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Retificador e regulador de voltagem para moto ( DIY )

Regulador / Retificador de voltagem

Regulador / Retificador de voltagem

Brincando com elétrica/eletrônica ultimamente, por conta do amplificador que ja montei ( AX84.com – P1 ), to começando a entender um pouco. Ai hoje tive a curiosidade de pesquisar por “diy motorcycle voltage regulator” e encontrei uns circuitos. ( Pra quem não sabe, DIY é Do It Yourself ). O funcionamento do treco é até simples.

A parte de retificação, que é só transformar corrente alternada em contínua, é a mais tranquila, e inclusive o amplificador q montei tem um retificador. A diferença é que o  alternador da moto é trifásico ( o que, inclusive, é uma informação nova pra mim e  muito interessante ! ). Mas a grande novidade foi o circuito do regulador.

Seguem ai os links com uns circuitos:

Esse tem uma explicação muito completa do circuito:
http://mastercircuits.blogspot.com.br/2010/05/motorcycle-voltage-regulator.html

Discussão em um forum, de um cara que construiu a parada, com o mesmo circuito anterior:
http://motorcyclephilippines.com/forums/showthread.php?t=139779

Mais uma discussão num forum, de um outro circuito um pouco diferente, e com informações detalhadas:
http://www.apriliaforum.com/forums/showthread.php?185971-Simple-and-crude-DIY-regulator

Certamente que muitos retificadores de fabrica, especialmente de motos mais antigas, são parecidos com esses.

As informações mais interessantes que derivei do circuito e dos textos: esses reguladores são do tipo “shunting”, ou “aterrador”, pois ele joga para o terra a energia excessiva gerada pelo alternador. E os das nossas motos deve ser assim também, pois a alternativa de aterrar seria abrir o circuito, e o gerador é um indutor e quando você abre o circuito de um indutor ele tende a aumentar a tensão para tentar manter a corrente, o que geraria picos que podem danificar tudo. E disso deriva uma consequencia prática: Quanto maior a carga, ou seja, quanto maior o número de lâmpadas e outros “consumidores” de energia ligados, menor é a energia que o regulador tem que aterrar, ou “dissipar” através de seus componentes que o ligam ao terra. Ou seja, menos o regulador deve esquentar, menos ele “trabalha”. Por outro lado, quanto maior a rotaçao do motor, maior a voltagem gerada pelo alternador, e maior é a energia que ele tem que dissipar. E se a carga ( os acessórios, lâmpadas ) for grande o suficiente para levar a dissipação do regulador a zero, a tensão cai abaixo da tensão da bateria, que passa a descarregar para manter o circuito ligado, e ai, bau bau bateria.

No último link tem mais uma informação interessante, que vale pros circuitos dos três links: assim que você desliga a chave da moto, a “referência” de voltagem do regulador, que é aquele ponto “To Switched Batt + ( Ign Sw. )”, é cortado, e o regulador para de “aterrar” a energia extra. Mas se a moto ta ligada, em alta rotação, antes de o motor parar, ele ainda roda um bocado, ainda mais se a moto estiver em movimento, numa descida por exemplo. E nesse meio tempo, toda a voltagem gerada pelo alternador é “apresentada” ao circuito da moto.

Sabe-se la se os nossos reguladores têm proteção contra isso…

Editado em 2014/05/27: Tem sim ! O Christian Klim Faria disse nos comentários que “nossas motos não pegam referencia da chave e sim diretamente da bateria, por esse motivo que a tensão não é passada para a moto no caso de desligamento com o motor rodando”. Ótimo saber isso ! Vou manter a informação aqui pois é relevante no caso dos projetos acima.

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Retrovisor da XT660 R/Z/X – Ferramenta e Gambiarra

Desde as primeiras viagens com a XT660R que o retrovisor dela me incomodava. Acima de 120km/h, qualquer buraquinho, ou até em velocidades menores em estradas piores, o retrovisor tende a virar pra trás, “fechando”. E em uma moto que vibra muito, e anda tanto quanto, isso é quase toda hora. O negócio é um sistema revolucionário que a Yamaha inventou só pra aporrinhar seus consumidores, e que eu tento explicar nesse desenho:

Retrovisor Yamaha XT660

Explica-lho-vos-ei ! O “sol” à esquerda é o espelho. “D” é a rosca que parafusa no manicoto, que no caso do retrovisor direito, é invertida. “C” é uma contraporca, como na maioria dos retrovisores do mundo, e funciona muito bem em manter a peça inferior bem presa. O problema é a peça de cima, esse “cachimbo” onde o retrovisor propriamente dito é preso. Ele se prende ao “cone” de baixo por uma porca “B” que pressiona uma mola. Por padrão o aperto da porca sobre a mola não é suficiente para manter o retrovisor no lugar nas situações que eu descrevi acima.

