Umbau eines 2,8 PS Notstromaggregates

Inhalt

 

1. Grundlagen
2. Zündung - Elektrische Umbau

3. Zündung - Mechanische Umbau
3.1 Verlängern der Generatorachse
3.2 Generatorabdeckung
3.3 Untersetzung aufbauen
3.4 Einbauloch für Hallsensormagnet
3.5 Regelstab
3.6 Hallsensor anbringen

3.7 Zahnräder aufeinander einstellen
4. Ansaugtrakt
5. Ventile
5.1 Ventile einschleifen
5.2 Ventilspiel ändern

 

 

1. Grundlagen

 

Um ein größeres Haus mit Strom und Wärme zu versorgen, ist es möglich sich als versierter Techniker selbst ein Blockheizkraftwerk zu bauen. Ein Automotor mit einem großen Hubraum eignet sich dazu besonders, weil er schon bei geringen Drehzahlen eine große Leistung bringt. Wem der Bau eines Blockheizkraftwerkes mit Automotor zu aufwendig ist, kann auch für den Einstieg ein einfaches Notstromaggregat umbauen, um in einem ersten Schritt Strom mit HHO zu erzeugen. Dieser Umbau eines Notstromaggregates wird in den folgenden Kapiteln beschrieben.

 

Die Informationen zum Umbau eines Notstromaggregates beziehen sich auf das im Video zu sehende Aggregat. Dieses wird im Betrieb mit Campinggas gestartet. Momentan benötigt das Aggregat immer noch ca. 10-20% Campinggas und läuft nicht zu 100% mit HHO.

 


Wieso ein Notstromaggregat umbauen?

 

Bei mir war der Wunsch, wie Stanley Meyer, ein Auto komplett mit Knallgas anzutreiben. Versuche von vielen Forschern haben gezeigt, das durchaus Einsparungen von mehreren Prozent möglich sind, und das der Umbau eines Autos sich in Grenzen hält. Ich kenne Forscher die nicht Ihre Lambdasonde verändern, oder eine komplizierte Regelschaltung eingebaut haben, sondern einfach nur durch das Zuführen von Knallgas im Ansaugtrakt Einsparungen erreicht haben.

Wegen dieser Gründe, und dem Ansatz einen Motor nur mit Knallgas anzutreiben, habe ich mich entschieden ein Notstromaggregat umzubauen. Dies soll zu 100% ohne Benzin auskommen und nur mit Knallgas angetrieben werden. Dazu sind ein paar Änderungen am Aggregat nötig.

Bei einem günstigen 4-Takt Notstromaggregat wird nicht erst bei jedem 4. Takt, sondern bei jedem 2. Takt gezündet. Das hängt mit dem Aufbau zusammen. Die Magnetzündung sitzt ohne Untersetzung auf der Kurbelwelle. Bei Benzinbetrieb ist die 2. Zündung während der Auslassphase unkritisch. Bei Gas hingegen kann es zu Rückschlägen kommen.

Wenn Knallgas ohne Zündungsumbau über den Ansaugtrakt geführt wird, kann es sein das etwas Gas in den Auspuff strömt und dann dort explodiert. Meine Erfahrung hierzu, sehr laut und der Abgasschlauch der am Auspuff befestigt war, wurde an die gegenüberliegende Wand befördert! Wie der Umbau der Zündung geht, wird unter Transistorzündung im Kapitel 2. und 3. beschrieben.

Für den Umbau wird der Tank und Vergaser abgebaut, der Ansaugtrakt umgebaut und die Ventile angepasst.

 

Bevor Sie sich an die Arbeit machen einen Motor wie beschrieben umzubauen, würde ich vorher den Test machen, ob dies überhaupt nötig ist. Es kann sein das ihr Motor nur bei einem Takt zündet und es keinen Rückschlag gibt.


Hinweis. Alle nachfolgend beschriebenen Informationen sollten nur von einem Fachmann durchgeführt werden. Alle umbauten geschehen auf Eigenes Risiko. Es sollte klar sein, das die Garantie für das Aggregat bei diesen Umbauten erlischt.

 

2. Zündung - Elektrische Umbau

 

Für den elektrischen Umbau wird folgendes benötigt:

 

  • Transistorzündung (Platine)
  • Hallsensor (TLE 4905)
  • Rundmagnet (10mm Durchmesser)
  • 12V-Zündspule
  • Erdungskabel
  • 12V Batterie
  • Zündkabel mit Zündstecker

 

Hintergrundinformationen zu der verwendeten Transistorzündung, zur Funktion des Hallsensors und mehr finden Sie unter: Transistorzündung.

