Naar aanleiding van een clubtreffen is mij opgevallen dat er nogal veel over de dynamo wordt gesproken. Klaus Ladewig had op een eerder clubtreffen echt een kapotte dynamo en het viel me op dat iedereen wel een andere mening had. Ik heb toen wel tien verschillende theorieën gehoord..Door Marco Becker
Later die avond heb ik laten zien hoe men zijn eigen dynamo kan testen. Ik heb dat laten zien aan de hand van het motorblok dat op het gras stond te draaien. We maten daar aan de draden 180 volt wisselspanning bij 6000 toeren. Ik heb hier uit opgemaakt dat de kennis over de dynamo onder de clubleden erg laag is. Als u deze tekst gelezen heeft, hoop ik dat u begrijpt hoe het werkt en dus in staat bent zelf de diagnose te stellen en te kijken wat er aan de hand is met uw stalen ros.
Laten we bij het begin beginnen. Een dynamo is niks anders dan een magneet die langs een spoel beweegt. Hoe zwaarder de magneet, hoe hoger de spanning die van de spoel af komt. Maar wat een hoop mensen niet weten, is dat de snelheid en frequentie ook van belang zijn. Daar komt nog bij, dat de spoel belast een andere spanning afgeeft dan onbelast. Dit alles heeft te maken met de wet EMK van zelfinductie. Deze wet kom je zelfs tegen in je luidsprekers thuis en heeft u wel eens aan de oude magneetontsteking en het Ford T-model gedacht? Juist, daar wisten ze het al. In latere automodellen werd deze wet gecombineerd met nog een andere wet en wel die van Henry en zo ontstond de bobine. Ik denk dat een paar mensen zich nu al afvragen waar we het over hebben. Lees verder en het wordt duidelijker.
Het principe
In het motorblok zitten een spoel en een vliegwiel. In het vliegwiel zijn 6 permanente magneten geplaatst. Het vliegwiel met de magneten kan vrij om de spoelen heen draaien. Er zit hier maar 1 of 2 millimeter speling tussen. Dit vliegwiel draait bij maximaal toerental ongeveer 10.000 toeren. Nu kun je dus zien dat er per spoel bij maximaal toerental 60.000 keer een spanning wordt op gewekt. Let wel, dit is 60.000 keer per minuut! Als je nu naar de tekening kijkt, ziet de oplettende lezer dat er drie spoelen zijn. Dat klopt: er zijn drie aparte spoelen die met de massakant aan elkaar zitten. Je kunt dus zeggen dat er drie onafhankelijke spoelen in de dynamo aanwezig zijn. Kijk maar eens naar het volgende figuur.
Links zie je spoelen zitten. Het punt waar de drie spoelen bij elkaar komen, noemen we het sterpunt. Dit is voor de elektricien het nul- en soms ook het aardpunt. Let op! Bij de motorfiets gebruiken we gelijkspanning en geen wisselspanning en dat komt er helaas nu wel uit de dynamo. Vandaar dat het sterpunt niet aan massa ligt. Dus hier is er geen connectie met het frame van de motor. Dat wil dus zeggen, dat als men op één van de gele draden een weerstand lager dan 100 ohm kan meten naar het motorblok (massa of frame), de dynamo stuk is. Tussen de gele draden onderling kan men wel een weerstand meten, maar die is bijna tegen de 1 ohm aan. Die zou tussen de 2,6 en 3,6 ohm moeten zijn. In de praktijk is dat anders, hij is vaak lager. Veel van onze multimeters zullen dan ook zeggen, dat de spoel kortsluiting maakt.
Sluiting in de spoel hoeft ook niet altijd 0 ohm te zijn. Dit komt omdat de sluiting vaak net na de spoel optreedt, daar waar de massieve draden overgaan naar de drie gele draden. Dus het meten van een spoel is moeilijk, want een spoel heeft zo'n lage weerstand dat die al gauw wordt aangezien voor een sluiting in de spoel.
Spanning meten
Dit maakt het dus moeilijk om uit te zoeken waar het fout zit. Het makkelijkst is het om onbelast een spanning te meten tussen de gele draden tijdens het draaien van het motorblok. Neem de stekker achter het motorblok los. Dat is de stekker waar aan beide kanten drie gele draden zitten. Kijk die stekker na, want die is vaak ook het probleem.
