Lichtmaschine raus, Eigenbau rein

Die Leistung und Drehmomente für den Antrieb des Ventiltriebs und der Wasserpumpe sind um den Faktor 10-20 größer als das, was die Lima da abzwacken würde.
Die Lebensdauer würde ich damit nicht beschränken.
Hier gehts um 200W -> 0,3PS.

Einen weiteren Riemenantrieb mit Halter und Co. will ich ungern verbauen.
Die Lager der Generatoren sind nicht dafür ausgelegt eine Riemenspannung auszuhalten.
Direkt angeflanscht funktioniert da schon erheblich besser.
Deswegen ist auch ein Reibrad nicht optimal. Die Kräfte die es für die Leistungen braucht sind schon nennenswert und senken die Lebensdauer der Lager und den Wirkungsgrad.

Industriemotoren/Generatoren sind richtig teuer und meist unnötig größ (um auf Profilen befestigt zu werden, Normanschlüsse usw).
Ich wäre fast dafür einen etwas zu groß dimensionierten Modellbaumotor mit neuem Gehäuse zu versehen.

Gruß,
Patrick

Es geht ja nicht um die Belastung des Riementriebes an sich sondern um die Tatsache, dass der Riemen nicht unbedingt gedacht ist von Aussen belastet zu werden, zumindest nicht so, dass er zwischen Reibrad und Riemenscheibe von beiden Seiten belastet wird.


Dann nimm doch eine originale Lima, entferne das Innenleben und flansche deinen Modellbaumotor hinten an oder auch über einen kleinen Riemen im inneren, jenachdem wie das umsetzbar ist.

So behälst du die originale Lagerung welche für diese axiale Belastung ausgelegt ist und kannst deinen Modellbaumotor entkoppeln.

Servus,

@tris84 : *klugscheißermodus* du meist radiale Belastung. Axial ist in Richtung der Achse :P *klugscheißermodus aus*

Naja, dann hab ich halt immernoch den Keilriemen (Wirkungsgradverlust, Gewichtszuwachs, muss eingestellt werden) und den Halter (Gewicht).
Das wollte ich alles raus haben.

Schade das ein effektiver Generator und ein Drehmomentstarker Motor von den Daten sehr gegensätzlich sind..sonst hätte ich mal drüber nachgedacht den Anlassen auszutauschen...

Kannst du da nicht die ein oder andere Spannrolle mißbrauchen?
Die Querkräfte im Lager übernimmt die Spannrolle und deinen Generator flanscht du irgendwie drehmomentübertragend an die Spannrolle selbst.

Ist da noch Platz oder ist der Rahmen/Längsträger im Weg ?

Die Spannrolle der Wasserpumpe ist doch aus Alu, wenn mich nicht alles täuscht.
Selbst Guss wäre noch ok..
Die könnt ich doch mal in die Fräße packen und eine Befestigung anbringen.
Haarig wird es halt, das man wirklich genau mittig treffen muss.
Notfalls frage ich mal nen Kollegen ob er das nicht lieber in der Drehmaschine für mich macht.
Vorteil ist, das die Wasserpumpe eine höhere Drehzahl hat, als die Kurbelwelle.
Je höher die Drehzahl, desto kleiner kann der Generator werden

Gruß,
PAtrick

Zitat:

Vorteil ist, das die Wasserpumpe eine höhere Drehzahl hat, als die Kurbelwelle.
Je höher die Drehzahl, desto kleiner kann der Generator werden

Servus,

es gibt keine Verschleißteile, bis auf die Rillenkugellager.
Wenn man hohe Lasten (z.B. durch Riemenantrieb und Co.) vermeidet, halten die schon sehr lang. Wenn kein Salzwasser und Schmutz rankommt, sollten das ein paar Jahre werden.
Und ein Wechsel ist für ca. 3€ und in 15min gemacht

Gruß,
Patrick

+Halterung
+neuer (kürzerer) Keilriemen
+Änderungsarbeiten an der Spannrolle


Wenn genug Platz da ist, kannst du doch auch eine Gelenkwelle dazwischen machen oder wenn zu wenig Platz da ist eine Zahnradumlenkung um 90° nach oben oder so

Servus,

nach einigen Versuchen gehts nun hier endlich mal weiter.

Werde mir in der nächsten Zeit mal passende AUfnahmen drehen, den Motor als Generator auf der Fräße (als Antrieb) vermessen und eine passende Elektronik überlegen.

