Powrót do strony głównej

 

Temat: Montaż przekaźników świateł.

 

Wstęp, czyli trochę teorii – długie i nudne, ale są obrazki J... 1

Rozwiązanie czyli instalacja przekaźników.. 6

Co nam będzie potrzebne - materiały. 7

Co nam będzie potrzebne - narzędzia. 9

Demontaż owiewki 10

Wykonujemy instalację- część z przodu. 14

Wykonujemy instalację- część z tyłu. 21

Wyniki 23

Koszty, czas wykonania. 24

 

 

Wstęp, czyli trochę teorii – długie i nudne, ale są obrazki J

 

Zacznijmy od tego, jakie napięcia występują w instalacji elektrycznej pojazdu, skąd różnice, jak temu zapobiegać.

We współczesnych motocyklach stosuje się 12 woltową instalację elektryczną. Jest to pewne przybliżenie, ponieważ tak naprawdę w instalacji napięcia są inne (generalnie wyższe) niż owe 12V.

Sprawny akumulator 12V w pełni naładowany i bez obciążenia powinien dawać napięcie ok. 13 - 13,2V.

Foto 1 – akumulator 12,47V

Silnik nie pracuje (obroty 0). Jak widać, mój nie był w pełni naładowany (różne próby i doświadczenia), aczkolwiek dla dalszych rozważań nie ma to większego znaczenia.

Aby zapewnić właściwe naładowanie akumulatora napięcie musi być wyższe. Regulator napięcia alternatora jest w naszych Diversionach ustawiony na ok. 14,2V, i takie napięcie panuje w instalacji po uruchomieniu silnika. (wg Haynes-a dla modeli 1992-95 UK i wszystkie USA 14,3 – 15,3V przy 5000 obr/min, modele 1996-97 UK 14,2 - 15,2V przy 5000 obr/min, modeli 1998 i nowsze UK 14,1 - 14,9V przy 5000 obr/min.

Foto 2 – akumulator 14,22V

Niezależnie od tego, co jest napisane w dokumentacji np. w Haynes-ie napięcie 14,2V jest utrzymywane niezależnie od obrotów silnika już od obrotów biegu jałowego (czyli ok. 1200 obr/min) aż do maksymalnych.

Foto 4 –napięcie przy 8000obr/min

 Czyli można przyjąć, ze w instalacji elektrycznej po uruchomieniu silnika niezależnie od obrotów mamy napięcie 14.2V

Dla dalszych rozważań przyjmiemy, że napięcie wzorcowe występuje na zaciskach akumulatora.

Czy takie napięcie panuje w całej instalacji?. Niestety nie. Popatrzmy na przykłady.

Pamiętamy już, że napięcie w instalacji ma 14.2V. Popatrzmy zatem jakie napięcie występuje na żarówce świateł:

Foto 5 –napięcie przy zapalonych światłach 13V

W górnej części fotografii widać zapaloną żarówkę. W powyższym przykładzie zaciski pomiarowe miernika zostały podłączone bezpośrednio do oprawki żarówki.

Napięcie na żarówce wynosi 13V, czyli pomiędzy napięciem wzorcowym z zacisków akumulatora a napięciem na żarówce występuje różnica ok. 1,2V.

Skąd ta różnica?. Oto uproszczony schemat instalacji elektrycznej – oświetleniowej:

Rysunek 6 – Schemat instalacji

W instalacji elektrycznej występują spadki napięcia spowodowane oporem (rezystancją) instalacji. Każdy przewód, bezpiecznik, włącznik, każde złącze posiada pewną rezystancje, która powoduje spadek napięcia. Spadek ten jest tym większy, im większy jest opór instalacji.

Z powyższego schematu wynikałoby, ze największe spadki napięcia występują po dodatniej stronie instalacji. Pomiary jednak wykazały, że spadek napięcia występuje także w ujemnej części instalacji (tzw. masie).

