Onderhoud aan het elektrisch system

Hierbij een artikel over het elektrisch systeem, gescheven door Bart Leentvaar

Gedurende de afgelopen winter heb ik helaas veel te weinig op de Max kunnen rijden. Niet dat het geen weer was, of dat ik geen zin had. Nee, mijn Max had blijkbaar weinig zin. Want iedere keer als ik de sleutel in het contact stak om hem te starten, was het resultaat bedroevend. Een of twee slagen van de startmotor, wat geklik, gereutel en gezoem en leeg was de accu.
Het was iedere keer hetzelfde liedje. Allereerst motorkleding weer uit, normale jas aan en dan maar met de auto. `s Avonds weer thuis gekomen, de acculader tevoorschijn halen, zadel er af, aansluiten en laden maar. Maar dat had weer een andere consequentie: de volgende dag startte de V-Max vlot, maar vervolgens had ik hetzelfde probleem op de terugweg. Ik heb dus een paar keer de Wegenwacht moeten laten komen. Dit probleem riekt naar een slechte accu, of een niet goed werkende dynamo.

Tijdens een van de laadsessies na een mislukte start, heb ik de multimeter eens ter hand genomen. Ik heb de Max gestart en de multimeter rechtstreeks op de polen van de accu gedrukt. Bij stationair toerental was de spanning op de accupolen ongeveer 13 volt. Geen slechte waarde. Echter, zodra ik gas gaf, zakte de laadspanning weg naar 12 volt en nog lager. De laadspanning van een standaard loodaccu met platen gedompeld in een zuuroplossing behoort tussen de 13,8 volt en 14,4 volt te liggen. Boven de 14,4 volt wordt de oxidelaag op de loodplaten langzaam weggebrand, onder de 13,8 volt wordt de maximale lading van de accu niet gehaald.

Niet zo gek dus, dat ik deze problemen had. Het werkplaatshandboek geeft richting aan de foutzoektocht, door te stellen dat als de accu niet of niet goed geladen wordt, dat je dan als eerste een weerstandsmeting moet doen. Dit doe je op de drie witte draden die van de generator / dynamo naar de spanningsregelaar gaan. Maar ik geloofde dit niet. Ik zal uitleggen waarom.

Een dynamo is een eenvoudig ding. Het bestaat vaak uit drie spoelen waar (afhankelijk van de uitvoering) twee of vier permanente magneten in ronddraaien, op een of andere manier aangedreven door de krukas van de motor. Het bewegen van een magneet met een noord- én een zuidpool (vandaar altijd een even aantal magneten, 2 of 4 of meer) in een spoel heeft tot gevolg dat de kracht van de mechanische beweging een stroompje opwekt in iedere wikkeling van de spoel. Op die manier wordt dus mechanische energie in elektrische energie omgezet.
Als de magneten nu sneller gaan bewegen, kun je dit opvatten als een hogere mechanische energie. Het zal dus ook een hogere elektrische energie opwekken, in de zin van een hogere laadstroom voor de accu. De relatie tussen rotatiesnelheid en opgewekte stroom heeft in een beperkt gebied een lineair verband, zie de grafiek. Dat betekent dat veelal een dynamo zijn maximale stroom al levert bij een toerental wat bij normaal gebruik veel voor zal komen. Ik kan me voorstellen dat de piek bij de Max bij ongeveer 4000 toeren zal liggen.

Waarom geloofde ik dan het werkplaatshandboek niet? Wel, omdat als een van de wikkelingen geheel of ten dele defect is, dan zie je geen afnemende spanning bij stijgend toerental. En dat zag ik wel op de multimeter die ik op de accu had aangesloten. Wat ik zag duidde veel meer op een slechte aarding van het hele circuit. Ook hier zal ik uitleggen waarom.

Ik heb dus net uitgelegd dat de stroom toeneemt als gevolg van het stijgen van het toerental. Stel nu eens het geval (ik wist op dat moment nog niet hoe raar de bedrading van de Max is gelegd, daarover later meer) dat het aardcircuit ergens een overgangsweerstand heeft, door corrosie op een verbinding. Een overgangsweerstand zal bij toenemende stroom een toenemende spanningsval veroorzaken (eerste wet van Ohm, spanning is gelijk aan stroom maal weerstand). Bij toenemend toerental gaat er dus meer stroom lopen, bij toenemende stroom (= toenemend toerental) zorgt de overgangsweerstand in het aardcircuit dus voor een spanningsverlies op de accu. Ik had dus echt het idee dat ik het hele aardcircuit van de Max maar eens moest bekijken.

