Trocha teorie
Vzpoměl jsem si na přirovnání který jsem kdysi někde
slyšel a přijde mi docela názorný. Máme dvě nádoby s různou výškou hladin a dole je spojíme
hadicí. Rozdíl hladin nám představuje napětí, průměr hadice je odpor který kladem protýkající
vodě-elektrickému proudu. Je tedy jasné že čím bude větší napětí (rozdíl hladin) nebo menší
odpor (větší průměr hadice) tím nám poteče větší proud.
Základní vzorce Ohmova zákona:
U=I×R I=U/R R=U/I
U..napětí, I..proud, R..odpor
Nedávno byla na diskuzi otázka jestli vadí když se použije baterie s větší kapacitou. Pokud má akumulátor 14Ah zvládne dodávat proud 14Ampér po celou hodinu-toto ovšem není tak zcela pravda. Jedná se o teoretickou hodnotu aby se daly porovnávat akumulátory a takto velké proudové zatížení po tak dlouhou dobu by akumulátor nezvládl. V praxi se to měří tak, že vybíjíme plně nabitou baterii proudem asi 5%kapacity po dobu než napětí neklesne na 10,5V. Pak stačí vynásobit proud časem a máme kapacitu v Ah. Ještě je tu jedna věc a tou je startovací proud. Je to maximální proud který je schopná baterie dodat aniž by se zničila. Pokud tedy použijem baterii se stejným napětím tak i z baterie s vyšší kapacitou si síť vezme to co z menší (odpor i napětí je stejné).
Elektrický výkon nebo spíš v tomto případě by bylo lepší mluvit o příkonu. Z toho důvodu že údaj na žárovce či startéru je to co "sežere" a né co dá. Nic nemá 100% účinnost a tady nás zajímá elektrická spotřeba energie místo kolik žárovku má svítivost.P=U×I P=I2×R P=U2/R
P..výkon, U..napětí, I..proud, R..odpor
Když tedy máme žárovku 100W tak ní teče 100W/12V=8,3A.
Dynamo jako zdroj energie vyšlo z módy kvůli menší účinnosti než střídavý generátor (alternátor). Výstup alternátoru je z každé fáze sinusový průběh (stejný jako je v energetické síti z elektrárny). Průběh vychází z pohybu rotoru. Amplituda je rozkmit napěťové vlny a u alternátoru je závislá na otáčkách a velikosti magnetického pole. Prakticky výhradně se používá třífázových alternátorů. Jedná se o tři vinutí vzájemně spojená do hvězdy nebo trojúhelníka a z jejich tvarového uspořádání vychází posun jednotlivých fází. Elektronika motocyklu vyžaduje stejnosměrné napětí (DC-direct current-stejnosměrný proud) a proto je ze střídavého napětí (AC-alternating current-střídavý proud) usměrňováno většinou pomocí diod.Značení vodičů
Vodiče jsou ve schématech značený podle anglických názvů. Buď jako jednobarevný-jedno písmeno, nebo v případě drátu s proužkem jsou to dva znaky oddělený lomítkem přičemž první je základní barva a druhé písmeno je barva proužku (např.B/W ječerný drát s bílým pruhem a takto je značen zemnící drát).B | black | černá |
Bl | blue | modrá |
Br | brown | hnědá |
G | green | zelená |
Gr | gray | šedá |
Lbl | light blue | světle modrá |
Lg | light green | světle zelená |
O | orange | oranžová |
W | white | bílá |
R | red | červená |
Y | yellow | žlutá |
Akumulátor
Většina z nás už je zvyklá sednout na motorku a
stisknout palcem startér. Né vždy se začne dít co očekáváme. Téma "akumulátory" se dost
často objevovalo na diskuzích a tak bych rád většinu rad shrnul. Tak na začátek něco o
klasických bateriích s tekutým elektrolytem. Jde o spojení několika článků (3,6,12) z
nichž každý má napětí 2V. Každý článek má oxid olovičitý na kladné a olovo na záporné
elektrodě trvale ponořené v elektrolytu - ředěné kyselině sírové, kde probíhá při vybíjení
následující reakce (nabíjení je opačně)
PbO2(+) + 2H2SO4 (ellyt) + Pb(-) >>> PbSO4(+) + 2H2O(ellyt) + PbSO4(-)
Kapacita je převážně ovlivněna hodnotou vybíjecího proudu a teplotou. Pokud
je vystaven nízkým teplotám (pod -10°C) ve vybitém stavu tak elektrolyt zmrzne a dojde k
nenávratným škodám, proto je nutný přes zimu baterku dobíjet. Dobíjí se většinou proudem 0,1
kapacity akumulátoru (14Ah baterka se dobíjí asi 10hodin proudem 1,4A).