E pra apertar a tal porca, que tem 10mm, você precisa de uma ferramenta que tenha, no máximo, 13mm de diâmetro externo, que é o diametro “A” desse tubinho. E vai encontrar uma chave desse jeito ai…

Na viagem pro Peru, na saida até o Acre, paramos em todas as concessionárias Yamaha no caminho, e nenhuma tinha essa ferramenta fornecida pela Yamaha. Só uma, se não me engano em Vilhena-RO, tinha uma chave que eles mesmos mandaram um torneiro usinar para chegar nos 13mm. Um leve aperto melhorou por um tempo, mas o problema voltou em situações mais extremas.

Então, decidi fazer uma chave dessas, na base do esmeril mesmo. Com uma chave L como vitima eu tinha duas tentativas, e eu precisei. Na primeira passei do ponto e a chave quebrou, mas a segunda foi com mais cuidado e o resultado é esse ai:

Chave 10mm esmerilhada

Chave 10mm esmerilhada

Detalhe chave esmerilhada

Detalhe chave esmerilhada

O resultado foi uma chave tão boa, mas tão boa, que quebrou o parafuso do suporte:

Peça Quebrada

Peça Quebrada

Mas ai, eu ja estava trocando o retrovisor quebrado por um novo, foi só tirar a peça do antigo e…

Retrovisores quebrados

Retrovisores quebrados

quebrar ela também. Ai, o negócio ficou mais interessante. Duvido que a yamaha venda só essa parte do retrovisor, que completo custa umas 50 pratas. Mas como sobrou uma parte com rosca no parafuso quebrado, é só trocar a mola por alguma coisa menor, e boa. Parti para a borracha, e acho que vai ficar mais bem preso que a mola original.

Borracha quadrada

Borracha quadrada

A “usinagem” da borracha, pra ficar no formato e tamanho certos, foi na base da furadeira e esmeril. A borracha furada, presa com um parafuso, preso em uma furadeira. Com a furadeira girando no sentido contrário ao do esmeril, em alguns minutos ela chegou no tamanho ideal ( 13mm ). Eu achei que ia ficar pior:

Borracha redonda

Borracha redonda

Ai foi só cortar no comprimento certo, montar as peças…

Montando

Montando

colocar a porca e descer o braço. Acho que ficou firme o suficiente. Detalhe, na foto acima, do espaço onde a ferramenta tem que entrar.

Final

Final

TBI !

E la se vão 3 meses desde a ultima postagem. Nesse meio tempo li uns livros, vi uns filmes, e conheci de moto ( e barco )  mais uns 9000km desse Brasil, e até uma pontinha da Guiana Francesa. Mas essa parte ai deixa baixo porque foi na mocada 🙂 Uns amigos mineiros que conhecemos em Oiapoque e que também foram brincar de imigrantes ilegais passaram uma bela manhã em uma  delegacia da “police aux frontières”, antes de ganhar uma passagem de volta. Nós demos mais sorte. Mais detalhes, quem sabe um dia no relato la no blog do PDF M.C.

Milhares de pessoas que entram nesse blog diariamente me perguntam como está o projeto… O Dangelo ja criticou minha produtividade formalmente com uns diagramas de Gantt. Sorte minha que isso não paga minhas contas e que a praga do Dangelo não é meu chefe. O fato é que isso é a porra de um hobby e que eu faço quando eu quiser. É fato também que o projeto ainda está “de pé”, só foi reposicionado na minha fila de prioridades.

Mas da pra mostrar algum progresso. Ja tem um bom tempo que recebi do meu amigo M.C. Betim o tbi, e o resultado foi melhor que o esperado !! O trem ficou fino !

TBI

TBI

Ainda faltam uns detalhes, como os furos pros parafusos para fixar o sensor de posição da borboleta, uma guarnição para vedar melhor o eixo da borboleta, e todo aquele aparato para ligar o cabo do acelerador ao eixo, retirados do carburador da Ténéré.

Ah, ha algum tempo que eu penso que devia ter um carburador funcionando, para isolar outros problemas na hora de configurar a injeção. A moto ficou muito tempo parada, e se algo não funcionar, vou ficar brigando com a injeção enquanto o problema pode estar em outro lugar. E nesse meio tempo, criei no forum do Clube XT um tópico sobre este projeto, comentando sobre meu desejo de ter um carburador funcionando. E não é que um sujeito porreta la do Rio Grande do Sul me ofereceu um carburador “e meio”, em troca de umas pecinhas que ele precisava. Agora da pra montar um bura inteirinho e ainda tenho um para tirar pedaços pro TBI. E entram nos créditos do projeto o amigo, de alcunha “Zé Buscapé”, e toda a família Clube XT600, que estão me dando o maior apoio. Valeu demais Zé !