Op een mooie dag reed mijn zoon weg op zijn tupperware fiets en opeens was ik het helemaal zat. Ik wilde ook wel weer eens een blokkie gummen, zonder na te hoeven denken over het al dan niet starten van de Max. Ik heb alle plannen voor de dag laten varen, heb de Max op een zonnige plek in de tuin neergezet en ben op mijn knietjes naast het zorgenkind gaan zitten (de Max dus, niet mijn zoon!).

Het eerste wat ik losgehaald en eens goed bekeken heb is de aardleiding die rechtstreeks vanaf de accu naar het motorblok loopt, zie foto. En binnen enkele seconden zag ik de eerste problemen daar al komen. Het blok is immers voorzien van een zwarte laag, het is geen blank metaal. Erger nog, de bout waarmee de aardleiding tegen het blok wordt geklemd is ook voorzien van een groenige (lak?)laag. Les één in elektrische verbindingen: blank metaal op blank metaal is het enige wat goed werkt! Daarbij ga ik even voorbij aan de mogelijkheid van oxideren door weersinvloeden en/of door contactpotentialen. Dat leg ik nog wel eens uit, als iemand daar behoefte aan heeft.
Hier was dus de eerste winst te halen. Aansluitvlak op het blok kaal dremelen, en een goede getande veerring aanbrengen tussen kabeloog en blok. Als extra maatregel (ik was toch bezig) heb ik de sluitring en het contactvlak van de M6-bevestigingsbout ook blank gemaakt. Voegt niet veel toe, maar kan ook geen kwaad. Zie de foto`s.

En zo heb ik het hele spoor teruggevolgd. Vanaf de bout in het blok gaat de leiding direct naar de min-pool van de accu. Ook die is schoongemaakt en van een getande ring voorzien tussen aansluitoog en contactvlak. Hier viel me op dat er nog een dunne draad van het aansluitoog op de min-pool terugloopt naar een bout op het subframe dat de dummy vasthoudt. Daarover later meer.

Het volgende wat ik tegenkwam was het startrelais en dat heb ik ook maar gelijk onder handen genomen, maar ook de aansluiting op de startmotor. (bijdeweg: dat is dus 12 volt, en geen aarde!!) Ik hoop dat hiermede ook gelijk het probleem is opgelost wat iedere Max rijder kent: je zet je motor uit om de post uit de postbus te halen, of om er een paar liter peut bij te gooien. Als je dan weer probeert te starten wordt je getrakteerd op een ijzige stilte. Het indrukken van de startknop levert ogenschijnlijk alleen het compleet uitvallen van alle stroombehoeftige delen. Na een kwartier probeer je het nogmaals, en dan start ie weer gewoon. Menige discussie is hierover ook al gevoerd op het forum. Ik vermoed dan ook dat ik eerst nog een extra aardedraad moet trekken van de startmotor naar bijvoorbeeld het aardpunt op het blok waarmee ik deze episode begon.

Verder heb ik de drie witte draden opgezocht, die op de spanningsregelaar zijn aangesloten. Die spanningregelaar zit bij mijn Max achter op de bevestigingsplaat van de linker voetsteun gemonteerd. Direct zichtbaar zijn de drie witte draden (en een rode), maar ook de zwarte draad die vanonder een montagebout uiteindelijk de aarde zou moeten zijn. Die zwarte draad was helemaal terug te voeren naar de montagesteun (slothouder) van de dummy. Wat verder opviel was de zwaar geoxideerde binnenzijde van de voetsteun. Mag wel, na 14 jaar. Maar toch. Die hele handel heb ik ook schoon gedremeld, en voorzien van een getande veerring.

Vreemd genoeg was de bout waarmee de montagesteun aan de framesteun vastzit de enige plek waar geen laklaag o.i.d. op zat. Zie de roestvorming op de foto. Beetje onzinnig allemaal. Rare jongens, die Japanners.
Maar ook hier: schoon gemaakt, getande veerring er tussen en klaar is Max.

Het eindresultaat is spectaculair.
Met de multimeter is duidelijk zichtbaar dat de laadspanning toeneemt tot de gewenste waarde (meer dan 13,8 volt dus). Sterker nog, toen ik na het eerste proefritje de Max stil zette en nog even op mijn knietjes naast de Max het resultaat van mijn noeste arbeid zat te aanschouwen, hoorde ik zelfs nog wat belletjes borrelen in de accu. Een teken dat die goed doorgeladen was.

Sindsdien rijd ik zeer regelmatig, naar werk, of zomaar. En iedere keer start de Max als een zonnetje. Zelfs in die situaties die ik eerder beschreef. Even tanken, of even de post uit de postbus halen. Contact, tik, lopen.

Ik hoop dat ik jullie een beetje heb kunnen inspireren de hele handel eens goed te bekijken.

Bart Leentvaar
MaxBart op het forum