Je potřeba pohlídat aby nepřekročilo dobíjecí napětí nad plynovací (nad 2,4 V/článek) kdy
se začne rychle vyvíjet plyn, klesá hladina elektrolytu čímž se snižuje činná plocha desek
a klesá kapacita. Je dobrý ohlídat to i za provozu, neboť regulátory časem mění hraniční
napětí. Baterie je nabitá při hustotě elektrolytu 1,28g/cm3 a s vybitím hustota klesá k
1,14 g/cm3. K zimnímu spánku ji otřeme od bordelu, aby se plazivýma proudama nevybíjela,
zakonzervujem vývody elektrod, dobijeme na plnou hodnotu, popř. ještě dolijem destilkou
10-15 mm nad desky a dáme někam do sucha kde se nemění moc teplota a je kolem 10 °C.
Gelový akumulátor se liší od "kyselinovýho" především možností pracovat ve všech polohách,
poněkud vyšší cenou, není potřeba hlídat hladinu, má ovšem menší odolnost vůči přebíjení,
jinak po chemické stránce jde o ten samý děj.Typ baterky si můžeš najít na stránkách
VARTA
(omlouvám se za výraz baterka když je to akumulátor)
Alternátor, usměrňovač a regulátor (1)
U klasických GSX-R je trojfázový alternátor s buzeným rotorem. Jedná se o cívku která je poháněna od motoru. Velikostí proudu, který jí prochází se vytváří magnetické pole. Točí se v tělese se třemi cívkami zapojených do hvězdy (stator) na nichž se indukuje střídavé napětí se vzájemným posunem 120°. To by stačilo tak na svícení, ale už né pro elektroniku zapalování. V usměrňovači se toto napětí mění ze střídavého na stejnosměrné (tj. když máme trvale jeden konec plus a druhý minus) pomocí šesti diod. Regulátor hlídá maximální napětí z generátoru aby nevzrostlo nad 14,4V a nezničilo síť motocyklu. Dřív fungoval se Zenerovou diodou, která přebytečnou energii zkratovaal na kostru. Jednak je to nehospodárný a další nevýhodou bylo velké tepelné namáhání Zenerky. U alternátoru s buzenou kotvou mění regulátor proud rotorem čímž mění jeho magnetický tok a tím sílu magnetu působící na statorové vinutí. Regulátor a usměrňovač je většinou přímo u alternátoru. Funkčnost regulátoru změříme Voltmetrem přímo na baterii. Při 5000ot/min napětí na akumulátoru by mělo být 13,5V a když přidáme plyn na maximum smí dojít k hodnotě 14,2V - 14,4V(maximálně).
