumulatora przewodami plus oraz minus.
- Kontrolka ładowania, kolor CZERWONY nie zadziała poprawnie gdy akumulator jest nie podłączony do masy motocykla biegunem minus.
- PODŁĄCZENIE ODWROTNE AKUMULATORA LUB REGULATORA POWODUJE TRWAŁE USZKODZENIE REGULATORA NAPIĘCIA.
- Kontrolka ładowania nie zaświeci, gdy oprawa kontrolki jest uszkodzona, żarówka nie ma prawidłowego połączenia w oprawie, bądź jest spalona – prawidłowe działanie tego obwodu można sprawdzić dotykając przewodem 16 do masy motocykla – uwaga końcem przewodu wpinanym w kostkę regulatora napięcia – kolor zielony.
- Przewód regulatora minus ( - ) kolor brązowy podłączyć do bieguna ( - ) akumulatora.
- Kostkę z trzema przewodami, kolor żółty wychodzącą z DYNAMA podłączyć z trzema przewodami – kolor żółty, wychodzącymi z regulatora napięcia - są to przewody fazowe uzwojeń alternatora.
UWAGA:
- DYNAMO to alternator, trój-fazowy o napięciu 12V mocy 100W zabezpieczane bezpiecznikiem 15A montowanym w instalacji, nie należy szukać trzech faz w instalacji motocykla.
- Nie należy podłączać przewodów wychodzących z DYNAMA w żadne inne przewody instalacji, podłączać tylko i wyłącznie z przewodami koloru żółtego, wychodzącymi z regulatora napięcia dołączonego do urządzenia.
- Kolejność tych przewodów nie ma znaczenia - są ze sobą zamienne.
- Nie wolno tych przewodów zwierać ze sobą, ani dotykać do masy w czasie pracy urządzenia, może to spowodować trwałe uszkodzenie uzwojeń alternatora.
- Przewód wyprowadzony jako czwarty w wiązce z alternatorem jest przewodem oryginalnej instalacji, łączonym z przewodem wychodzącym w studni silnika z automatu zmiany biegów stanowiącym minus ( - ) kontrolki biegu jałowego - kontrolka koloru ZIELONEGO, zamontowana w lampie. Należy przewód podłączyć zgodnie z oryginalną konfiguracją, do kontrolki biegu jałowego.
UWAGA:
- Przewód ten nie ma wpływu na działanie alternatora. Nie należy go podłączać w żadnym wypadku do jakiegokolwiek przewodu w regulatorze napięcia.
- Jest to przewód masowy, który przekazuje biegun ( - ) do kontrolki tylko wtedy, gdy automat zmiany biegów włączony jest w pozycji biegu jałowego i jest poprawnie zamontowany układ automatu, masując tylko w pozycji biegu jałowego. Jeżeli kontrolka świeci się w pozycjach poszczególnych biegów, oznacza to, iż przewód jest ciągle masowany; przyczyn doszukiwać się w podłączeniu przy automacie zmiany biegów.
- Układ kontrolki biegu jałowego można sprawdzić poprzez dotknięcie przewodem do masy motocykla, kontrolka powinna się zaświecić. Jeżeli tak się nie dzieje, należy szukać przyczyn w samej oprawie kontrolki lub podłączeniach w lampie.
- W przypadku niedziałania kontrolki, szukanie usterki zacząć od sprawdzenia żarówki, montowanej w kontrolce biegu jałowego – (kolor zielony), montować żarówkę 12V 2W. Zastosowanie żarówki o większej mocy może spowodować topienie się oprawy kontrolki.
- Przewód oznaczony w instalacji numerem 18 podpięty do zacisku oryginalnej prądnicy P9a odpiąć od regulatora oryginalnego RG9a mieszczącego się pod bakiem i zaizolować go lub usunąć z wiązki instalacji.
- Żarówki zalecane do montażu.
- Żarówka lampa przednia – światła drogowe oraz mijania minimalnie 35 X 35 W, max 45 x 45 W
- Światło postojowe przednie – minimum12 V 5 W
- Światło pozycyjne tylne – max 12 V 5 W – zastosowanie większej żarówki może powodować z czasem topienie się klosza lampy.
- Światło stop – max 12 V 10 W
- Oświetlenie licznika – minimum 12 V 2 W
- Akumulator zalecany minimum 12 V 9 Ah, tradycyjny zalewany elektrolitem sucho ładowany.
- DYNAMO jest zamiennikiem oryginalnej prądnicy, ma wymiar 76,50 mm i jest montowane dokładnie według zasad prawidłowego montażu oryginalnej prądnicy.
Do prawidłowego montażu urządzenia zaleca się zdjęcie lewej kapy bocznej silnika tak, aby był nieograniczony dostęp do kół zębatych. Luz nazębny należy wyregulować obracając alternatorem tak aby nie był zbyt duży ani zbyt mały, dla nowego zestawu kół od 0,05 do 0,1mm.
