het Laadsysteem

Het laadsysteem van de BMW 2-kleps boxers, dat was het onderwerp van de presentatie die Jan de Bruin heeft gegeven op de technische dag van 2010. Het artikel hieronder is daarvan afgeleid.

  • Generator (dynamo)
  • Diodeboard (gelijkrichter
  • Spanningsregelaar
  • Laadcontrolelampje
  • Accu

Rotor, rechtstreeks gekoppeld aan de krukas, maakt dus hetzelfde toerental. De rotor is een  elektromagneet, die via sleepringen en koolborstels gevoed wordt door de spanningsregelaar (0 – 12 Volt gelijkspanning)

Stator, omgeeft de rotor en bestaat uit
3 spoelen, welke 120o uit elkaar staan.

 

 

Dit levert 3 uitgangsspanningen op.

 

 

Verschillende types generator
type 5: 180 Watt
R90S: 238 Watt
1000 cc tot 1980: 250  Watt
Alle andere modellen: 280 Watt .
Het laden begint bij 980 rpm, maar maximaal vermogen vanaf 3000 rpm.
Minimum diameter sleepringen: 26,8 mm
Minimum borstellengte 8 mm (officieel wordt hier geen opgave over gedaan)

Diodeboard: Met 9 diodes voor de Type 5
Met 11 diodes voor alle andere types

 

 

Lijkt een pietluttig onderdeel, maar zoals we later zien cruciaal voor de juiste werking van het laadsysteem. 
Let op het juiste wattage:

type 5: 4 Watt
alle andere modellen: 3 Watt.
Spanningsregelaar
In principe 2 types:

Mechanisch op alle modellen tot 1981 (13,9 – 14,8 Volt)’
Elektronisch vanaf 1981 (13,5 – 14,2 Volt)
Zijn onderling uitwisselbaar.
Meet de spanning D+ vanaf diode board en past de rotorspanning hierop aan, zodat D+ bij draaiende motor binnen het aangegeven spanningsgebied valt.

De spanningregelaar op de foto rechts heeft het uiterlijk van een mechanische maar is in werkelijkheid een electronische spanningsregelaar.

Deze is van de RT uit 1981 van Pieter Fokkema

Zoals te zien is in het totaalschema staat op aansluiting B+ van het diodeboard de volledige accuspanning. Dit is de grote aansluiting rechtsboven op het board. 

Dit is de reden dat VOOR het verwijderen van het voorste motordeksel de accu losgekoppeld wordt om kortsluiting met deksel te voorkomen.
Stap 2
 
Contactschakelaar aan, motor nog niet gestart
De positieve accuspanning komt nu ook bij het laadstroomcontrolelampje.
Vanaf dit lampje gaat er nu stroom lopen via de spanningsregelaar naar de rotor, waardoor deze magnetisch wordt.
Als het lampje defect zou zijn, wordt de rotor dus niet magnetisch!!
Dit betekend dat als het lampje nu niet brandt, het laadsysteem niet gaat werken.
Motor loopt stationair
In de stator wordt nu wisselspanningen opgewekt, welke door het diodebord gelijk gericht worden. (er wordt gelijkspanning van gemaakt)
Via de kleine diodes gaat een gelijkspanning naar D+ van de spanningsregelaar. Hiermee wordt de stroom door het lampje overbodig om de rotor magnetisch te maken
Via de grote diodes gaat er een stroom richting accu om deze op te laden.
Het laadstroomcontrolelampje staat nu tussen de accuspanning en de spanning D+ vanaf het diodebord, hierdoor kan dit lampje nu zwak branden omdat de dynamo nog lang niet zijn volle vermogen kan leveren.
Motortoerental meer dan 3000 rpm
De dynamo moet nu zijn volledige vermogen kunnen leveren en theoretisch moet nu B+ gelijk zijn aan D+.
De spanningsregelaar regelt nu de spanning naar de rotor terug, om D+ binnen de grenzen te houden.
B+ volgt als het goed is hierop.
Het lampje moet nu gewoon uit zijn.
Wat kan er allemaal mis gaan?
Laadstroomcontrolelampje defect. Laadcircuit start niet op, maar er volgt geen waarschuwing d.m.v. het lampje.
Spanningsregelaar defect, 2 mogelijkheden: 
onderbreking, rotor wordt dus niet gevoed. Lampje gaat nu branden omdat B+ > D+, 
blijft rotor voeden ondanks dat D+ te hoog wordt. Lampje gaat nu branden omdat D+ > B+
Onderbreking in rotor, veroorzaakt door slechte koolborstel, koolborstelveren of in de rotor zelf.
Het laadcircuit start niet op, het lampje gaat branden omdat B+> D+.
Met het diodeboard kan van alles mis gaan, diode(s) kortgesloten of onderbroken. In al deze gevallen zal het lampje zwak of volledig branden.
Kortsluiting van 1 van de windingen in de stator naar massa. Het vermogen van de dynamo loopt duidelijk terug, lampje brandt (evt. Zwak)
Gecorrodeerde aansluitingen, zowel massa, als tussen de verschillende componenten. Ook dit kan leiden tot de meest vreemde storingen.
 
Test 1
Verwijder de benzinetank.
Verwijder het motor voordeksel, denk aan accu. Sluit hierna de accu weer aan.
Sluit een voltmeter aan tussen D+ op de spanningsregelaar en een goed massapunt op het frame.
Start de motor, laat deze draaien met ongeveer 1000 rpm.
Noteer de nu gemeten spanning.
Verplaats de aansluiting van de meter van D+ spanningsregelaar naar B+ diodebord
Noteer ook deze spanningAls het verschil tussen deze 2 spanningen minder dan 0,5 Volt bedraagt moet de fout waarschijnlijk in de spanningsregelaar gezocht worden.
Ligt dit verschil tussen 1,5 en 4 Volt dan is waarschijnlijk het diodebord overleden
Test 2
De volgende test alleen uitvoeren als laadcontrolelampje continu brand als de motor loopt.
Zorg dat de contactschakelaar uit staat en de motor dus niet loopt.
Verwijder de 3-polige connector van de spanningsregelaar.
Verbind met een stuk draad de D+ (blauwe draad) en de DF (blauw/zwarte draad) van de connector.
Als nu het lampje uit gaat na het starten van de motor, dan is voor 99,9 % zeker de spanningsregelaar defect