Pamiętamy, że na akumulatorze mieliśmy 14,2V, na zaciskach żarówki 13V. Jeżeli jednak zmierzymy spadek tylko na dodatniej stronie instalacji (zacisk dodatni miernika przyłączony do bezpośrednio do plusa akumulatora, zacisk ujemny miernika dołączony oprawki żarówki)

Foto 7 –napięcie przy zapalonych światłach minus do akumulatoar 14,04V

To okaże się, że także w części ujemnej instalacji występują spadki napięcia. W pokazanym wypadku całkowity spadek napięcia wynosi 1.2V, z czego po stronie dodatniej ok. 1,05V, natomiast po stronie ujemnej ok. 0,15V. Skąd ten spadek po stronie ujemnej, przecież ze schematu wynika że „po drodze” nie ma żadnych „przeszkód”. Problemem jest zastosowanie małych przekrojów przewodów w instalacji. Przewód ujemny, o przekroju 0,75mm2 musi starczyć do zasilania całego „przodu” motocykla. Problem ze „słabą masą” występuje zresztą często w pojazdach mechanicznych.

Dlaczego producent motocykla tak zaprojektował i wykonał instalację? Oczywiście liczą się koszty, ale doprowadzenie porządnej masy do zacisku żarówki nie powinno przekraczać możliwości producenta. No cóż – tak po prostu jest. Jeżeli chodzi o stronę dodatnia to także problemem są przewody o przekroju 0,75mm2, ale doprowadzenie grubszych do wyłączników na kierownicy byłoby utrudnione.

 Jakie są skutki spadków napięcia pokazanych powyżej. [/b] [/i]

Posłużymy się tu prostymi prawami fizyki.

Obliczymy na początek prąd płynący przez żarówkę

Dane katalogowe żarówki (typowa 12V 55/60W) Dla obliczeń przyjmiemy włókno od świateł mijania 55W.

napięcie (V):    12

Moc (W)         55

Prąd płynący przez żarówkę w Amperach

I=P/U (czyli natężenie prądu I wyrażone w amperach (A) jest równe mocy P wyrażonej w watach (W) podzielonej przez napięcie U wyrażone w woltach (V).

W wyniku tych obliczeń otrzymujemy wynik 4,6A.

Czyli przy napięciu 12V przez żarówkę 55W przepływa prąd 4,6A.

Teraz skorzystamy z prawa Ohma

Prawo Ohma: R=U/I gdzie napięcie U jest mierzone w woltach [V]. Natężenie I w amperach [A], a opór R w omach [Ω]

Obliczmy teraz rezystancję żarówki w omach

R=U/I

W wyniku tych obliczeń otrzymujemy 2,6 Ω

Czyli żarówka 12V o mocy 55W ma rezystancję 2,6 Ω

Ponieważ rezystancja jest stała niezależnie od napięcia, możemy obliczyć prąd płynący przez żarówkę a co za tym moc w zależności od napięcia:

Napięcie: 12 V, Rezystancja: 2,6 Ω, Prąd: 4,6 A, moc: 55 W

Napięcie: 12,2 V, Rezystancja: 2,6 Ω, Prąd: 4,7 A, moc: 57 W

Napięcie: 12,4 V, Rezystancja: 2,6 Ω, Prąd: 4,8 A, moc: 60 W

Napięcie: 12,6 V, Rezystancja: 2,6 Ω, Prąd: 4,8 A, moc: 60 W

Napięcie: 12,8 V, Rezystancja: 2,6 Ω, Prąd: 4,9 A, moc: 63 W

Napięcie: 13 V, Rezystancja: 2,6 Ω, Prąd: 5 A, moc: 65 W

Napięcie: 13,2 V, Rezystancja: 2,6 Ω, Prąd: 5,1 A, moc: 67 W

Napięcie: 13,4 V, Rezystancja: 2,6 Ω, Prąd: 5,2 A, moc: 70 W

Napięcie: 13,6 V, Rezystancja: 2,6 Ω, Prąd: 5,2 A, moc: 71 W

Napięcie: 13,8 V, Rezystancja: 2,6 Ω, Prąd: 5,3 A, moc: 73 W

Napięcie: 14 V, Rezystancja: 2,6 Ω, Prąd: 5,4 A, moc: 76 W

Napięcie: 14,2 V, Rezystancja: 2,6 Ω, Prąd: 5,5 A, moc: 78 W

 Jakie z tego wypływają wnioski. [/b] [/i]

W naszym przykładzie żarówka pracowała na napięciu 13V, czyli jej moc wyniosła 65W.

Jeżeli udałoby się uzyskać na żarówce pełne napięcie 14,2V, to uzyskalibyśmy moc ok. 78W co daje wzrost o ok. 20% czyli o tyle samo zwiększy się strumień światła.

