Etanol.nu

Funderar på att bygga en liten range-extender till min elmopeden av lite gammal skrot jag har som jag kan dra på min cyklesläpkärra.

Elmoppen har knappt 24V nominal spänning (7 x 3,4V Li-Ion celler) och max 3,65V/cell under laddning, dvs 25,5V.

Jag har en (etanolkonverterat) vertikal 3,5 hp B&S gräsklippare och en 14V 90A (tror jag det var) Bosch generator från en Volvo. Det är faktist samma motor som andvänds i denna generator.


Om jag ser till att varvtalet blir tillräckligt högt och byter ut laddningsreläet tror jag att generatorn borde kunna ge 25V utan vidare. Min tanke är nu att med remdrift se till att generator varvtalet minst är dubbelt så stor som B&S motorn.

Motorn (3,5 hp) lämnar 2,6 kW, generatorn och rem har kanske 50% verkingsgrad tillsammans så då borde jag kunna få ut en 1300 W, vid 25,5V ca 50A. Tänker jag rätt?

Mera effekt, 80A / 2 kW t ex skulle då kräva 4kW från motorn, 5,4 Hp, skulle man lunna trimma motor? Det verkar t ex att man enkelt skulle kunna ändra motorvarvtalet (och effekten?) med den sk fjäderbelastade govern.
Motorn är en sidventilare tror jag, visst borde man kunna höja kompet lite för att förbättra verkningsgraden?

/Aryan

_________________
Komplettera gärna data om dit piggybacksystem här: http://www.editgrid.com/user/aryan/E85_piggyback_system och här viewtopic.php?f=10&t=6352

Ännu bättre är det ju om man kan få tag på en generator som är avsedd för 24 V från början. 24 V-generatorer av "personbilsstorlek" förekommer ju på t ex traktorer, entreprenadmaskiner och mindre lastbilar.

För att få 24 V ur 12 V-generatorn (och dessutom kunna ta ut nämnvärd ström) måste man köra den med så högt varvtal att virvelströmsförluster i statorplåten och kylfläktens effektförbrukning börjar spela lite väl stor roll.

Jag har två gamla bussgeneratorer men de är nog lite för stora och tunga för den här tillämpningen. Båda är av märke CAV, den ena är fläktkyld och märkt 24 V 150 A, den andra är helkapslad utan kylfläkt och "nerklassad" till 80 A, men båda är av i grunden samma konstruktion.
Den fläktkylda har suttit på en Scaniabuss med bakmonterad motor, den helkapslade har suttit på en Volvobuss med liggande motor under golvet.

_________________
Att mäta är att veta

Mmm ja det kan säkert vara smartare att ta en 24V generator från början. Kanske nått för steg 2.

Fläkten kan jag naturligtvis klippa en bit av bladen men å andra sidan, i bilen så tror jag att de ger 14V och max ström från kanske 2500 - 5000 vevaxelvarv. Om jag varvar upp den till ett varvtal motsv 4-5000 bilmotorvarv (vet ej vad generatorvarv är då) borde jag kunna klara 24V med lite lägre ström utan att generatorn varvar onormalt mkt.

Vad tror du/ni om möjligheteerna att få ut lite mera effekt ur 3,5 hkr B&S motorn?

/Aryan

_________________
Komplettera gärna data om dit piggybacksystem här: http://www.editgrid.com/user/aryan/E85_piggyback_system och här viewtopic.php?f=10&t=6352

Det som gör mest nytta för att förbättra verkningsgraden på en B&S-motor vore nog att ordna någon slags tändförställning. De motorerna går ju med fast tändläge oavsett varvtal, några enstaka grader FÖD. Förmodligen skulle man vinna en hel del i form av bättre verkningsgrad om man kunde få ett tändläge på t ex 30 °FÖD vid driftvarvtal.

_________________
Att mäta är att veta

Ok ja det borde inte vara omöjligt att justera tändningen om man byteter tändsystem till ett med extern pickup.