Projeto do TBI

Enquanto espero meu amigo M. C. Betim concluir a construção do TBI, vou postando aqui mais informações que podem ser uteis para quem pretende investir em um projeto semelhante.

Interface do QCAD

Interface o QCAD

Tai o projeto do TBI, ou corpo de borboleta. O desenho fiz utilizando o QCAD, um ótimo programa livre pra desenho técnico em 2D. O desenho é baseado claro no carburador da Ténéré, mantendo algumas medidas para reaproveitar os coletores de admissão, e uma das mangueiras de ar.

Resolvi trocar uma das mangueiras, que liga o corpo secundário à caixa de ar, pra ficar com as duas do mesmo tamanho, pois parece que  no carburador ela era necessária pois o secundário do carburador era do tipo CV , ou “constant velocity”, ou “constant vacuum”, ou de venturi variável. Veja na wikipedia em inglês, verbete carburetor, na sessão operation, sobre o “Variable Venturi”. Nesse tipo de carburador o vacuo gerado pelo motor é quem faz levantar o pistonete que bloqueia o venturi, levantando também a agulha que bloqueia o giclê, liberando o ar e o combustível. Somente no secundário a mangueira era mais larga, e nas duas partes o venturi e as saidas, que se ligam aos coletores, possuem as mesmas medidas.

Como vou trocar a mangueira, para usar a caixa do filtro de ar original vou ter que fazer uma gambs no encaixe entre os dois.

Vista Superior Interna

Vista Superior Interna

Os desenhos são toscos por vários motivosmas basicamente é porque nunca projetei porra nenhuma, não sou engenheiro, não fiz curso de desenho técnico… Só tentei representar a peça de uma maneira que sirva de referência para alguém contrui-la. No QCAD, com esse fundo preto e esse monte de linha tracejada, e essas medidas, parece bem profissional !

Vista Superior Externa

Vista Superior Externa

O desenho meio que representa a construção com tubos e chapas, que era minha ideia inicial. A peça usinada deve ficar bem diferente, mas funcionalmente compatível.

Vista Lateral Interna

Vista Lateral Interna

Essa complicação toda no topo da imagem é a entrada do bico injetor com as medidas bem detalhadas, com base em especificações dos bicos que achei na internet.

E essa bolinha de 9mm no meio é o eixo da borboleta.

Vista Lateral Externa

Vista Lateral Externa

Esses dois furos a 45 graus são pros parafusos de fixação do sensor de posição da borboleta.

Vista Frontal

Vista Frontal, sem as borboletas, que bloqueariam a vista da saida dos injetores

Apesar de eu não ter como fugir de utilizar um numero pra tudo na hora de desenhar, as medidas que não estão desenhadas não são muito importantes, podendo variar um pouco, e ficando inclusive a cargo de quem for fazer a peça, em função inclusive de disponibilidade de material, ferramenta…

Flauta de combustível

Flauta de combustível

 E ai esta um rascunho da flauta de combustível, que alimenta os dois injetores, tem um nipple para a entrada do combustível vindo da bomba/filtro, e um outro para saida para o regulador de pressão.

E aqui vai o LINK para o arquivo do projeto, no formato do QCAD ( dxf ), que pelo que vi é um padrão aberto para arquivos desse tipo de desenho, e se bobiar abre ai no seu software monstrengo crackeado.

Em breve, talvez eu coloque o link pro projeto, porque não sei se o wordpress.com aceita armazenar arquivos de tipos bizarros, não achei onde fazer upload que não seja de imagem, e não to com saco de por em outro canto. Se alguém quiser o projeto, é só pedir.

Bomba de combustível e lâmpadas de LED

Uma das grandes preocupações, e pelos outros relatos de projetos semelhantes, um dos grandes problemas enfrentados por pessoas que instalam sistemas de injeção eletrônica em motos originalmente carburadas é que os sistemas elétricos destas motos não são dimensionados para alimentar os novos aparatos elétro-eletrônicos, especialmente a bomba de combustível, que costuma ser a grande vilã de carga. A solução nestes casos é tentar economizar nas lâmpadas, que é praticamente tudo o que a bateria alimenta, uma vez que a ignição é por CDI sem alimentação pela bateria, onde a energia da faisca é gerada pela própria bobina de pulso.

Bomba de gasolina externa 3BAR

Bomba de gasolina externa 3BAR

Comprei pelo Mercado Livre uma bomba externa, indicada para Gol GTI, de uma fabricante nacional, la de Blumenau-SC, chamada MaxGold. O preço era bom, um quarto de uma Bosch de mesma especificação, e eu gosto de dar uma moral para fabricantes nacionais de verdade, que não só colam uma etiqueta em cima de produtos made in china. Se bobiar eles até usam alguma peça importada, mas não encontrei nenhuma menção a isso no site deles ou na embalagem da bomba.