Gewicht: 360g
Etwa soviel wie das Riemenrad der alten Limakonstruktion wiegt
Der kleine liefert ca. 20-30A dauerhaft (je nach Kühlung) und ganz kurzzeitig mal 50A. Mit neuer Batterie, optimierten Verbrauchern (ich sag nur Lüftermotor..) und intelligenter Ladeelektronik sollten die 20A dicke reichen.

Befestigt wird der Generator direkt auf dem Riemenrad des Zahnriemens.
Dort wird der "Zapfen" auf 26mm abgedreht (die Schraube wird durch eine mit etwas kleinerem Kopf ersetzt) und der Generator darübergeschoben. So ist alles zentriert und es kann keine Unwucht entstehen. Mit einer kleinen Klemmkonstruktion (Klemmring) wird das ganze dann befestigt.
Das Lager ist ein 30x42x7 Rillenkugellager, also schon recht solide. Denke ich werde es auf einen Versuch ankommen lassen und das TEil direkt anflanschen. Mal schauen was die heftigen Vibrationen der Kurbelwelle auf Dauer anrichten.

Gruß,
Patrick

Gruß,
Patrick

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Servus,
leider ein Rückschritt. Aber man muss auch mal einsehen können das manche Sachen doch zu aufwendig sind.

Da mir langsam die Kosten für den Polo durch die Decke gehen (allein der Motor mit Komponenten knapp 3000€ ), wird sich das "Tuning" der Lichtmaschine wohl auf den Wechsel auf eine neuere Compact-Lima und angepassten Regler beschränken.

Mal schauen wo ich dann den, eigentlich als Generator vorgesehenen, E-Motor unterbringe. Hat ja auch 80€ gekostet... Davon hätte ich auch ne Lima kaufen können

Um den Rückschlag mental wieder auszubügeln wird die WaPu gegen ne elektrische ersetzt

EDIT:
Grade eine Lima (neu) aus einem VW UP geschossen.
Der Wirkungsgrad sollte um die 60-70% liegen, also schonmal erheblich besser als das Ding was original im Polo ist. Dazu noch Umbau auf Flachriemen. Die elekt. Wasserpumpe benötigt max. 7,5A. Bei unseren kleinen Motoren werden wohl 4-5A ausreichend sein (maximal).
Werde die Lima so vom Riemenantrieb übersetzen das sie im Leerlauf grade so den benötigten Strom liefert, denn der Wirkungsgrad bei solchen Generatoren sinkt bei hohen Drehzahlen ins Bodenlose.

Servus,
^habe noch eine alte KC-14V 40/70A Bosch-Maschine für einen 10er besorgt.
So habe ich 3 Limas zum vergleichen.
Den Topfgenerator des Polos, der fast gleichalte aber bessere Compact-Gernator ausm Ford und den modernen Generator aus dem UP! .
Mal schauen wie die sich in Sachen Wirkungsgrad, Gewicht und in der Stromlieferkennlinie unterscheiden.

Als Antriebsriemen werde ich wohl einen AT10 Zahnriemen mit 16mm Breite wählen. Zahnriemen weisen, grade bei niedrigen Lasten, doch einen erheblich besseren Wirkungsgrad auf.. Zahnriemen liegen bei 98% und besser.

Gruß,
Patrick

So, heute kam ich mal dazu alle 4 Generatoren zu vermessen.
Mein Lastwiderstand, zwei 4m lange 10x1,5er Edelstahlrohre, haben sich auch als praktikabel erwiesen. Auch wenn die Verkabelung leistungsmäßig am Limit war.
0,2Ohm Gesamtwiderstand bei ca. 12V ergibt halt 144V²/0,2Ohm = 720W. Das ist schon was..

Nun gut.
Es wurden verglichen:
-die originale Lima vom AAV Motor 65A
-eine KC-14V (aus nem Ford Fiesta Bj 96) 70A
-eine moderne Lima aus dem VW UP! 110A
-"mein" Synchrongenerator 40A (aber nicht dauerhaft...)

Leider packte meine Drehmaschine im schnellen Gang nicht mehr Leistung als ca. 600-700W bei ca. 60% der Maximaldrehzahl und im langsamen Gang nicht ausreichend Drehzahl.
Die Drehzahl war auch bei einer DIY Lima die Begrenzung, mehr als 2000U/min unter Last packt die Drehe nicht.