Annnar verkar det finnas en hel del att vinna på bilgeneratorns verkningsgrad genom att byta ut rotorn mot en med permanent magneter http://www.hydrogenappliances.com/splitcorePMAs.html

/Aryan

_________________
Komplettera gärna data om dit piggybacksystem här: http://www.editgrid.com/user/aryan/E85_piggyback_system och här viewtopic.php?f=10&t=6352

Hmm, det man vinner i verkningsgrad på att gå över till permanentmagnetrotor är att man slipper att det går åt effekt till fältlindningen. Det brukar vara 5-10 % av generatorns märkeffekt, när laddningsregulatorn har dragit på full magnetisering. Vid högre varvtal eller mindre strömuttag från generatorn så minskar såklart magnetiseringseffekten.

Men det finns ju nackdelar med permanentmagnetrotor också. För det första förlorar man ju möjligheten till spänningsreglering via magnetiseringen. Och vidare innebär en permanentmagnetrotor att generatorn alltid går med maximal magnetisering, vilket ger stora järnförluster i statorn pga att statortänderna blir magnetiskt mättade i det läget.

Under alla förhållanden blir det nog svårt att påvisa att vinsten med eventuellt minskade förluster sedan man har byggt om generatorn till permanentmagnetrotor har en chans att täcka ränta och amortering på den nya rotorn...

_________________
Att mäta är att veta

Även inom båtvärlden förekommer det 24 volts generatorer. Dom kanske inte är vanliga i "vardagen", men dom finns i alla fall.

Jag har en gång öppnat en gräsklipparmotor.
När man läser på bilforum om trimmning och vassare kamaxlar, så pratar dom om lyftartider och duration m.m. m.m. och andra mer eller mindre kufiska ord. Kamaxeln i den gräsklipparmotor jag öppnade var med helt runda kammar som var koncentriskt placerade på axeln, som jag minns det.
Nu är detta en sidvetilare, och det kanske har sina begränsningar på något sätt, men att fundera på en slipad eller bättre optimerad kamaxel kanske gör något?

Ja i en bil motor som sås ändå snurrar oberoende av elbehovet så finns naturligt dessa fördelar med att kunna reglera strömmen enkelt. Men om man som i mitt fall eller t ex i ett vindkraftverk vill få ut max effekt så länge generatorn går, så är 10% extra generator förlust pga fältlindningens magnetisering ganska mycket.
Stålaxeln i en vanlig bilgenerator gör att man tapparmkt av elektromagnetismen på axelns fram och baksida isf at den hamnar i statorn, att byta ut den mot en rostfri axel skulle säkert redan ge en förbättring, men med det permanentmagneter har man inte denna verkningsgrads förlust.



Ja det håller jag med på, det gäller f.ö. än så länge hela mitt eldrifts projekt, billigare är en vanlig förbränningsmotor på etanol

Det vore dock roligt om min serie elhybrid drivlina kunde komma ner i samma förbrukringssifror eller tom lägre än vad en vanlig moped förbrukar men då behöver jag nog optimera min generator och gräsklipparmotor maximalt för att ha en chans.

Min (sons) etanoloptimerade 2T Vespa drar 0,3 l E85 / mil: 1,9 kWh/mil.
En vanlig Kina 4t moppe drar kanske 0,2l bensin i milen, dvs 1,78 kW/mil.

Min elmoppe klarar sig nog 5 ggr längre på samma energimängd trots "range-extender" släpet. Då måste min generator ha en totalverkningsgrad på minst 20%, för att gå med "vinst" det kanske inte är uteslutet, ett bra "riktigt" elverk klarar väl ungefär det, , om generator och transmission har minst 80% verkningsgrad måste förbräningsmotorn klara 25% verkningsgrad.

Jag misstänker att man kan glömma det i mitt fall med remdrift och bilgenerator, räknar inte med att de har mer än 50% verkingsgrad. Gräsklipparmotorn är väl heller inte så energisnåla antar jag.

