Как сделать стартер как генератор
Deus-Ex › Блог › Стартер-Генератор с ременным приводом
Из множества различных подходов к решению проблемы, рассмотренных с целью реализации автоматического механизма запуска/остановки, вариант стартера-генератора с ременным приводом является чрезвычайно интересной альтернативой, с точки зрения комфорта, рабочих характеристик и затрат. Новое поколение электрических элементов доступно производителям автомобилей с различными классами мощности, и эффективность существенно повысилась. Спектр применения простирается от простых «бюджетных» систем для обычных электрических систем автомобилей на 14 В до «высококлассных» решений для будущих систем на 42 В. Начиная с простой версии «запуска/остановки» и заканчивая высокопроизводительными системами с расширенной функциональностью, возможны различные индивидуальные решения для конкретных клиентов. Интеграция функции форсировки в сочетании с возможностью динамического торможения обеспечивает дополнительную экономию энергии.
P.S.
Все новое, всегда требует доработки. Но помимо нюансов настройки, калибровки, и т.п. у системы с стартер-генератором есть более простой и серьезный недочет. В связи с изменением граничных условий, использование традиционной системы натяжения в таких системах возможно только в исключительных случаях и, с любой точки зрения, представляет собой компромисс. Характеристики системы натяжения в данном случае соответствуют только одному условию эксплуатации, тогда как старт обычно (показано синим) относится к более критическим условиям эксплуатации. В таком случае увеличение предварительной нагрузки при старте зависит от работы генератора (показано красным). Уровень силы, таким образом, превышает принятый сегодня. Данный эффект приводит к ограничению ожидаемого срока службы всех элементов ременного привода.
Чтобы исключить вышеописанное обстоятельство, необходимо разработать соответствующие системы натяжения, в которых должны быть выполнены следующие требования:
— обеспечение соответствующей и практически постоянной преднагрузки ремня как для старта, так и во время работы генератора
— обеспечение достаточной предварительной нагрузки ремня для надежного старта двигателя во всем диапазоне температур
— обеспечение продолжительного срока службы всех элементов за счет минимально возможной нагрузки
— сокращение скольжения ремня и рабочих шумов
— снижение динамических пиковых сил в ременном приводе
компенсация растяжения и износа ремня в течение срока службы
В ременных приводах для стартеров-генераторов четкое распределение ремня уже невозможно, поскольку генератор является ведущим элементом во время старта и ведомым элементом во время работы генератора. Направление крутящего момента, действующего на шкив генератора, меняется в зависимости от условий эксплуатации. Основной сложностью в направлении систем натяжения, подходящих для стартеров-генераторов с ременным приводом, соответственно, является натяжение сбегающей ветви в любой ситуации, независимо от условий эксплуатации. Идеальная ситуация достигается, как только становится возможным дополнительно увеличить предварительную нагрузку во время старта при уменьшении преднагрузки во время работы генератора. Кроме того, возможность форсировки и рекуперации также должна быть обеспечена в высокопроизводительных ременных приводах стартеров-генераторов.
Простой бензиновый генератор 220В (заводится стартером!)
Самоделка довольно простая в изготовлении, устроено все на двигателе от бензокосы, можно также использовать мотор от бензопилы. В качестве генератора выступает мотор на 12В, а прикол весь в том, что этот мотор можно использовать в качестве стартера и запускать генератор путем нажатия на кнопку. Основа генератора очень простая, сделана из доски, а рама выполнена из ПВХ-труб и прочих комплектующих. Чтобы получить 220В, вам понадобится инвертор.
Бензина генератор потребляет мало, ведь двигатель маленькой кубатуры, да и работает на невысоких оборотах.
Материалы и инструменты, которые использовал автор для самоделки:
Список материалов:
— двигатель от бензокосы;
— двигатель на 12В-24В (постоянного тока);
— инвертор с 12В на 220В ;
— провода;
— ПВХ-трубы, а также тройники, уголки и прочие мелочи;
— клей;
— пару резиновых трубок (для соединительной муфты);
— кусок доски;
— хомуты;
— кнопки, саморезы, стяжки и прочее.
Список инструментов:
— дрель ( купить в России );
— шуруповерт;
— циркулярная пила (хватит и ножовки);
— вольтметр;
— отвертки, плоскогубцы и другие мелочи.