W praktyce nie da się uzyskać takiego napięcia na żarówce, i przy zainstalowaniu przekaźników co zostanie opisane w dalszej części artykułu uzyskamy na żarówce napięcie ok. 13,75V, co i tak daje wzrost o ok. 12%.

UWAGA. Wszystkie pomiary wykonano na pojeździe 3 letnim w bardzo dobrym stanie techniczny, przechowywanym w suchym garażu. W egzemplarzach starszych, w których instalacja elektryczna może być w gorszym stanie (tzw. zaśniedziałe styki, grzejące się przełączniki itd.) a dodatkowo w gorszych warunkach np. przy dużej wilgotności spadki napięcia w oryginalnej instalacji mogą być znacznie większe i napięcie na żarówce może być nawet poniżej 12V. W takim wypadku moc żarówki może być mniejsza od powyższego przykładu o 15%, a przy zastosowaniu przekaźnika nawet o 25%.

 

Rozwiązanie czyli instalacja przekaźników

UWAGA. Opis dotyczy modelu XJ600 Diversion z roku 2003. W Waszych egzemplarzach może być nieco inaczej.

Przypomnijmy sobie, jak wygląda uproszczony oryginalny schemat instalacji oświetleniowej.

Rysunek 6 – Schemat instalacji

Jak udowodniliśmy w części pierwszej opisu, w instalacji takiej występują znaczne spadki napięcia.

Rozwiązaniem jest odseparowanie sterowania oświetleniem od części zasilającej żarówkę.

Do tego celu zastosujemy przekaźniki. Oto jak będzie wyglądać uproszczony schemat po naszej modernizacji:

Rysunek 8 – Schemat instalacji

Część wytłuszczona to nowe dodane elementy instalacji.

Od akumulatora zostaną pociągnięte nowe przewody o większym przekroju, zastosujemy dwa przekaźniki do świateł drogowych i mijania, nie zapominamy także o bezpieczniku. Stara część instalacji będzie służyła wyłącznie jako sterowanie przekaźników (plus tylnie światło i oświetlenie wskaźników, które pomijamy ponieważ nie mają one wpływu na naszą modernizację).

 Co nam będzie potrzebne - materiały

FOTO9 – przekażniki

Dwa przekaźniki samochodowe 12V ok. 30A np. popularny typ 541. Ważne, aby miału „ucho” do zamocowania.

FOTO10 – materiały

  1. Konektory 10 sztuk
  2. Osłonki żelowe do konektorów 10 sztuk
  3. Końcówki oczkowe z otworem 5mm 2 sztuki
  4. Bezpiecznik 15A
  5. Gniazdo bezpiecznikowe przelotowe
  6. Przewody 1,5mm2, co najmniej 2 kolory (to taki, którego żyłą ma ok. 1,5mm średnicy)
  7. Opaski zaciskowe
  8. Taśma dwustronnie klejąca
  9. Taśma izolacyjna

Czego nie ma na fotografii:

  1. Kawałek blachy ocynkowanej lub aluminiowej
  2. Nity samozrywalne 5mm, lub śruby M5 z nakrętkami 2 sztuki

Objaśnienie. Największe problemy możecie mieć z 5. Gniazdo bezpiecznikowe przelotowe. Można zastosować inne rozwiązanie, ja kupiłem w TME (tylko hurt):

FOTO11 –gniazdo bezpiecznikowe przelotowe

Podaję dokładny kod, można zamówić w sklepie z częściami elektrycznymi.

Co nam będzie potrzebne - narzędzia

  1. Klucze imbusowe do odkręcenia szyby i owiewki.
  2. Klucz 17 do odkręcenia kierunkowskazów
  3. Klucze 10 i 13 do odkręcenia zbiornika paliwa.
  4. Wkrętaki płaski i krzyżowy
  5. Kombinerki, płaskoszczypy, cążki
  6. Lutownica, cyna i kalafonia
  7. Nożyce do blachy
  8. Nitownica (jeżeli stosujemy śruby niepotrzebna)
  9. Wiertarka, wiertło 5mm

Demontaż owiewki

Jeśli ktoś posiada serwisówkę Haynes-a to strona 7.4

  1. Demontujemy szybę
  2. Demontujemy osłonę pod szybą
  3. demontujemy przednie kierunkowskazy
  4. demontujemy owiewkę wraz z reflektorem.