Depois que recebi a bomba, mandei um e-mail para o contato que consta no site, perguntando sobre maneiras de se testar a bomba em bancada e o consumo da bomba mantendo uma pressão de linha de 3BAR. Fui respondido prontamente por um técnico me informando que a bomba consome até 4.5 amperes ( 4.5A * 12V = 54W ) mantendo uma pressão de linha de 3BAR com uma vasão de até 105l/h, que é mais do que suficiente para alimentar o motor. Nesta situação, a maior parte do combustível vai voltar ao tanque, através da linha de retorno ( que ainda tenho que pensar como vou fazer ) que leva combustível do regulador de pressão de volta ao tanque.

Esses 4.5A foram uma notícia importante. Ha algum tempo comprei pelo DealExtreme umas lâmpadas de LED, para substituir as lampadas originais de seta, painel, luz de estacionamento ( aquele “pingo” ), lanterna traseira e luz de freio.

Lampadas de LED do painel

Lampadas de LED do painel

As luzes de seta vou trocar as 4, originalmente de 21W cada uma, por umas de 1W cada. São 2W de consumo máximo, uma vez que só ficam acesas duas por vez, e por um tempo bem curto.

As do painel, que são cinco de 3.4W, vou trocar por cinco dessa ai do lado, de 0.5W cada uma, totalizando 2.5W de consumo no caso de todas as luzes indicadoras estarem acesas ( neutro, farol alto e seta + duas de iluminação do painel ).

A de estacionamento, ou o famoso “pingo”, que é uma de 4W, vai virar uma de 1W, do naipe dessa do painel.

E a lanterna traseira e freio traseiro, que originalmente são duas lâmpadas que consumem 5W cada uma quando só a lanterna esta ligada, e até 21W cada uma quando o freio é acionado, vão ser trocadas por duas dessas ai de baixo, que consomem uns 0.5W quando só lanterna, e 1W quando o freio é acionado.

Lampada de LED da lanterna traseira

Lampada de LED da lanterna traseira

Ja estou usando uma dessas na XT ha alguns dias, e não percebi muita diferença na iluminação não, apesar da lanterna traseira da XT, originalmente, ja ser uma bela bosta. Mas da Té são duas dessa ai, acho que vai ficar de boa.

Onde antes tinhamos 86.8W ( (35 + 35 ) + ( 5 + 5 ) + 2*3.4 ) de consumo com a moto rodando com o farol baixo aceso, e picos de 171W ( ( 35 + 35 ) + ( 21 + 21 ) + ( 5 * 3.4 ) + ( 21 + 21 ) ) com freio acionado e todas as luzes do painel acesas no momento em que a seta acende, substituindo tudo por LEDS temos 73W ( (35 + 35 ) + ( 0.5 + 0.5 ) + 2*0.5 ) na primeira situação e 76.5W na segunda. Se considerar os 54Wda bomba, e mais uns 2.5W do MegaSquirt ( não consegui encontrar agora no manual, mas lembro que é coisa de uns 200mA mesmo ), temos ai um consumo de 127W no caso médio, e 133W no pior caso. E to ignorando mesmo a buzina, que de acordo com o manual consome 2.5A ( 30W ) mas que o uso é tão restrito.

Especificações do gerador da Ténéré

Especificações do gerador da Ténéré

De acordo com o manuel da Té ai em cima, o gerador da bicha consegue alimentar uns 14A * 12V a 5000RPM, o que daria quase 170W, que foi o que eu encontrei uma vez como referência em um fórum alemão só de Ténérés. No manuel ainda é citado o limite de 25A para o regulador de voltagem, o que esta bem acima dos 14A, então ele deve sobreviver. Só que o valor do gerador é para 5000RPM. Abaixo disso acho que a voltagem fica próxima dos 14V mesmo, e a corrente é que deve variar de acordo com o gráfico acima. Da pra chutar que próximo aos 2000RPM ela ja ta bem perto dos 10A, o que da perto dos 140W, que é mais que sistema precisa. E logo acima, nos 3000RPM, ela ja ta bem perto dos 12A máximos.

Depois desse monte de conta “no olhometro”, é torcer pra fiarada aguentar, pro estator gerar isso ai, e pra bateria não arriar, e vamo que vamo ! Quando for botar a Mega pra controlar a ignição, que ai vai deixar de ser CDI, pra ser indutiva ( IDI ) e usar energia do circuito principal, vou ter que bater cabeça com isso denovo.