Процесс изготовления генератора:
Шаг первый. Устанавливаем двигатель на основу
Первым делом приступим к установке бензинового двигателя на основу. В качестве основы понадобится древесная плита, фанера и так далее, желательно брать материал помассивнее и тяжелее.
Снимаем с двигателя бензобак, он находится снизу. Прикладываем бумажку, делаем шаблон и переносим на основу. Сверлим в основе отверстия и устанавливаем крепежные винты. Вот и все, теперь мотор осталось прикрутить к основе покрепче. Желательно между двигателем и основой установить прокладку из резины, она будет работать как амортизатор, но автор этого не делает.
Шаг второй. Установка генератора
В качестве генератора используем двигатель постоянного тока. Для этой цели можно попробовать поставить двигатель от дворников или печки автомобиля, могут подойти некоторые виды стартеров и прочее. Двигатель должен иметь магнитный статор, чтобы генератор мог работать без стартового напряжения.
В зависимости от его размеров и формы подгоняем мотор так, чтобы его ось находилась на одном уровне с осью двигателя. Но крепить к основанию не спешите, сперва нужно соединить оси.
Жестко крепить оси друг к другу не желательно, так как идеально точно их не закрепишь, и будут вибрации. Чтобы решить эту проблему, вам понадобится кусок шланга. Просто надеваем шланг на оси и потом затягиваем хомуты. Соединение получается гибкое, надежное и долговечное. Скорее всего у вас возникнет проблема, оси будут разного диаметра. Но это не проблема, на более тонкую ось надеваем кусок шланга, а сверху еще один более толстый, который налезет и на вал бензинового двигателя.
Когда все будет готово, прикрутите электродвигатель. Это можно сделать при помощи саморезов, а лучше использовать болты с гайками.
Шаг третий. Крепим бензобак
Можно устанавливать и подключать бензобак. Автор крепит его всего за одно ухо, используя саморез. Обычно этот пластик довольно хрупкий, так что лучше закрепить бензобак понадежнее. Подключите шланги от бензобака, только не перепутайте их местами. Не забудьте расположить бензобак так, чтобы в него удобно было заливать бензин. Также не следует устанавливать бензобак возле глушителя.
Шаг четвертый. Пробный пуск
Основной узел генератора готов, можно приступить к испытаниям. Заводим мотор и замеряем на выводах двигателя напряжение. Вольты будут меняться в зависимости от оборотов двигателя. С помощью винта регулировки оборотов настройте мотор так, чтобы генератор выдавал 13-14 Вольт. При нагрузке напряжение просядет и получится как раз примерно 12В, этого хватит для работы инвертора.
У автора на высоких оборотах напряжение поднимается до 25-ти Вольт.
Потом можно подключить мобильный телефон, ноутбук, девайсы заряжаются без проблем.
Шаг пятый. Окончательное подключение
В завершении надежно подключите провода к инвертору, автор установил на них клеммы. Помимо этого вам нужно установить кнопку на провода зажигания, это позволит легко глушить двигатель. Мотор будет глохнуть при замыкании контактов.
Инвертор надежно закрепите на основе. Чтобы не болтались провода, фиксируем их пластиковыми стяжками.
Шаг шестой. Изготовление рамы
Раму автор собирает из ПВХ, тут вам будут нужны трубы, уголки и тройники. Собирается все на клею, подойдет эпоксидный или специальный для ПВХ. Режем трубы до нужной длины, а потом собираем всю конструкцию, используя тройники и уголки. Крепится все это дело к раме, в ней нужно рассверлить битой крепежные места. А чтобы трубы не выскочили, прикрутите их саморезами.
Теперь генератор можно вполне удобно перенести даже одному человеку.
Шаг седьмой. Запуск генератора стартером!
И наконец, самое интересное, автор додумался сделать запуск генератора с кнопки. В качестве стартера выступает двигатель, который работает как генератор тока. После запуска генератора аккумулятор подзаряжается, таким образом, у вас всегда будет заряженный АКБ для запуска, как в автомобиле.
Аккумулятор нужен будет с контроллером, который не допустит глубокого разряда и перезаряда.
Подключаем аккумулятор через пусковую кнопку к проводам двигателя и пробуем запустить. У автора генератор запускается без особых проблем, мощности двигателя на это хватает более чем. Если даже аккумулятор выйдет из строя, вы всегда сможете завести мотор бензокосы с помощью родного ручного стартера.