Med en PM alternator direkt monterad på vevaxeln och en etanol optimerat förbränningsmotor kanske man skulle kunna gå med vinst.



Ja tom biltema har en 24V (28V/50A) generator. Tror dock att jag kan få ut 24V utan problem ut en 14V generator, bara den kommer tillräckligt upp i varv. Det kanske även går att koppla om statorlidningarna fån delta till Y och så få ut 1,7 ggr högre spänning (men lägre ström) då blir det alltså en 23,8V/47A generator, perfekt för min applikation.



Intressant! ja min 3,5 HP B&S är också sidventilare, jag har hörd att avgas? ventilen öppnas extra för att minska kompen för att motverka kompen när man ska dra igång den, men vet inte om det ligger någon sanning i det.

/Aryan

_________________
Komplettera gärna data om dit piggybacksystem här: http://www.editgrid.com/user/aryan/E85_piggyback_system och här viewtopic.php?f=10&t=6352

Om man hittar en helt "rund" kam på kamaxeln i en gräsklipparmotor så är nog det den excenter som används för att driva oljepumpen i vissa Tecumseh-motorer. När det gäller formen på nockarna så är ju den ändå inte särskilt kritisk på en motor som dels ska gå med måttliga varvtal, dels har ganska lätta ventiler och svaga ventilfjädrar, och till sist där man inte behöver tänka på risken att ventil och kolvtopp ska slå i varandra.

Det stämmer att många B&S-motorer har avgasnocken specialslipad så att avgasventilen ska hållas en aning öppen under kompressionstakten, de har till och med ett patent på den lösningen.

När det gäller att ordna tidigare tändning så har ju många, åtminstone äldre, Aspera- och Tecumseh-motorer hela tändplattan vridbar. Det borde inte vara helt omöjligt att ordna den förskjutbar under drift med en spak som får sticka ut under svänghjulet.
På B&S med brytarlöst tändsystem så finns det en liten induktiv givare (hopgjuten med tändspolen på modernare exemplar, men på de äldsta typerna från mitten av 80-talet var den löstagbar) som bestämmer tändögonblicket. Där skulle man helt enkelt kunna rigga upp dubbla givare och en omkopplare för att välja mellan dem. Alltså ett fast, sent tändläge vid start och ett fast, lite tidigare, vid drift.

_________________
Att mäta är att veta

Den skulle jag då gärna slipa bort för att förbättra både verkningsgraden och minska utsläpp av oförbrända kolväten (även om det med E85 inte är så "farligt"). Kallstarten kan knappast bli bättre heller trots att det inte blir så trögt att dra, men det kanske ställer högre krav på svänghjulsmassa om man har mera komp på låga varv.



Ja det vore helt klart intressant att ge sig på tändningen då, t ex vid ODP vid start skulle minimera risk för bakslag vid starten trots bra komp.

/Aryan

_________________
Komplettera gärna data om dit piggybacksystem här: http://www.editgrid.com/user/aryan/E85_piggyback_system och här viewtopic.php?f=10&t=6352

Är det inte enklare att montera en hyffsat modern hjälpmotor på moppen?
En fyrtaktare med kedjedrift borde väl rimligen bli borde billigare, lättare och effektivare...?
Finns det inte små hjälpmotorer numera att köpa som liknar ungefär de som fanns i mopedens barndom?

_________________
http://direktdemokraterna.se
Myndigförklara dig själv.

På moppen skulle den inte rymmas, men man skulle i varje fall i teori kunna driva släpet med 4T-motorn direkt.

Elmotorn som sitter i är en ganska effektiv "transmission" så länge jag direkt förbruker elen som jag genererar så är det nästan bara generatorns förluster som tillkommer i jämförelse med konvensionella transmissioner som ju inte är förlustdfria heller. Men när jag inte förbrukar elen direkt, laddas batterierna och tlllkommer så klart ytterliga kemiska omandlings förluster i batteriet.

