Maadoituksen merkitys moottoripyörän toimintaan

Aloittaja Hemuli, 16 huhtikuu 09, 22:04:52

« edellinen - seuraava »

Hemuli

Vaikka tämä aihe sivuaa hiukan tuota aiemmin käytyä keskustelusta isojen moottoreiden starteista ajattelin avata tästä uuden ketjun koska asia on tärkeä.

Kuinka moni tulee pyörää sähköistäessään miettineeksi maadoituksen tärkeyttä? Startille menevää kaapelia kyllä paksunnetaan ja hyvässä lykyssä myös akulta maahan mutta entä siitä eteenpäin?`

Sehän on ilmiselvää että starttikaapelin ja maakaapelin täytyy olla yhtä vahvoja, maakaapeli voi olla vaikka tuhdimpikin - ei siitä mitään haittaa ole. Maadoituspisteet täytyy putsata kunnolla maalista, ruosteesta tai muista epäpuhtauksista ja noihin liitoksiin on varmaan jotain sopivaa ainetta estämään hapettumista - valkovaseliini?

Täytyy myös miettiä että riittääkö esim. startin maadoitukseen se, että startti on rungon kautta yhteydessä puolen metrin päähän kytkettyyn maadoituskaapeliin vai kannattaako sille vetää joko oma maa tai sitten liittää edellä mainittu päämaadoitus startin kiinnityspultin alle.

Tänään tuli nimittän painittua näiden ongelmien kanssa kun tuota FXR:ää laittelin kesäkuntoon, viime kesänä oli ongelmia saada kone startattua vaikka oli vakiota isompi startti ja Odysseyn tehoakku. Niinpä tuli tilattua 2.0kW startti ja vaihdettua kaapelit 35-neliöisiin, maakaapelia varten putsattiin kiinnityskohta vasta maalatusta pulverista. Sain paikat kasaan ja ei kun kokeilemaan, täytyy muistaa että FXR on kumiripusteinen ja sellaisissa pyörissä on koneen ja rungon välinen maadoitus hoidettava erillisellä kaapelilla. Tuossa omassa laitteessa oli koneen alla varmaan alkuperäinen "lattakaapeli" hoitamassa maadoitusta. Eli kaapelit akussa kiinni ja virrat päälle - hyvä, kaikki näyttää toimivan; valot, vilkut, torvi - puolipuristajatkin napsahtivat päälle starttinappulaa painettaessa. Mutta itse startti? Ei mitään.

Siinä sitten aikani ihmettelin, kokeilin jopa painaa startin päässä olevaa mekaanista starttinappulaa - se sai ainoastaan puolipuristajat taas napsahtamaan auki. Eli maadoitus kyllä pelasi koneen ja rungon välillä. Olin tehnyt jo valmiiksi saman paksuisen kaapelin jonka toinen pää oli kiinni startin kiinnityspultissa, akun pään olin vielä jättänyt irti. Varovasti painoin kaapelin käsin kiinni miinusnapaan ja painoin starttia joka pyörähti välittömästi. Ei muuta kuin kaapeli kunnolla kiinni akkuun ja kokeilemaan - startti pyöritti isoa moottoria kuin sitä kuuluisaa tulpatonta mopoa.

Teräs on kuitenkin huomattavasti huonompi johtamaan sähköä kuin tiheäsäikeinen kuparikaapeli, niinpä paljon virtaa kuluttavat laitteet kuten starttimoottori hyötyvät varmasti mahdollisimman hyvin johtavasta maadoituksesta.
Sportsters rule - blowing away big twins since 1957

Lyytinen

Se on muuten noin 7-kertainen ero. Kuparilla ominaisresistanssi on 17.7 nano-ohmia/metri, teräksellä (noin keskimäärin) 120 nano-ohmia/metri. Kaavahan resistanssin eli vastuksen laskemiseksi on pituus * ominaisresistanssi / pinta-ala. Eli 25 neliömillin paksuisella 50 senttiä pitkällä kuparikaapelilla 0.5 * 0.0000000177 / 0.000025 = 0.000354. Tämä tekisi 300 ampeerin virralla noin 0.1 voltin jännitehäviön.

Käytännössähän sitä jännitehävikkiä tulee enemmän kuin laskelmilla. Kyseessä ei kuitenkaan ole mikään musta magia kun ihan vaan katkenneet säikeet, huonot liitokset tai vaikka startin sisällä kontakteissa hapettumaa. Ja siellä missä on kaksi eri metallia kontaktissa ja sähkönkin pitäisi vielä siitä mennä, niin voipi olla, että ajan myötä ei muuten mene.