Шаг восьмой. Крепим ножки
Для генератора обязательно нужно сделать ножки, иначе он при работе будет ездить по полу. В качестве амортизационных ножек можно использовать резину от камер или велосипедных шин, сложенных в несколько раз. Крепим их саморезами.
Шаг девятый. Все готово, тестируем!
Легким нажатием на кнопку запускаем генератор, пробуем нагрузить различными приборами. По мере нагрузки замеряйте напряжение, если оно сильно проседает, обороты генератора нужно поднять. Также не забывайте о том, что электродвигатель под большой нагрузкой может перегреться и выйти из строя. Лучше всего установить на генератор выключатель, который будет глушить систему при перегреве генератора или двигателя.
Чтобы не допустить перегрева электродвигателя/генератора, можно также установить в цепь резистор подходящего номинала, дабы снизить максимальную нагрузку.
Простой способ изготовления самодельного генератора: бери и делай
Поскольку цены на горючее сегодня растут регулярно, вопрос экономии топлива актуален для многих автомобилистов. Как вариант, в таких случаях многие водители ставят на свои авто ГБО, однако использование газа — не особо эффективный вариант экономии. Если же вы хотите добиться реальной экономии, то есть еще один способ — использование водородной генераторной установки. Как смастерить самодельный генератор для экономии, и есть ли в этом смысл — читайте ниже.
Что лучше: купить или сделать самому?
Естественно, если вы хотите стать владельцем водородного генераторного узла, то вам придется либо приобрести устройство, либо сделать своими руками. Многие потребители выбирают именно второй вариант, поскольку стоимость таких установок сегодня не особо низкая. Но если вы решили сделать механизм своими руками, то должны учитывать, что эта задача — довольно трудная и справиться с ней сможет далеко не каждый.
Если опыт у вас есть, то можно попытаться соорудить устройство в гаражных условиях. Но нужно также понимать, что покупные водородные установки будут иметь более обширный функционал. Что касается самодельных устройств, то далеко не всегда изготовленные установки работают корректно и без сбоев.
Принцип работы водородного генератора
Водородный генераторный узел представляет собой механизм, в котором осуществляется реакция водорода с кислородом. А это, в свою очередь, способствует появлению электрического тока, использующегося для питания электрооборудования.
Что касается непосредственно принципа работы, то он заключается в следующем:
Сама генераторная установка состоит из нескольких ячеек, каждая из которых должна вырабатывать около 1.12 вольт, но не более 1.16 В. Разумеется, для запуска двигателя автомобиля этого недостаточно, поэтому данный узел обладает устройством из большого числа ячеек. Сама мощность установки в данном случае зависит от числа этих ячеек и размеров полимерной мембраны.
Есть ли смысл использовать?
Как сказано выше, предназначение водородной установки заключается в экономии объема используемого горючего, причем неважно, в каком режиме используется авто — по городу или по трассе. Показатель сэкономленного топлива напрямую зависит от мощности установки, а также модели транспортного средства и особенностей работы его силового агрегата. На сегодняшний день такое устройство не так часто используется автомобилистами. Но те водители, которые поставили водородный узел на свое авто, отмечают, что при нормальной работе двигателя экономия горючего может составить в районе 15-30%. Однако, каждый автолюбитель должен понимать, что использование таких устройств способствует не только экономии топлива, но и влияет на функциональность машины в целом, причем далеко не всегда с положительной стороны (автор видео — канал Месо).
Мастерим генератор своими руками
Можно ли сделать своими руками генератор из стартера, какой диод поставить?
В случае с водородной установкой эти вопросы неактуальны, для ее изготовления вам потребуются:
Фотогалерея «Схемы для изготовления генератора»
Алгоритм действий
Процедура изготовления установки выглядит следующим образом:
Такую систему при необходимости можно модернизировать, для этого потребуется подключить еще одну емкость, которая монтируется ниже первой. Емкости следует подключить друг к другу с помощью двух патрубков. Один из них будет применяться для подачи воды, в другой — для отвода газа из системы. Вторая емкость будет выполнять функцию хранилища, в то время как за первой остается основная функция.
Цена вопроса
Средняя стоимость водородных установок на сегодняшний день составляет около 13-25 тысяч рублей в зависимости от производителя и технических характеристик.
Видео «Отзыв владельца авто, работающего на водороде»
В ролике ниже представлен отзыв автовладельца и описание водородной системы, установленной на авто Mercedes (автор видео — канал Технология).