Zapalování na MZ 150 - přerušovač
O motocyklech značky MZ a konkrétně o novějších modelech ETZ se většinou dočtete nebo doslechnete, že byly spolehlivé stroje a že i jejich elektroinstalace a elektronika byla vcelku bezproblémová. Mě na mé MZ 150 ETZ postupně odešla veškerá elektronika 😀
Jako první odešel elektronický přerušovač (elektronická kladívka) s Hallovým snímačem. Přemýšlel jsem, co s tím? Měl jsem několik možností:
- sehnat na Bazoši, Aukru nebo jinde jiný, funkční, původní přerušovač
- koupit nějakou novou náhražku tohoto snímače
- sehnat originální kladívkové zapalování (mechanický přerušovač) jako nesmrtelnou náhradu – ANO i to se dělalo
- koupit celé nové zapalování VAPE
Motivace k výrobě vlastního přerušovače
Všechna výše uvedená řešení by jistě byla funkční, nicméně ke každému jsem měl malé výhrady 🙂 :
- co když ale i jiný přerušovač někde na cestě odejde? To abych si sehnal alespoň dva a měl jeden na výměnu. Šance na opravu původního přerušovače je totiž doma v pracovně malá a na cestě je nulová. To se mi nelíbilo.
- jsem elektrotechnik, tak proč budu kupovat nějakou náhradu, když si ji mohu vyrobit sám 🙂
- kladívka jsou skutečně nesmrtelná, ale opět, jsem elektrotechnik a ne mechanik 🙂
- VAPE je fajn, ale je poměrně drahé
Když jsem provedl takovéto malé shrnutí, vyšlo mi z toho, že nejlepší možností bude si nový přerušovač vyrobit sám. Velká výhoda vlastního přerušovače spočívá také v tom, že si jich po návrhu budu moci vyrobit do zásoby více a na cestách s sebou vozit třeba i dva náhradní 😀
Níže na obrázcích je původní přerušovač s Hallovým snímačem.
Návrh přerušovače
Zásadní volbou pro přerušovač byl princip elektronického přerušování. Napadly mě dva základní principy – s Hallovým snímačem, jako původní nebo fotoelektrický, kdy dochází k přerušování světelného paprsku do snímače. Přerušovač s Hallovým snímačem odešel, tak jsem se rozhodl vyzkoušet druhý princip 🙂 který ilustruje následující obrázek. LED svítí proti fototranzistoru, svit LED přerušuje kotouček s výřezem, rotující s klikovým hřídelem.
Schéma zapojení elektronického přerušovače zapalování
Schéma elektronického přerušovače zapalování je triviální 🙂 Dvě LED diody svítí proti dvojici fototranzistorů KPX82 (pájecí plošky FOTO_C a FOTO_E). Diody a tranzistory jsem zdvojil pro vyšší spolehlivost přerušovače. Svítí-li diody na fototranzistory, jsou výstupy fototranzistorů sepnuty a výkonový spínač, tvořený tranzistory T1 a T2 sepnutý není. Je-li svit LED diod přerušen kotoučkem, tranzistor T2 je sepnutý a výstup OUT_GR je stažen k zemi. Transil D1 spolu s feritovou perlou L1 chrání přerušovač před možnými napěťovými špičkami. Celý přerušovač je navržen tak, aby mohl fungovat s původní řídící jednotkou zapalování.
Pro vyšší odolnost jsem navrhl zapojení na hliníkové DPS.
Mechanika elektronického přerušovače zapalování
Mechanická část byla o něco záludnější než část elektrická 🙂 Mechaniku jsem chtěl vytvořit vyrobitelnou na 3D tiskárně, kvůli jednoduchosti a opakovatelnosti výroby. Bohužel se mi nepodařilo vymyslet držák přerušovače jako jeden díl tak, aby šel vytisknout. Tak je držák nakonec složený ze dvou částí. Na spodní části držáku je přišroubována DPS s přerušovačem a na druhé, horní části držáku je malá destička s fototranzistory. Umístění LED diod a fototranzistorů je takové, aby zapalování fungovalo i se sundaným krytem zapalování – aby na fototranzistory mohlo dopadat pouze světlo z LED diod a ne z okolí.