Tomppa

Lainaus käyttäjältä: Lyytinen - 17 huhtikuu 09, 00:30:17
Se on muuten noin 7-kertainen ero. Kuparilla ominaisresistanssi on 17.7 nano-ohmia/metri, teräksellä (noin keskimäärin) 120 nano-ohmia/metri. Kaavahan resistanssin eli vastuksen laskemiseksi on pituus * ominaisresistanssi / pinta-ala. Eli 25 neliömillin paksuisella 50 senttiä pitkällä kuparikaapelilla 0.5 * 0.0000000177 / 0.000025 = 0.000354. Tämä tekisi 300 ampeerin virralla noin 0.1 voltin jännitehäviön.

Tollahan pääsee jo johonkin insinöörikisaan ;-) Ja paljonkohan se olisikaan saman pituisessa originaali HD teräsputkessa?  :P Eli kuinka paksuseinämäistä se on ja paljonko on sen pinta-ala?

Tää oli muuten oikeesti hemmetin hyvä huomio. Täytyy tarkistaa omastakin noi maadoitusasiat, kun on vähän tota starttiongelmaa. (kyllä kiksivehkeet oli helppoja)
Keep on Keepin' on!

Hemuli

Hmmmm... jos tuota Lyytisen kaavaa soveltaa ihan suoraan siten että otetaan vertailukohdaksi 28 mm hydrauliputki 3 mm seinämällä niin silloin putken metallivaipan pinta-alan likiarvo on pii2r x seinämä eli 3,1416x2x14x3=264mm2.

Tästä seuraa 0,5*0,00000012/0,000264x300=0,068

Eli jännitehäviö verrattuna 25-neliöiseen kuparikaapeliin olisi pienempi? Eli kumpi nyt onkaan sitten parempi maadoitus? Vai kannattiko sittenkään nukkua pitkän matikan tunnilla?

Tietysti mukaan tulee muitakin muuttujia kuten lisääntyneet kontaktipinnat ja kaapeliveto rungosta akkuun.
Sportsters rule - blowing away big twins since 1957

Tomppa

Kyllä mä pääsin vähän eri tulokseen. eli "umpikangen" pinta-alasta täytyy vähentää ontto osuus pois. pii 2 r on ympyrän kehän mitta ja pii r r on pinta-ala. Sä laskit kehänpituus x seinämävahvuus, joka on melkein totta, kehä ei vaan sisäpinnastaan ole halkasijaltaan 14 mm, vaan 11 mm. Tarkka-arvo pinta-alalle on tässä  (3,1416x14x14)-(3,1416x11x11)=236mm2

Tästä seuraa resistaniksi 0,5 x 0,00000012 / 0,000236 = 0,000254 ja 0,0762 V jännitehäviöksi.
Jos nollien määrä vielä pysyi oikeana, niin lähellä ollaan kuparikaapelin kanssa, mutta vähän parempi.
Keep on Keepin' on!

Hemuli

Kuten sanoin, se oli likiarvo. Ei maksa vaivaa parin sadasosan takia lähteä erikseen laskemaan sisäkehää vaan lähdin oletuksesta että tuollainen putki oikaistaan suoraksi levyksi. Siitä tuo kehän käyttö toisena muuttujana. Päästään ihan tarpeeksi tarkkoihin tuloksiin hiuksia halkomatta, siinä on kuitenkin niin paljon muita juttuja jotka vaikuttavat lopulliseen jännitehäviöön että moisella pilkunnussimisella ei ole mitään merkitystä.

Sportsters rule - blowing away big twins since 1957

Lyytinen

Tuo 120 nano-ohmia/metri on siis niukkaseosteiselle teräkselle. Seostusasteen kasvaessa lisääntyy myös ominaisresistanssi. Semmosella kun AISI 316 jota yleensä tarkotetaan jos rosterista puhutaan niin se on 750 nano-ohmia/metri. Ja niillä hujakoilla liikutaan noilla seostusasteilla yleensäkin. Ei millään kromimolyrungolla kannata ees yrittää vetää startin maata runkoo pitkin. Noilla mitoilla tipahtaa puoli volttia pois. Ja sitäpaitsi ne ei ole välttämättä noin paksua kamaa.