Náhrada regulátoru: regulátor u tohoto typu alternátoru je po cca 80 tis km špatně funkční, ale dá se provést náhrada, která nestojí 3500Kč jak originál, ale vyjde zhruba na desetinu ceny. Na trhu je regulátor (obrázek vlevo) používán do vozidel Jawa, Škoda 105/120, Avia, který lze poměrně snadno naroubovat i na Suzuki. Místo je vhodné na levé straně pod sedlem a doporučuji utěsnit jej. Dříve se vyráběl v kovovém obalu, dnes již plastový. Rozměrově asi jako krabička od cigaret. Musíme sundat víčko alternátoru a vyjmout starý nefunkční regulátor. Na obrázku vpravo vidíme alternátor v jehož levé části je usměrňovač ze kterého vede červený kabel přímo na akumulátor (+ pól). Druhý vodič který byl dříve veden ve svazku využijem na hodnotu regulačního napětí rotoru a připojíme jej na pozici 3. Pozice 1 a 2 spojíme natvrdo vodičem. Pozice 1 je jeden konec rotorového vinutí, který takto uzemníme. Tím končí úpravy v oblasti alternátoru a přesunem se k baterii a k novému regulátoru. Z regulátoru využijem pouze tři vstupy a to "B+" , "B-" a "DF". "B-" připojíme na kostru, nejlépe na nějaký vodič z mínusového pólu akumulátoru. Nyní si musíme udělat jasno ve dvou vodičích vedoucích z alternátoru. Jeden jsme nechali na původním místě a musí být přiveden na + pól což zkusíme Voltmetrem proti kostře při vyplém klíčku. Druhý vodič v blízkosti regulátoru přestřihneme (případně rozpojíme, záleží jak je to tam provedeno) a část vedoucí z alternátoru z pozice 3 připojíme na regulátoru na "DF". Zbyl nám poslední nezapojený konec (který vzniknul přestřižením a může mít oranžovou barvu). Tento vodič je +pól ze spínací skříňky (zkusíme voltmetrem proti kostře bez(U=0V) a se(U=cca13V) zaplým klíčkem). Připojíme jej na regulátor na pozici B+. Toť vše. Starší plechové provedení umožňovalo provést doregulaci napětí tak, že se rozdělá zadní část a na obvodu je napařen odpor který se dal změnit vyškrábáním jeho části a tím posunout regulované napětí. Nový regulátor (který je na orbázku vlevo) tuto možnost nemá.
Alternátor, usměrňovač a regulátor (2)
U novějších modelů GSX-R (SRAD) a mnoho dalších motocyklů je užito alternátoru s permanentními magnety.
Jedná se o trojfázový generátor, kde rotorem jsou trvalé magnety a zpravdila bývá umístěn v oleji přímo na klikové hřídeli. Stator má 4 nebo 6 cívek pro
jednu fázi (tj. 12 nebo 18 cíveček). U některých motorů se můžeme setkat s rúzným počtem během vývoje motoru a proto je potřeba dbát na rok výroby
a případně si to zkontrolovat abychom nepoužily např 12 cívkový stator dohromady s rotorem který je vyroben na 18 cívek. Cívky jsou spojeny do trojúhelníka
přičemž odpor mezi fázemi je tvořen délkou navinutého vodiče a je cca 0,3 Ohmu, odpor jakékoliv fáze vůči kostře musí být nekonečno. Regulátor je
zpravidla dohromady s usměrňovačem zalit v hliníkovém boxu s žebry kvůli chlazení. Usměrňovač je tvořen dvěmi diodami pro každou fázi tj. celkem 6 diod.
Způsob regulace je následující: pokud jsou otáčky motoru nízké a napětí nedosáhne přednastaveného napětí integrovaného obvodu (IO) dochází k nabíjení baterie
- tento průtok proudu je znázorněn zelenými šipkami. V okamžiku překročení nastaveného napětí dochází k zapnutí IO a ten vyšle signál na "gate" k otevření
tyristoru (fialová), proud teče zpět na vinutí alternátoru - průchod proudu je znázorněn červenými šipkami.
Startér
Jedná se o jednoduchý stejnosměrný motor s dvěma případně se čtyřmi uhlíky. V případě užití 4 uhlíků jsou dva a dva spojeny paralelně čímž je dosaženo nižšího opotřebení. Stator tvoří mínusový pól a na izolovaný vývod je připojen proudový vodič (zpravidla šroub M6). Při záběru startéru teče proud kolem 80A a maximum proudu se pohybuje kolem 100A (což vykazuje výkon 1,2kW). Velikost proudu je závislá na velikosti odporu, který klade motor. Tímto způsobem se dají měřit i relativní kompresní poměry (např. pomocí Bosch FSA). Rotor je uložen na valivých a kluzných ložickách. Funkčnost lze zkusit připojením (-) na obal a (+) na připojovací šroub. Nesmí se nechat dlouho běžet a pozor na velikost proudu, který dosahuje hodnot běžných pro svařování. Opotřebení vzniká na uhlících a částečně na komutátoru. Uhlíky lze koupit i neorigo a upravit na potřebný rozměr. V případě nerovnoměrného opotřebení komutátoru je nutné srovnat ho na soustruhu. Elektricky lze měřit vinutí rotoru přičemž mezi jednotlivými ploškami má být cca kolem 1Ohmu i mezi ploškou a hřídelí rotoru. Axiální posuv rotoru vymezují podložky na které je nutno dát při montáži pozor. Stator tvoří pouze permanentní magnet.