Kotouček, připevněný na klikovém hřídeli motoru, který přerušuje svit LED diod do fototranzistorů jsem nejprve vyrobil z oceli. Ten mám aktuálně nainstalovaný v motorce a funguje skvěle, nicméně chtěl jsem mít alespoň ještě jeden jako náhradní a nechtělo se mi ho znovu vyrábět z oceli 🙂 Tak jsem ho také navrhl vytisknutelný na 3D tiskárně a vozím ho jako náhradní, sice nevím, jak by mohl ocelový kotouček odejít 🙂 ale mám náhradní. Kotouček, ale i držák přerušovače jsem kvůli vyšší teplotní odolnosti tentokrát tiskl z materiálu ASA.
Výřez v kotoučku (úhel sepnutí přerušovače) jsem volil dle údajů v manuálu k původnímu zapalování na motorce – cca 135 °. Samozřejmě, že by bylo možné s velikostí úhlu sepnutí experimentovat a ladit tak chod motoru. Vzhledem k tomu, že kotoučky jdou tisknout na 3D tiskárně, tak by to ani nebyl problém. No třeba se k tomu někdy dostanu 🙂 Ale i s tímto nastavením jde motor dobře a to jak při nízkých otáčkách tak při vysokých.
Hotový elektronický přerušovač zapalování
A nyní několik fotek hotového elektronického přerušovače. Po kompletaci přerušovače zapalování jsem pro jistotu všechny šrouby a kabely zafixoval dvousložkovým lepidlem. Na přerušovač jsem si poznamenal velikost předstihu 2,5 mm před horní úvratí, abych to nemusel hledat 🙂
Shrnutí projektu elektronického přerušovače zapalování pro MZ 150 ETZ
S tímto přerušovačem jsem zatím jezdil dvě sezóny. Za tu dobu jsem objevil několik malých nedostatků. Za prvé, nejprve jsem žádné šrouby lepidlem nefixoval – to se ukázalo jako problém. I přes to, že materiál ASA vydrží zhruba 90 °C a to v prostoru pro přerušovač jistě není, tak při provozních teplotách v motoru držák přerušovače trochu změkne. A zřejmě spolu v vibracemi v motoru mi to jednou způsobilo, že vypadl jeden šroub, který drží přerušovač na alternátoru, druhý se povolil a rotující kotouček narazil do DPS a poškodil ji. Měl jsem náhradní přerušovač, takže jsem domů dojel bez problémů. Doma jsem poškozený přerušovač opravil a oba dva vyrobené přerušovače jsem zkontroloval. Na obou (oba dva již byly použité) jsem zjistil lehce povolené všechny šrouby. Nejjednodušší řešení, které mě napadlo, bylo právě zalepení všech šroubů a kabelů v přerušovačích, aby se již nemohli povolovat. Dále jsem po nastavení předstihu na motoru zafixoval lepidlem i šrouby, které drží přerušovač na alternátoru a kterými se předstih nastavuje. To bylo asi po druhé jízdě na motorce s novým přerušovačem. Od té doby funguje motor bez problémů. Tento problém je zcela jistě způsobem stále nízkou teplotní odolností materiálu ASA. Jako alternativu k lepení šroubů vidím výrobu držáku přerušovače z nějakého jiného, odolnějšího materiálu. Ale po zafixování šroubů je použitelný i materiál ASA.
Jako druhý možný problém vidím v tisku kotoučku z materiálu ASA. Ten zatím vozím jen jako záložní, ale kdybych ho do motoru namontoval asi bych hleděl se co nejrychleji s motorkou dostat domů 🙂 Zcela jistě by bylo lepší ho tisknou také z nějakého odolnějšího materiálu nebo ideálně vyrobit z oceli. Ale kdoví, za několik let (psáno v roce 2024) může být více dostupný 3D tisk z kovu a poté nebude problém vytisknout skutečně odolné komponenty.
Po stránce elektrické nevidím žádný problém. Zapojení je jednoduché a zatím i spolehlivé.