BTW, jos Hemulin kaavaan laittaa säteeksi keskiarvon, niin se ei ole silloin mikään likiarvo vaan tasan tarkka.

Hemuli

Lainaus käyttäjältä: Lyytinen - 17 huhtikuu 09, 11:31:20BTW, jos Hemulin kaavaan laittaa säteeksi keskiarvon, niin se ei ole silloin mikään likiarvo vaan tasan tarkka.


No kun nyt kerran lähdettiin ;D ...

Jos r=(28-1,5)/2=13,25 niin silloin putken keskiarvon ympärysmitta on 3,1416*2*13,25=83,25 jolloin putken halkaisijan pinta-ala 83,25*3=249,75.

Tästä saadaan

=0,5*0,00000012/0,00024975=0,072

Mutta jos kerran teräksen seostaminen muuttaa asian taas päälaelleen niin silloin tällainen kikkailu on aivan turhaa. Harvemmin kai sitä rungoissa mitään kovin puhdasta terästä käytetään.
Sportsters rule - blowing away big twins since 1957

Lyytinen

Ei vaan siis niin kuin sanoit, että ajatellaan, että se putki levitetään tasoon. Niin sen levyn paksuushan on sitten se kolme milliä. Ja toisen kantin pituus on se keskiarvo, ei ulkokehä, eikä sisäkehä. Tässä siis 12.5 milliä kertaa pii. Kuka ei usko, laskekoon vaikka ilman numeroita tuon.

En tiedä onko vakiorunkoa kovin paljon seostettu. Rosterissa kun on neljännes muita kuin rautaa. Se vähäinen hiili, mitä vakiorungossa on ei niin hirveesti nosta vastusta. Vaikka olisi puoli prosenttia hiiltä, niin se on siellä 170 nano-ohmia/metri kieppeillä.

Tämä juttu on vähän semmonen, että toisissa tapauksissa ei ole mitään merkitystä ja toisissa taas koko homma perustuu siihen. Mutta jännä juttu se sinun FXR:n maadotus. Tämmöisten laskelmien varjossa pitäisi sen nyt ees yrittää vakiomaadoituksellakin. Se on tuommoisten kaapelien puristusliitokset jotka ihteeni aina eniten epäilyttää.

Hemuli

Epäilen että omassa tapauksessa se alkuperäisen rungon ja moottorin välisen lapamadon kosketus runkoon ei ollut tarpeeksi puhdas. En sieltä lähtenyt poistamaan maalia vaan laitoin tähtiprikat pultin alle, ne normaalisti pureutuvat maalin läpi. Näin se on tehty alun perinkin.

Kyllä siellä kosketusta oli koska kaikki muut sähkölaitteet ajovaloa myöten toimivat mutta startti imaisi niin paljon että ei riittänyt.

Aikoinaan kun sain edesmenneen Electrani valmiiksi ja tein ensimmäisiä käynnistyksiä tapahtui kummia. Onneksi olen ottanut tavaksi tehdä ensikäynnistyksen aina ilman bensatankkia eräänlaisella tippapullovirityksellä - kone käynnistyi normaalisti mutta kävi ehkä vähän raskaasti, sitä siinä ihmeteltäessä kaveri rupesi kuuntelemaan että mistä tuo räpse kuuluu. Aikamme ihmeteltyämme huomasimme että kaasarin tienoilta lentää kipinöitä :o . Olin unohtanut tuon elintärkeän koneen ja rungon välisen maattokaapelin pois ja sähkö oli löytänyt tiensä kaasuvaijereita pitkin billettikahvojen kautta runkoon. Kävi huomattavasti paremmin kun kaapeli oli paikallaan...
Sportsters rule - blowing away big twins since 1957

Tomppa

Ei tässä pilkkuja..., kuhan vaan laskeskelin ittekseni myös. Pääasia varmaan selvisi jo kaikille.

Menin muuten itsekkin siihen vipuun, että softailin takaswingin puslat johtaisi sähköä. Joo kyllä, mutta huonosti, tiedä sitten mitä kamaa ne on, jotain pronssia ehkä. Paljonkohan sen resistanssi onkaan? Joka tapauksessa hetken ihmettelin, kun sen muovilärpäkkeen kiinnikkeisiin ruuvattu töötti ei meinannut toimia, inisi vaan. Lopulta laitoin maadoituksen swingistä akulle, niin alkoi toimia. Sitä paitsi ei kait lakeripintaa ikinä saisi sähkön kuljettamiseen käyttää!
Keep on Keepin' on!