UWAGA:
- Luz nazębny należy sprawdzić po maksymalnym dokręceniu urządzenia, gdyż może się on zmienić w czasie dokręcania.
- Alternator należy docisnąć śrubą od tyłu w miejscu do tego przeznaczonym
- Nie wolno zakrywać otworów wlotowych – wylotowych chłodzenia.
- Przed montażem należy sprawdzić czy koło pośrednie – odmy nie ma zbyt dużych luzów w miejscu połączenia ślizgowego tuleja oś. W przypadku zbyt dużego luzu w tym miejscu, istnieje możliwość spięcia się układu i w czasie pracy uszkodzenia osi alternatora – nawet jej urwania, bardzo szybkiego wycinania się zębów w kołach współpracujących.
- W przypadku nieusunięcia tych luzów, bądź zbyt silnego sprzężenia kół zębatych, może dojść do bardzo szybkiego zużywania się łożysk, czego nie obejmuje gwarancja. W urządzeniu są montowane nowe łożyska firmy FAG z luzem C 3. Ich prawidłowe zużycie w przeciągu szybszym jak 25 tys km jest praktycznie nie możliwe.
- Oś wirnika jest ulepszana cieplnie, toteż jej urwanie lub ukręcenie wymaga bardzo dużych przeciążeń, co w normalnych warunkach pracy jest praktycznie niemożliwe – zwracam uwagę, iż oś oryginalnej prądnicy jest nieulepszana. Nie mieści się w skali Rockwell – odciski mierzone stożkiem diamentowym – skala z pomiarem rzeczywistym dla stożka diamentowego dla stali zaczyna się od 20 HRC. Oryginalna oś jest poniżej tych wartości, pomiar należy robić według twardościomierza HRB – odcisk kulką.
Powyższy opis, powstał z doświadczeń zdobytych przy okazji kontaktu z klientami, którzy zakupili urządzenie. Opisałem szczegółowo problemy, z którymi borykaliśmy się w przeciągu ostatnich miesięcy. W przypadku pjawienia się dodatkowych pytań bądź problemów postaram się je sukcesywnie opisywać i umieszczać w tej części mojej strony tak, aby wyeliminować jak najwięcej zbędnych czynników powodujących ewentualne awarie, bądź problemy związane z montażem samego urządzenia.
Osoby biegłe w elektrotechnice, oraz potrafiące bez problemu odczytywać schematy elektryczne, które poczują się urażone powyższym dobitnym - wręcz - "łopatologicznym" opisem chciałbym z góry przeprosić. Jest on wynikiem szeregu doświadczeń z wieloma klientami, którzy mieli problem z elementarnymi sprawami technicznymi. Mam nadzieję, że powyższy opis ułatwi wszystkim - zarówno specjalistom jak i laikom - samodzielne dokonanie prawidłowego montażu. Opis został uproszczony z myślą o oszczędności czasu, pieniędzy i nerwów obu stron.
Użytkownikom z mniejszym doświadczeniem technicznym w pełni dedykuję ten uproszczony opis, oferując równierz pomoc telefoniczną oraz email w dni robocze w godzinach otwarcia zakładu. Twierdząc, iż nie każdy kto motocyklem jeździ, musi umieć go naprawić lub serwisować. Aczkolwiek uważam, iż motocykl JUNAK jest wspaniałym przykładem pojazdu mogącym nauczyć wiedzy technicznej, historii, uporu oraz hartu ducha i każda praca wykonana przy nim samodzielnie daje mnóstwo satysfakcji.
Dynamo TS&JT eliminuje oryginalną wadliwą prądnicę, która niestety ale pozostanie tylko prądnicą co by przy niej nie robić i jak by jej nie usprawnić czy naprawić. Oryginalna prądnica ma swoje lata i często, naprawiana przez przeróżnej maści użytkowników-magików nie stanowi nawet materiału do regeneracji. Olbrzymią zaletą naszych DYNAM jest fakt, iż jest to urządzenie nowe, zbudowane w oparciu o dużo nowocześniejsze rozwiązania i materiały, umieszczone w obudowie przystosowanej do motocykla Junak. Nie ingeruje ono trwale w konstrukcję silnika, współpracuje z oryginalną instalacją elektryczną motocykla, generując energię do oświetlenia motocykla w czasie eksploatacji. Zapewniając tym samym bezpieczeństwo, kierującemu Junakiem oraz pozostałym użytkownikom dróg. Zwracam szczególną uwagę na fakt, iż urządzenie zawsze można zdemontować i powrócić do oryginału bez żadnych uszczerbków na stopniu oryginalności motocykla.
Zamiennik prądnicy do motocykla Junak - alternator DYNAMO TS&JT
Do zobaczenia na trasie