FOTO12 –zdemontowane klamoty

Odkręcamy zbiornik i unosimy go w tylniej części podkładając coś pod niego (beleczka drewniana owinięta szmatą).

FOTO13 –podniesiony zbiornik.

Wykonujemy instalację- układamy przewody

Przygotowane wcześniej 2 przewody 1.5mm2 o różnych kolorach przeciągamy od przedniej części w pobliżu reflektora do akumulatora. Trzymamy się głównej wiązki elektrycznej, gęsto przypinamy nasze przewody opaskami do wiązki.

FOTO14 –pzrewody.

FOTO15 –przewody.

FOTO16 –przewody.

FOTO17 –przewody przy akumulatorze

Należy to wykonać szczególnie staranni, tak aby przewody nigdzie nie obcierały, nie dotykały części ruchomych itd. Od strony reflektora zostawiamy ok. 25cm „zapasu”, przy akumulatorze podobnie. Lepiej zostawić więcej i potem obciąć niż „sztukować”.

Wykonujemy instalację- część z przodu

Należy teraz przygotować z kawałka blachy mocowanie do przekaźników.

FOTO18 –uchwyt do przekaźników

Zakładamy uchwyt na stelaż, za pomocą nitów lub śrub mocujemy przekaźniki.

FOTO19 –założone przekaźniki

FOTO20 –założone przekaźniki

Zwracamy uwagę, czy przekaźniki nie zahaczają o teleskopy przy skręcaniu kierownicą.

Teraz przechodzimy do najważniejszej części czyli przeróbki oryginalnej instalacji.

Uwaga. Od tego momentu nie można już się „wycofać”.

Tak wygląda gniazdo przyłączeniowe żarówki reflektora.

FOTO21 –gniazdo reflektora oryginalne

Zapisujemy do jakiego styku dochodził jaki kolor przewodów.

Rozbieramy gniazdo: Podnosimy klapkę z tyłu, ostrożnie wyciągamy wtyki. Uwaga. Jeżeli uszkodzimy wytyki przy wyciąganiu będziemy się musieli postarać o nowe gniazdo.

Po wyciągnięciu wtyków odcinamy je od przewodów, oczyszczamy z resztek izolacji.

- Do wtyku CZARNEGO lutujemy wcześniej założony przewód który będzie podłączony do ujemnego zacisku akumulatora (ten długi który układaliśmy).

- Do wtyku ŻÓŁTEGO lutujemy kilkunastocentymetrowy odcinek przewodu który będzie podłączony do przekaźnika od świateł drogowych.

- Do wtyku ZIELONEGO lutujemy kilkunastocentymetrowy odcinek przewodu który będzie podłączony do przekaźnika od świateł mijania.

Starajmy się używać różnych kolorów, unikniemy wtedy pomyłki.

Montujemy wtyki do gniazda wg. wcześniej zapisanego schematu..

- Na koniec odcinka ŻÓŁTEGO lutujemy konektor, pamiętając aby wcześniej założyć na przewód osłonkę żelową.

W moim przypadku nie miałem przewodu zielonego i zastąpiłem odcinek od świateł mijania przewodem czerwonym.

- Na koniec odcinka ZIELONEGO (w przykładzie czerwonego) lutujemy konektor, pamiętając aby wcześniej założyć na przewód osłonkę żelową.

Gniazdo po przeróbce będzie wyglądać tak:

FOTO22 –gniazdo reflektora po przeróbce.

Do wcześniej założonego przewodu który będzie podłączony do dodatniego zacisku akumulatora lutujemy dwa konektory (pamiętając o wcześniejszym założeniu na przewód osłonek żelowych).

FOTO23 –przewód od plusa do przekaźników.

Teraz przystępujemy do założenia konektorów do przewodów obciętych od gniazda żarówki.

Pamiętajmy, aby do przewodu czarnego podłączyć dwa konektory.

FOTO24 –przewód do sterowania przekaźników.

Podłączamy przewody do przekaźników.

UWAGA. Niektóre przekaźniki, jak np. prezentowany typ 541 posiadają 5 styk który będzie przez nas niewykorzystany (to ten środkowy w przekaźniku nr 87a). Ponieważ na nim będzie występować napięcie, należy go bezwzględnie osłonic np. „ślepym” konektorem.

FOTO25 –schemat przekaźnika

FOTO26 –podłączone do przekaźników przewody

FOTO27 –podłączone do przekaźników przewody

Patrząc od przodu lewy przekaźnik będzie służył do świateł drogowych, a prawy do mijania.