Is deze stekker kapot, dan knip je de hele stekker weg en verbind je alledrie de draden apart door. Dus één op één vanuit het motorblok naar de spanningsregelaar. Het moeten als het ware drie doorverbonden draden worden die onderling niet met elkaar in aanraking komen. Hiervoor kun je gewoon simpele verbindingstekkers gebruiken.
Daarna hoef je alleen het geheel nog af te tapen. En klaar is het. Voor de hobbyisten kan men onderweg nog altijd een kroonsteen monteren en dan kun je toch verder rijden. Het maakt niet uit of je de draden verwisselt. Het is wisselspanning wat er uitkomt, dus links of rechts of plus of min is er niet. Maar de draden mogen elkaar dus beslist niet raken. Mocht je er toch problemen mee hebben, dan kun je de boel nummeren voordat je het loshaalt en wegknipt.
Is de stekker in goede staat, dan moet u die losnemen. U pakt de zijde waarvan de draden het motorblok ingaan. Dit is de zijde waar men moet meten tijdens bedrijf. Nu kan ik me voorstellen dat u 6000 toeren erg veel vindt, dus we moeten maar stationair beginnen. Als het motorblok ongeveer 1000 toeren draait, zou u ongeveer 14 volt wisselspanning moeten meten. Dit moet u dan wel meten tussen de drie stekkertjes die u in het witte stekkerblok ziet zitten. Bij twijfel geeft u een beetje gas bij. De spanning moet dan al snel boven de 40 volt wisselspanning komen. Kortsluiting door een meetfout geeft geen schade. Dus u hoeft niet bang te zijn dat er wat kapot gaat. Mits u dit niet langer dan een minuut vol blijft houden. Tijd zat dus dacht ik zo.
Dit hele verhaal is voor zowel de CX als de GL hetzelfde. Het kan wel zijn dat er bij de CX meer draden in de stekker zitten, maar er zijn altijd drie gele draden te vinden. Op de tekening is dat de grootste stekker iets rechts onder het getal 14.
Voltage
Dan gaan we nu nog even terug naar het meten. Als u op alledrie de lipjes in de stekker ongeveer dezelfde spanning meet, waar dan niet meer dan 10% spanningsverschil onderling te vinden is, dan kunt u ervan uitgaan dat alles in orde is. Bij even flink gas geven moet de spanning bij een normale dynamo met gemak boven de 100 volt uitkomen. Wat u als laatste dan nog even moet doen, is het volgende. Ik had uitgelegd dat de spoelen niet aan massa lagen dus nu moet men alledrie de lipjes apart doormeten naar massa. Doe dat als volgt: leg een meetpen aan de massa van het blok.
Meet dan stuk voor stuk naar de drie lipjes in de witte stekker. Dit moet 0 volt zijn. Nul volt, ja u leest het goed, want geen enkel deel van de spoel ligt immers aan massa. Als dat wel het geval zou zijn, dan zou u een spanning meten naar massa via de aansluitingen van de spoel. Zoals al eerder gezegd zijn dat de drie lipjes in de witte stekker. Nog even samenvattend: Als we op alledrie de lipjes in de witte stekker dezelfde spanning meten dan is de dynamo goed. Laat het toerental even oplopen en u zult zien dat de spanning mee omhoog gaat. Meet u er op eentje niets of veel minder, dan is de dynamo kapot. Naar massa mag u niks meten. Is dat wel het geval, dan is de dynamo kapot en dit noemen we dan sluiting naar massa. Dus al met al hoeft u niet zo veel te meten of wel dan.
Andere mogelijke oorzaken
Als u denkt dat uw dynamo heel is, dan moet er wat anders stuk zijn. Dit meet u simpel verder door de witte stekker weer op zijn plaats te drukken. Nu kijken we even naar de accu. Als we nog eens terugkijken op het eerste figuur, dan zien we daar een spanningsregelaar afgebeeld. Dit is het deel dat van de wisselspanning gelijkspanning maakt. Er gaan drie gele draden naar toe en er komen drie andere weer uit. Zo uit het hoofd is dat een zwarte, een rode en een groene draad. Zwart is massa. Rood is de plus en de groene draad is de draad die gaat meten hoeveel spanning op de accu komt te staan. Als deze niet vast zit op de juiste plek krijgt men al een probleem. Dit behandel ik nu niet, want dat wordt voor de meesten al te moeilijk. Als u met een probleem zit en u wilt toch meer meten, dan kunt u me altijd bellen, want dan probeer ik u telefonisch verder te helpen.