 

Verschalten Sie die Transistorzündung mit der 12V-Batterie und der Zündspule. Schließen sie den Zündkerzenstecker an die Zündspule an, und setzen den Zündkerzenstecker auf die Zündkerze am Aggregat.

 

Der Anbau des Hallsensors wird in Kap. 3.6 beschrieben. Das einfügen des Magneten in Kap. 3.4

 

 

3. Zündung - Mechanische Umbau

 

Für eine 2:1-Untersetzung und anbringen der Zahnräder muss das Aggregat mechanisch umgebaut werden. Wie genau, wird nachfolgend beschrieben.

 


3.1 Verlängern der Generatorachse

 

Für die 2:1-Untersetzung mit Zahnrädern muss die Achse des Generators verlängert werden. Dazu wird die zuerst Abdeckung an der Generatorseite abgeschraubt

Zu sehen ist die Schraube in der Mitte. Um diese rausdrehen zu können, muss der Motor mit Generator festgehalten werden. Das einfachste ist, dafür auf der anderen Generatorseite den Seilzugstarte abzuschrauben. Wenn er abmontiert wurde, kann mit einem Schraubenzieher oder anderen Metallstange verhindert werden, das sich der Generator mitdreht.

 

Jetzt kann die Schraube die den Generator mit dem Motor innen verbinden abgeschraubt werden. Beim ersten abschrauben sitzt diese sehr fest.


Generatorschaube austauschen
Generatorschaube austauschen

Nachdem die Schraube entfernt wurde, wird statt dessen eine passende Gewindestange eingeschraubt. Hierbei darauf achten, das die Gewindestange lang genug ist, damit später das Zahnrad weit genug raus steht.

Damit die Gewindestange genauso fest im Motor sitzt wie vorher die Schraube, sollte die Gewindestange mit 2 Kontermuttern eingeschraubt werden. Darauf achten das eine Unterlegscheibe zwischen Muttern und Generator sitzt.

 

Wenn die Gewindestange fest sitzt, können die Kontermuttern gelöst werden und mit einer der Muttern der Generator nun festgeschraubt werden. Die Unterlegscheibe dient als Schutz Mutter/Kugellager.

 


3.2 Generatorabdeckung

 

Einige Forscher betreiben den Generator ohne die Abdeckung an der Seite. Aus Sicherheitsgründen wurde bei meinem Aufbau die Abdeckung mittig durchbohrt, mit weiteren Löchern für die Halterung versehen und dann wieder aufgeschraubt.

 

Befestigung der Untersetzung
Befestigung der Untersetzung

 

3.3 Untersetzung aufbauen

 

Es bleibt jedem Selbst überlassen nun irgendwie das 2. Zahnrad am Generator so anzubringen, das es im richtigen Abstand zum Generator-Zahnrad steht. Ein paar Bespiele finden Sie bei einer Recherche in meinem Youtube-Favoritenkanal

Bei dem hier gezeigten Aufbau wurde eine Makrolonplatte mit 4 Schrauben an der Generatorabdeckung festgeschraubt. Der Stab an dem der Hallsensor sitzt ist mit Kugellager auf der oberen Zahnradachse aufgeschoben.

Als Zahnräder für die Untersetzung wurden folgende verwendet:

Stirnzahnrad 120 Zähne
Stirnzahnrad 60 Zähne

 


3.4 Einbauloch für Hallsensormagnet

 

Damit die elektronische Zündung später funktioniert, muss im größeren Zahnrad ein Loch für einen Rundmagneten gebohrt werden. In meinem Fall war es ein 10mm Loch. Bitte beim einsetzen des Magneten auf die Magnetisierung des Magneten achten (Siehe Kapitel 2.4)



3.5 Regelstab

 

Der Stab am dem der Hallsensor abgebracht wird, dient später auch dazu, den Zündzeitpunkt zu verstellen. Bei Verwendung von Knallgas kann es sein, das der Zündzeitpunkt etwas vor o.T. (o.T. = obere Totpunkt) eingestellt werden muss.



3.6 Hallsensor anbringen

 

Der Hallsensor wird an einem Stab so angebracht, das er mit ein paar Millimetern Abstand am Magneten vorbeigeführt wird. Die folgenden Schemata zeigen wie der Magnet zum Hallsensor stehen muss.

 

In den folgenden Bildern sind Details vom Aufbau, sowie der Sensor und der Stab für die Zeitpunktverstellung zu sehen.

 

Untersetzung Aufbau Seite
Untersetzung Aufbau Seite
Untersetzung Aufbau Vorne
Untersetzung Aufbau Vorne

 

3.7 Zahnräder aufeinander einstellen

 

Wenn wir davon ausgehen, das der Regelstab nach oben zeigen soll wenn der Zündfunke kommt, müssen die beiden Zahnräder noch aufeinander eingestellt werden.  