Podłączenie do przekaźnika świateł drogowych – LEWEGO:

- Czarny przewód (ten który odcięliśmy od styku żarówki) podłączamy do styku 85

- Żółty podwójny (ten który odcięliśmy od styku żarówki) podłączamy przewód do styku 86

- Przewód który będzie podłączony do dodatniego zacisku akumulatora (ten długi który układaliśmy) podłączamy do styku 30

- Przewód który biegnie do żółtego zacisku żarówki podłączamy do styku 87.

Podłączenie do przekaźnika świateł mijania – PRAWEGO:

- Czarny przewód (ten który odcięliśmy od styku żarówki – to ten sam co w lewym przekaźniku) podłączamy do styku 85

- Zielony przewód (ten który odcięliśmy od styku żarówki) podłączamy przewód do styku 86

- Przewód który będzie podłączony do dodatniego zacisku akumulatora (ten długi który układaliśmy – to ten sam co w lewym przekaźniku) podłączamy do styku 30

- Przewód który biegnie do zielonego zacisku żarówki podłączamy do styku 87.

W ten sposób zakończyliśmy podłączenia z przodu.

Wykonujemy instalację- część z tyłu

Pamiętamy, że przy akumulatorze mamy dwa przewody

FOTO17 –przewody przy akumulatorze

W moim przypadku przewód żółty podłączymy do dodatniego zacisku akumulatora, a przewód czarny do ujemnego. Musimy pamiętać także o bezpieczniku.

Zaczynamy od zało0żenia na przewód żółty (dodatni) oprawki bezpiecznika.

Następnie oprawkę mocujemy do ramy, zwracając uwagę aby po założeniu kanapy była wystarczająca ilość miejsca. Oprawką bezpiecznika mocujemy taśma dwustronni klejącą i opaskami zaciskowymi. Rysunek wyjaśnia wszystko:

FOTO28 –bezpiecznik akumulatorze

FOTO29 – bezpiecznik akumulatorze

Na obu przewodów lutujemy końcówki oczkowe i podłączamy do akumulatora.

FOTO30 –akumulator

Wkładamy do oprawki bezpiecznik. Jeżeli zrobiliśmy wszystko poprawnie to nic się nie stanie. Jeżeli coś pomyliliśmy to bezpiecznik ulegnie przepaleniu.

UWAGA. Jeżeli mamy jakiekolwiek wątpliwości to do opisanej próby zastosujmy mniejszy bezpiecznik np. 2,5A. Jeżeli wszystko będzie w porządku wymieńmy na właściwy 15A.

Możemy teraz przeprowadzić próbę. Włączamy zapłon, po czy włączamy przełącznik od świateł na pozycję drogowe/mijania. Powinniśmy usłyszeć lekkie „pukniecie” jednego z przekaźników. Przełączając przełącznikiem od zmiany drogowe / mijania powinniśmy usłyszeć także „pukniecie” tym razem drugiego przekaźnika. Jeśli wszystko jest w porządku wyłączamy światła i zapłon, podłączamy żarówkę do oprawki i przeprowadzamy kolejną próbę. Jeżeli wszystko działa to znaczy że nasza modernizacja jest zakończona.

Teraz pozostaje jedynie montaż owiewki, kierunkowskazów i szyby.

Wyniki

Pomiar po założeniu przekaźników dał nam wynik na żarówce ok. 13,75V

FOTO31 –żarówka 13,74V

co przyniosło poprawę o ok. 12% w stosunku do rozwiązania bez przekaźników.

Jak już wcześniej zaznaczałem dla pojazdów starszych poprawa może być znacznie większa.

 

Koszty, czas wykonania

Koszty wszystkich materiałów to ok. 20-25 zł.

Czas na wykonanie to w moim wypadku łącznie około 5 godzin, z tym że wykonywałem na bieżąco dokumentację co przedłużyło czas o minimum 1,5 godziny.

Trudność. Jeżeli nie boimy się lutownicy i mamy pojęcie o podstawach elektrotechniki to poradzimy sobie. Pamiętajmy jednak, że błędy w instalacji mogą spowodować poważne konsekwencje, w najgorszym wypadku z pożarem pojazdu włącznie.

 

Pozdrawiam

© TomaszB

Piła wrzesień 2006

 

Powrót do strony głównej