Kokkonen

Lainaus käyttäjältä: Tomppa - 17 huhtikuu 09, 12:37:23
Sitä paitsi ei kait lakeripintaa ikinä saisi sähkön kuljettamiseen käyttää!
Kyllä niitä vaan näkee. Olisikohan tuo emäputken laakerointi useimmin käytetty? Hantaakeissa/valoissa maadotukset tehty tankoon tai t-kappaleeseen, mutta ei sieltä enää erillisesti runkoon.
"Täytyy pysyä liikkeellä. Koirat eivät kuse liikkuviin autoihin. Tiedät kyllä mitä tarkoitan"
Tom W

Hemuli

Alkuperäisissä johdotuksissa on aina erillinen maadoitus yhdistämässä t-kappaleet ja rungon. Jos tarpeeksi kauan johtaa sähköt laakerin kautta tulee niihin pientä pistemäistä jälkeä. Ei voi olla hyväksi.

Hyvä kikka maadoittaa t-kappaleet runkoon mahdollisimman huomaamattomasti on vetää maadoituspiste lampun kuoren sisään ja sieltä muiden lampun piuhojen kanssa runkoputkea pitkin.

Joskus käytetään rungostaan maadoittavia vilkkuja ja mikäli tällaiset kiinnitetään kumiripustettuun ohjaustankoon pitää tankokin muistaa maadoittaa t-kappaleisiin. Tämä onnistuu lähes näkymättömästi kun kuorii tavallista sähköjohtoa niin paljon että kuoritusta osasta saa tehtyä riserinpultin mentävän lenkin. Lenkki tinataan kauttaaltaan ympäri niin että se on jäykkä, sitten jätetään sentti/pari eristettä väliin ja tehdään toinen vähän isompi lenkki joka menee kumiripustusholkin ympärille ja taas tinataan. Näin aikaan saatu kokonaisuus pujotellaan paikalleen stongaa kiinnitettäessä niin että lenkit yhdistävät raiserinpultin ja t-kappaleen alapinnan.
Sportsters rule - blowing away big twins since 1957

Raimo-Raato

Lainaus käyttäjältä: Hemuli - 17 huhtikuu 09, 12:26:11
kone käynnistyi normaalisti mutta kävi ehkä vähän raskaasti, sitä siinä ihmeteltäessä kaveri rupesi kuuntelemaan että mistä tuo räpse kuuluu. Aikamme ihmeteltyämme huomasimme että kaasarin tienoilta lentää kipinöitä :o . Olin unohtanut tuon elintärkeän koneen ja rungon välisen maattokaapelin pois ja sähkö oli löytänyt tiensä kaasuvaijereita pitkin billettikahvojen kautta runkoon. Kävi huomattavasti paremmin kun kaapeli oli paikallaan...
Joo sähkö tuppaa löytämään ihmeellisiä reittejä kun normaali reitti on katkaistu. Tallikaverilla oli S1 Bulussa starttivaikeuksia ja sai savun nousemaan kytkinvaijerista kahvan päästä. ;D Maavika akun ja koneen välillä syynä.
A.K.A. Rambe

Lyytinen

Tuossa on näemmä ihan pätevä taulukko: http://www.eddy-current.com/condres.htm. Kolmas sarake tarkoittaa johtokykyä kupariin nähden. Mutta tulipahan vaan mieleen, että sähkölaitosasennuksissa yleensä ohjausjännitteenä on vähintään 24 volttia. Ja syynä on tähän se, että kaiken maailman releiden kärkien päälle syntyvän hapettumakerroksen läpijyöntijännite on usemman voltin luokkaa. Turhan lähellä 12 volttia. Tähtiprikan käytöstä sen verran, että paljaalle metallipinnalle voisin harkitakin tähtiprikkaa. Minusta se tehtaan maali on kyllä sen verran ohuempi mitä tavan pulverimaalaamossa saatu, että siinä se vielä jotenkin ehkä voisi toimiakin. Mutta enpä kyllä yrittäisi. Tuosta sähkönkulusta, joskus repesi työnnettävästä ruohonleikkurista se työntöpuomin kiinnike alhaalta. Sitä hitsatessa ihmettelin, mikä hemmetin käry täällä haisee. Aha, kaasuvaijerihan se tais siinä mennä.