 

Der einfachste Weg ist die Zündkerze rauszuschrauben und die Ventildeckelabdeckung abschrauben. Wenn zusätzlich noch der Seilzugstarter abgeschraubt ist, kann man die Achse und damit den Kolben einfach von Hand drehen.

 

Nun solange am Motor drehen, bis der Kolben am oberen Wendepunkt zu sehen ist. Das kann gut über das Zündkerzenloch geprüft werden. Kurz vor dem oberen Wendepunkt des Kolbens muss das Einlassventil geschlossen sein. Das Auslassventil muss ebenfalls geschlossen sein.

 

Wenn all Dies zutrifft, kann am Zahnrad-Untersetzeraufbau in dem die beiden Zahnräder sind, das größere Zahnrad so gegen das kleinere Zahnrad eingerastet werden, das der Magnet im großen Zahnrad gerade ganz oben am Hallsensor vorbeiführt wird.

 

Zusätzlich können Sie noch die seitliche Seilzugabdeckung am Motor entfernen und prüfen ob der Magnet an der intern verbauten Zündspule vorbeiläuft. Ich habe die beiden Zahnräder ohne diese Prüfung aufeinander eingestellt.

 

 

4. Ansaugtrakt

 

Zuerst wird der Vergaser mit Luftfilter abgebaut. Die Vergaserregelung wird über den oberen Hebel und Feder vorsichtig ausgehängt. Bei Bedarf kann Diese später wieder zurückgebaut werden.

Bisherige Erfahrungen haben gezeigt, das es wichtig ist über den Ansaugtrakt, neben dem Knallgas, zusätzlich Luft und Campinggas zuzuführen. Wenn zum starten noch Campinggas verwendet wird, wären es insgesamt 3 Schlauchanschlüsse, die in den Ansaugstutzen führen sollten.

 

Ansaugtrakt am Motor umgebaut
Ansaugtrakt am Motor umgebaut

Um das Gas in den Motor zu leitet bieten sich nun 2 Möglichkeiten an.

  1. Es wird der vorhandene schwarze Kunststoffstutzen verwendet, der nach Abbau des Vergasers locker zwischen Motor und Vergaser sitzt. An diesem wird am Eingangsloch ein Gewinde geschnitten (Prüfen ob 1/4, 3/8 oder 1/2") und danach der Schlauchanschluß eingeschraubt.
  2. Aus Hartgummi oder hitzebeständigen Kunststoff wird ein neuer Ansaugstutzen angefertigt. Hier wurden 2 Eingänge direkt reingeführt. Über den Anschluss mit dem langen Kupferrohr wird das Knallgas nahe an das Einlassventil herangeführt.

 

Ansaugstutzen zerlegt
Ansaugstutzen zerlegt

Der andere Anschluss dient dazu Frischluft und das Campinggas zuzuführen.

 


5. Ventile

 

Es gibt Forscher, die an den Ventilen ihrer Aggregate nichts geändert haben und es nicht zu einer Rückzündung in den Ansaugtrakt kam. Bei mir war das nicht der Fall. Es kam immer wieder zu Rückschlägen in den Ansaugtrakt, bis hin zum Flammenarrestor.

Nachfolgend ein paar Hinweise zu den Ventilen und möglichen Anpassungen, falls es zum Rückschlag in den Ansaugtrakt kommt.

 

 

5.1 Ventile einschleifen

 

Bei einigen günstigen Notstromaggregaten sind die Ventile nicht besonders dicht. Im normalen Benzinbetrieb stört das nicht. Da Knallgas sehr reaktionsfreudig ist, müssen die Ventile dicht sein und nachgearbeitet werden.

Dazu wird der Zylinderkopf und die Ventilstößel abgeschraubt. Die Ventile mit dem Zylinderkopf können dann von einem Mechaniker eingeschliffen werden Nach dem einschleifen wird wieder alles im Zylinderkopf richtig eingebaut und der Zylinderkopf wieder eingebaut.

 


5.2 Ventilspiel ändern

 

Wenn das alleine nicht reicht, kann es helfen das Spiel des Einlassventils zu vergrößern. Dadurch öffnet das Einlassventil etwas kürzer, und schließt sich vor der Zündung schneller. Für das einstellen gibt es an jedem Ventilhebel eine Einstellschraube mit Kontermutter. Hier ist es sinnvoll wenn ein Mechaniker mit dabei ist, der sich mit Motoren auskennt.

Der Motor klackert danach mehr, da die Ventilstößel mehr Spiel haben. Wenn dadurch ein Rückschlag in den Ansaugtrakt verhindert wird, ist das ein vernachlässigbares Übel.

 

Beschreibung Ventile
Beschreibung Ventile