Man kann sehr gut erkennen das die Limas sich untereinander wenig nehmen. Die modernste hatte bei den Leistungen sogar den schlechtesten Wirkungsgrad rotes Gesicht
Mein Eigenbau schlägt die anderen aber um Längen..vielleicht sollte ich diese doch verbauen. Die Wirkungsgrade der "echten" Lichtmaschinen sind ja grausam.. Und die haben ihren Bestpunkt bereits überschritten. Bei mehr Drehzahl und/oder Ausgangsleistung gehen die wieder runter!

Hier die Ergebnisse:

Lima Kennlinien.jpg

Moin.

So richtig verstehe ich deinen messaufbau und die Wirkungsgrad schlußvollgerung nicht.

Du hast nur mit einem lastpunkt gemessen?

Ich glaube du hast mit deinen Rohr widerstand zufällig den Innenwiderstand von deinem Generator getroffen....

Könntest du noch ein paar Teillastbereiche abfahren?

Cool dass du die Ergebnisse deines Versuches mit uns teilst.
Nur irgendwas muss da wohl schief gelaufen sein.
Bei etwa 2...5Watt Verlustleistung und 50W Ausgangsleistung deines Synchrongenerators kann kein Wirkungsgrad von Null raus kommen.
Wie hast du denn die Verlustleistung bestimmt?

Servus,
ich hab mehrere Lastpunkte gemessen.

50W,100W,250W,300W.
Zwischen Generator und Widerstand lag ja noch eine Batterie..deren Spannung brach auf ca. 11V ein, bei der gegebenen Last. Somit hat der Generator immernoch auf über 11V gearbeitet.


@Poloneer : Du hast nen Fehler erkannt! Übersehen.. alles muss eins nach "rechts". also da wo 50W steht, ist die 0, da wo 100W steht, muss die 50hin usw.
Mit dem OpenOffice Diagrammzeug komm ich nicht zurecht.. hat noch mehr verhauen ^^

Ich aktualisiere das mal.

Die Verlustleistung ist einfach Eingangsleistung-Ausgangsleistung

Wie hast du die Eingangsleistung bestimmt?

Mechanisch.
Die Antriebswelle wurde in die Drehmaschine gespannt. Da der Generatorkörper ja nun eine Gegenkraft zur abgegebenen elek. Leistung ausbildet (bei der alle etwaigen Verluste dabei sind), braucht man dieses Drehmoment nur noch messen.
Dafür habe ich einen 190mm langen Stab am Gehäuse angebracht und die Kraft via Digitalkraftmesser ermittelt.
P=M*w=F*l*2*PI*(n/60)
Bei z.B. 300W Ausgangsleistung der Pololima (ermittelt via Leistungsmesser zwischen Batterie und Gernator) lagen 21N bei 1300U/min an.
Das macht laut Adam Riese -> P=21N*0,19m*2*PI*(1300/60)s^-1 = 543Watt.
Somit verpuffen 245W, knapp die Hälfte der eingebrachten Energie, in Wärme..
Deshalb sind die Limas bei 300W Ausgangsleitung, trotz Lüfterrädern, schon gut warm geworden. Bei der maximalen Leistung dürften die kurz vor dem verglühen stehen..

100W Antriebsleistung bei ca. 10% Motorwirkungsgrad (ca. Wert :Mischung aus Leerlauf und Beschleunigungsphasen) macht also 1000W die aus dem Sprit kommen müssen.
11,3kWh sind in einem Liter Benzin. Bei 100km/h Reisegeschwindigkeit kommen somit pro 100W Kurbelwellenleistung ca. 0,09l/100km Mehrverbrauch zustande.
Die normale Lima schluckt, wenn kein Licht, Anlage, Lüfter o.ä. an ist, ca. 400-500W -> um die 0,4l pro Stunde mehr.
Das macht bei meinem Wagen schon immens was aus, das sind mehr als 10% des Gesamtverbrauchs.

Gruß,
Patrick

Klasse, dass du das so durchziehst. Abgesehen von den sehr guten Einwänden von Babyboy alles sehr plausibel.