Med en hög effektiv generator blir det jämt skägg skulle jag tippa eftersom förbränningsmotorn då hela tiden får snurra på varvtalet med optimal verkningsgrad .

/Aryan

_________________
Komplettera gärna data om dit piggybacksystem här: http://www.editgrid.com/user/aryan/E85_piggyback_system och här viewtopic.php?f=10&t=6352

Hittade lite mera info om Briggs & Strattron motorer, bla en pdf scan från en manual "How to Repair Briggs & Stratton Engines" http://www.scribd.com/doc/9379684/How-T ... on-Engines där det bl a står





På http://www.foxvalleykart.com/timing2.html om att ställa om tändningen med en assymetrisk krysskil.


Min 3,5 hp 148cc motors effektkurva ser troligtvis ut ung så här i original:
max verkningsgrad brukar ligga vid max vridmoment så troligtvis någonsstans mellan 2500 - 3100 rpm går den snålast och ger då ca 2 - 2,5 kW

Om bilgenenatorns verkningsgrad och var förlusterna uppstår och kan förbätras hittade jag en läsvärd studie här http://www.delcoremy.com/pdfs/High_Effi ... _Paper.pdf






I ett diagram synns att man uppnår högsta verkningsgrad >70% som bäst:


Min slutsats är att jag alltså helst inte ska ändra delta koppling till Y för att få högre spänning eftersom lindningarna då kommer att ha högre motståndsförluster utan hellre ska varva upp generatorn i proportion till önskad spänning. Eftersom diodförlusten (ca 1,5V) är en konstant förlust oberoende av utspänningen ska den lämnas utanför och bör jag sikta på (25+1,5)/(14+1,5) = 1,7 ggr optimala varvtalet 2000- 2500 varv är 3400- 4250 varv och bör min utväxling alltså vara ca 3400/2500 - 4250/3200 ca 1,35 ggr motorvarvtalet.

/Aryan

_________________
Komplettera gärna data om dit piggybacksystem här: http://www.editgrid.com/user/aryan/E85_piggyback_system och här viewtopic.php?f=10&t=6352

Är det inte bättre med ett sådant här som har rätt bra verningsgrad och går tyst.
http://www.blocket.se/uppsala/Kipor_Inv ... ?ca=11&w=3
Alla har väl ett sådant här elverk oanvänt liggande hemma.Om man har en lätt laddare till skulle det gå bra tror jag.

Bättre men också väldigt mkt dyrare, eftersom i varje jag inte har en "stående" här hemma, men ett bra riktmärke är det.



Wow 2,2 kW motor och 2 kW eleffekt ut, det innebär 89,4% verkningsgrad om det stämmer!
Min motor är 3,5hkr (det går lätta att få ut mera) och med bilgenerator är nog 70% verkningsgrad max..



Gräsklipparen ger 92 dB(A) vid 7m, men den borde kunnan dämpas bättre med t ex längre avgasrör, vikten lär nog bli 10kg mer, det är iaf vad en gräsklippare med denna motor väger, man slipper tora delar av chassiet men generator tillkommer.



Inget jag behöver, det gör bara att laddarens förluster tillkommer.

[quote]*Bränsleförbrukning 0,42-0,9 l/h

0,9l/h innebär 2,2/8,19 27% verkningsgrad i motorn, vore bra om jag lyckades med att slå den siffra, då skulle jag kunna komma ikapp igen.

Anta att laddaren med klippon har 10% verkningsgrad får man 27% * 89% * 90% = 22% av bensinens energi till att lada med.

Om min generator skulle fixa 70% verkningsgrad, behöver jag bara få ut 31% verkninggrad från gräsklipparmotorn för att komma i kapp, eller också förbättra generatorns verkningsgrad med permanentmagneter elle hembygd generator nått sånt http://24volt.eu/generatorkonstruktion.php t ex för att komma i kapp..

/Aryan

_________________
Komplettera gärna data om dit piggybacksystem här: http://www.editgrid.com/user/aryan/E85_piggyback_system och här viewtopic.php?f=10&t=6352