Proud do startéru je přiváděn přes relé, jelikož u vysokých proudů je nutné mít co nejkratší vodiče a velké kontakty a proto není možné spínat startér přímo tlačítkem na řidítku. Okruh je vybaven dalšími ochranými prvky jako spínač stojánku, spínač páčky, spínač dekompresoru, spínač neutrálu atd. Relé startéru je umístěno blízko akumulátoru a plní i funkci ochrany-při odběru většího proudu než je dovoleno neudrží kotva relé sepnuto. K tomuto jevu dojde i při vybitém akumulátoru kdy je slyšet zpod sedla bzučení-kotva sepne, ale velký odběr startéru ji rozpojí a při poklesu odběru se zase spojí a tak bzučí. Zkouška funkce relé se provede připojením 12V mezi nízkoproudé kontaky (ty menší) a Ohmetrem se zjistí propojení vysokoproudých kontaktů (ty velké zpravidla šroub M6). Přenos síly na motor je většinou řešen volnoběžkou. Tento systém je spolehlivý a prakticky bez opotřebení. Na klikovém hřídeli je upevněna volnoběžka s ozubeným kolem tak, že při otáčkách startéru vyšších jak otáčky motoru je volnoběžka v záběru a při naskočení motoru volnoběžka prokluzuje (stejný princip jako záběr na bicyklu). Vyjímenčně je přenos řešen vysouvacím pastorkem (setkal jsem se s tím jen na italských moto- Cagiva Prima, Aprilia AF1). Tento princip je bohužel dost poruchový vzhledem k velkému opotřebení vysouvacího pastorku.Snímače
Pro funkci elektronických systémů je zapotřebí snímat neelektrické veličiny a převádět je na elektrický signál.Elektrická schémata
Plnobarevná elektrická schémata GSX-R s anglickým popisem
GSX-R 750 ´85-´87 
GSX-R 750 ´87 
GSX-R 750 ´88-´90 
GSX-R 750 ´91 
GSX-R 750 ´93-´95
GSX-R 1100 do ´87 
GSX-R 1100´87-´88 
GSX-R 1100 ´89-´90 
GSX-R 1100 ´91
autor: GSX-Roll
Elektronika pro motocykly
Pokud se rozhodnete "ladit" motocyklový karburátorový motor pro sport,máte možnost zakoupit drahou
elektroniku z USA (Dyna 2000 ap.) a nebo nepoměrně levnější českou elektroniku fy IgniTech.Výhodou
české verze je možnost všechny případné problémy operativně řešit s prodejcem popr.s výrobcem.
Naše dílna montuje tuto elektroniku již 6 let k velké spokojenosti zákazníků a to převážně do dragsterů.
Tato elektronika funguje i v jiných disciplinách,např. v autocrosu a na silničních okruzích.
Tato elektronika má mnoho funkcí,které si trochu vysvětlíme:
Na záložce Různé si nejprve zvolíme motor (např.Suzuki GSX),potom si doplníme základní
předstih a pak už si můžeme nastavovat startovací omezovač,omezovač max.ot., clutch master,kontrolku
řazení popř.TPS.
Startovací omezovač - funguje tak,že při vymáčknuté spojce nedovolí motoru vyšší než předem nastavené
otáčky a to i přesto,že jezdec drží "plný plyn".V okamžiku uvolnení spojkové pácky dojde k odblokování tohoto omezení.