Hätte nicht gedacht, dass die Lima alleine 0,4 Liter pro Stunde ausmacht, habe es aber auch noch nie wirklich konsequent durchgerechnet.
Vielleicht wäre eine größere Batterie, die man zuhause lädt, die beste Lösung. Damit könnte man sicherlich auch einige Stunden unterwegs sein.
Die Lima könnte man zwar mitschleppen, aber nur dann mechanisch ankoppeln, wenn sie wirklich gebraucht wird, z.B. bei längeren Strecken oder wenn man hohen Stromverbrauch hat.

Wie viel Strom saugen eigentlich die Kraftstoffpumpen?

ich hätte mal ne frage, wie viel leistung forder so ne serien lichtmaschine dem motor an leistung ab? wenn alles aus ist und mit licht und lüfter und so? ist da so viel unterschied?

Zitat:

eine größere Batterie, die man zuhause lädt

An Auspuffabwärme kommt schon was zusammen.
Wirkungsgradmäßig kannst da mit zwei kg peltiers nicht viel raus holen.
Sterlingmotor+Generator wär da glaub was.

Oder gleich hinterm KAT eine Dampfturbine mit der Abwärme versorgen ^^

Am Krümmer wärs natürlich besser, aber dann is das Abgas vllt. zu kalt um g'scheide CO Werte hinter dem KAT zu bekommen etc.

Spätestens an dem der Turbine kann er ja seine Selberbau-LiMa (Generator) betreiben

Ja, das wäre vielleicht keine schlechte Idee. Würde dann zwar etwas Motorleistung kosten, weil der Gegendruck etwas höher wäre, aber wenn man dafür einen Teil der Rest-Energie aus dem Abgas nehmen könnte, die ja sonst einfach so verpufft...

Nen keinen Sterling kann man einfach ans Rohr klemmen, da bleibt der Auspuff gleich.
Und Turbos im Abgasstrom sind jetzt ja nix neues

Ja aber ein Turbo, der am anderen Ende einen Generator hat, anstatt eines Kompressorrades wäre schon was anderes.

Ich muss aber zugeben, ein Sterlingmotor hätte sicherlich das Optimum an Energieausbeute. Nur frage ich mich, wie groß der dann wäre.

Hab gerade mal nachgeschaut, was so ein "Motörchen" in der benötigten Dimension auf die Waage bringt.
[Dieser Link ist nur für Mitglieder sichtbar

20kg für max. 500W elektrische Leistung ist jetzt nicht gerade leicht :(

Und unter den Polo passts auch nicht

So jetzt aber genug Offtopic!

Der Motor aus deinem Link braucht 225g Gas pro Stunde bei 300Watt, wenn er mit Gas betrieben werden würde.Das ist ein überraschend schlechter Wirkungsgrad. Mit den Abgasen ist das natürlich was anderes. Trotzdem frage ich mich, ob ein Turbolader das nicht besser kann. Leichter und kleiner ist klar, mehr Leistung ist auch klar. Die Frage ist nur, der Wirkungsgrad. Auf der anderen Seite müsste man dann einen extrem drehzahlfesten Generator haben. Da kommt man ja ruckzuck auf über 100000-120000 U/min oder mehr.

Servus,

Selbstbau-Stirlingmotoren schaffen es selten über 5% Wirkungsgrad.
Wenn man aber richtig hohe Temperaturdifferenzen schafft, was bei nem Benziner am Krümmer ja gegeben ist, sind, theoretisch, über 50% drin (bei 700°C Differenz).

Sowas und auch was mit Peltierelementen hatte ich schon überlegt.
Beides scheiterte an den immensen Kosten..
Ein Stirling der knapp 1kW stemmt, oder Peltierelemente die mind. 400W bringen kosten eine dicke Stange Geld.

Und bei LKW werden meist 2 Turbolader eingesetzt.
Der erste schaufelt via Turbine Luft in den Motor, der 2. ist via Getriebe direkt mit der Kurbelwelle verbunden und gewinnt direkt Leistung aus dem Abgas zurück. Da wäre auch ne Lima dran möglich. Braucht aber ein passendes Turbogetriebe.

Gruß,
Patrick

Das mit dem zweiten LKW-Turbolader, der direkt auf die Kurbelwelle geht, ist mit neu. Sieht man mal, was in den Abgasen selbst bei den Hochwirkungsgrad-Dieselmotoren immer noch alles drin steckt.

Hast du mal ein Bsp. Für einen solchen LKW Motor?Weil die mir bekannten Euro 6 sind immernoch R6 Single Turbo