We waren bij de spanningsregelaar en de accu. We gaan er in dit verhaal dus nu van uit dat de dynamo niet kapot is, maar de motor start nog steeds niet. Dan moeten we dus kijken of de accu wel bijgeladen wordt. Heel simpel: we meten de accupolen na om te kijken of de spanning bij gas geven boven de 13.6 volt komt. Dit mag maximaal 14.8 volt zijn. Hiertussen is alles mogelijk. Mocht de spanning nog steeds 12 volt zijn, geef dan iets gas. Bij 2000 toeren moet er toch 13.6 volt of meer zijn. Is dat er niet dan is de spanningsregelaar stuk. Die moet u dan vervangen. Is de spanning er wel, dan is de accu stuk . De accu laat zich dan niet meer bijladen.
In de praktijk is de accu vaak de boosdoener. Als u die vervangt, zijn de problemen vaak al opgelost. Daarna komt de dynamo als boosdoener op de tweede plaats.
De dynamo repareren of vervangen?
We hebben nu het hele laadsysteem doorgemeten en gekeken of het wel werkt. Blijkt toch dat de dynamo zelf stuk is, dan hebben we pas een probleem. Als de dynamo vervangen moet worden, dient de motor in zijn geheel uitgebouwd te worden. Dit is een hoge kostenpost want een motorgarage rekent per uur. Voor het in- en uitbouwen van een kuip en uitlaat ben je al gauw 3 uur bezig. Daarna komt het motorblok aan de beurt. Hierbij moet het complete achterdeksel verwijderd worden en dan pas kan men aan de binnenkant van het deksel de dynamospoel verwijderen.
Deze dynamo kan men opnieuw laten wikkelen voor ongeveer 150 euro. Hierbij wordt dus de oude spoel opnieuw gebruikt. De wikkelingen gaan er af en er worden nieuwe opgezet. Dan wordt het geheel nog in een kunsthars gezet en dat doen ze omdat de dynamo altijd in de olie werkt. Normaal is de dynamo een droog geheel en doet zijn werk dus niet in olie of water, maar bij de CX en GL dus wel. Als de dynamo klaar is, ziet het geheel eruit alsof het nieuw is. Eigenlijk is alleen de oude weekijzeren kern gebruikt. Dit is nog altijd goedkoper dan een nieuwe bestellen. U kunt wel naar een tweedehandsje kijken, maar dat is het niet waard omdat je niet kan zien of deze goed is. U kunt hem wel doormeten en als u geluk hebt gaat hij nog jaren mee. Meestal gaat hij echter niet zo lang mee, omdat de lak uitdroogt en dus haarscheuren geeft.
Het is het beste om het motorblok gelijk helemaal onder handen te nemen.
Hierbij moet je dan denken aan het vervangen van alle keerringen en pakkingen. Ook hier zijn kosten aan verbonden. De o-ring aan de startmotor kost bijvoorbeeld 8 euro. De keerring van de koppelingshendel is 6,20 euro. De cardanaskeerring kost 17 euro. Als u dit allemaal vervangt, dan kan uw motorblok er weer een tijdje tegen aan. Geen olielekkage meer en het blok ziet er weer mooi uit. Bedenk ook dat je blok dan weer jaren onder de kuip kan blijven zitten en dat bespaart ook kosten. Het is allemaal best zelf te doen, maar het vereist een beetje handigheid en goed gereedschap.
Ik hoop dat ik met dit verhaal een goed beeld heb gegeven waarom het prijzig is om een dynamo te laten vervangen. Mocht dat voor sommigen te veel zijn en zien zij geen heil meer in hun stalen ros, dan moeten ze mij maar eens bellen. Sowieso kunt u mij bellen, want ik ben altijd op zoek naar sloopfietsen en onderdelen. Maar misschien heb ik de onderdelen wel voor u op voorraad liggen.
Marco Becker (tel. 0321-312336)
Biddinghuizen
marcobecker@zonnet.nl
Silverwing club:
Jan Kerkhofs
Akkerwinde 79
5527 KL Hapert
Tel: 0497-385036
kerkhofs@chello.nl