Omezovač - hlídá maximální otáčky motoru.
Clutch master - zajištuje krátkodobé přerušení zapalování,které je nezbytně nutné pro možnost rychlého
přeřazení na vyšší stupeň bez ubrání plynu a bez vymáčknutí spojky.To je nezbytné pro razení pomocí pneumatického
válce,který přímo působí na řadící mechanismus.
Kontrolka řazení - se rozsvítí, když motor dosáhne idealních otáček pro okamžik změny rychlostního stupně směrem nahoru.
autor: Jirka Švanda
Datarecording
Pokud má někdo závodní ambice nevystačí si pouze se sportovní motorkou, ale ve velké míře může pomoci (a pomůže) datarecording. Též se můžete setkat s
pojmem telemetrie čímž je myšleno skoro totéž - rozdíl je v tom, že pod pojmem telemetrie se skrývá online přístup k informacím z ruzných čidel na
motorce (F1,autě,motokáře,minibiku) - tento online přístup se ale setkal z odporem technických komisařů a tak v dnešní době není dovolen zásah do řízení
motoru během zásahu z řídícího centra a je jen dovoleno data z vozidla sledovat. Čímž se dostáváme k věci označované jako datarecording. Sám název už říká,
že jde o nahrávání dat a to do paměti (běžně od 512kB do 2MB, u nejnovějších přístrojů až 8MB).
Krabička umístěná na motorce (samozřejmě že to lze aplikovat na různé závodní stroje, ale uvádím to tu s ohledem na motorky) jednak pomocí zobrazovací
jednotky informuje jezdce a zároveň i ukládá do paměti údaje. Ty jsou pak hodnoceny buď na displayi nebo přístroj umožňuje data natáhnout do PC, kde pomocí
softwaru je možné s daty rúzně operovat (výpočty, grafy, porovnávání atd). Nejlevnější přístroje umí měřit časy, které jsou měřeny při průjezdu kolem "světelné
závory" (IR vysílač) a řidič si nemusí hlídat místo, kde by musel spínat stopky ručně. Těchto světelných závor je možno rozmístit víc po okruhu a tak si jej rozdělit
na kratší pasáže a později vyhodnotit časy. Samozřejmě čím víc věcí přístroj umí tím je dražší a pro přesnější informace je dobré navštívit např. stránky jednoho
z výrobců italskou firmu AIM, kde najdete nejaktuálnější informace. Tato firma má zastoupení i v
ČR takže není problém se zakoupením a technickou podporou.
Výkonější přístroje umožňují snímat otáčky motoru (měření impulsů na vysokonapěťovém kabelu svíčky), snímání rychlosti (při použití snímače na zadním kole je
přístroj schopen spočítat při zadání obovdu kola rychlost a zároveň poměrem otáček motoru a zadního kola dokáže ukázat zařazený rychlostní stupeň), snímání
teploty vody nebo oleje, snímání tlaku oleje, snímání hodnot potenciometrů, které je možno připojit na tlumiče pérování, nebo na polohu škrtící klapky, je možno
dále snímat polohu brzdového pedálu/páčky. Tyto informace ukládá přístroj paralelně do paměti a můžete si nastavit vzorkovací frekvenci (cca 1-100Hz).
Vzorkovací frekvence má pak i vliv na počet minut, které jste schopni uložit. Čím větší vzokvání tím samozřejmě menší celková doba ukládání - plno veličin se s
časem nemění rychle a tak stačí pomalé vzorkování. U motorek se dá napojit i elektronický gyroskop, který snímá rychlost změny náklonu a software je pak
schopen z údajů rychlosti a náklonu vykreslit trasu jak jste jeli. Každá mechanická veličina lze převést na elektrické signály a ty pak dokáže přístroj ukládat.
Novinkou je přístroj, který ke sběru dat ukládá i digitální video pomocí kamery umístěné na vozidle a v PC pak vidíte pod videem z vaší jízdy i všechny ukazatele,
které jste za jízdy snímali.
Datarecording umožňuje opravdu hodně a díky údajům je možno doladit stroj i jezdce.
autor: GSX-Roll