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12V-Steckumbau f. GS150/160 (und andere Oldies)


Empfohlene Beiträge

Nachdem das in einem anderen Topic hochgekocht ist, hier nochmal alles zusammengefasst.

Ihr kennt das alle. Trotz fitter Elektrik und scheinbar "hell" brennender Scheinwerferbirne wirds spätestens auf nächtlicher Landstraße irgendwie ungemütlich mit den 6V 25W :cheers: .

Wechsel auf eine andere Lima war mir persönlich immer ein zu großer Eingriff in die originale Substanz. Ich (wie vor mir schon andere) habe deshalb ein wenig auf anderen Wegen rumgetüftelt und die Lösung ist so einfach, preiswert und gut ausgefallen dass ich euch das nicht vorenthalten möchte. Ich bin jedenfalls vom Ergebnis schwer begeistert. :crybaby:

Die Sache ist prinzipiell simpel: Die alten Limas sind schon 12Volt-Limas, man muss sie nur mit 12V betreiben, das ist (fast) schon das ganze Geheimnis. :wheeeha: Wers nicht glaubt, kann gerne nachmessen, Messbereich Volt AC (Wechselspannung). Das gelbe Kabel der Lima abklemmen, eine Prüfspitze ans gelbe Kabel hängen, die andere an Masse, Motor starten und Gas geben. Da kommen dann so ca. 30Volt und mehr raus, das reicht.

Bei den GSen gibt es zwei getrennte Stromkreise auf der Lima, Licht- und Batterieladekreis, ich fange mal mit dem Licht an:

Teil 1: Lichtstromkreis auf 12 Volt umstellen:

Die Spannung die sich im Lichtstromkreis einstellt wird bei den alten Lichtmaschinen durch die Widerstände der anhängenden Verbraucher und deren Stromaufnahme bestimmt, man justiert quasi den Lichtstromkreis der GS auf 12V unter Last indem man ungefähr folgende 12V-Birnen reinsteckt:

Scheinwerfer: 12V 35/35W

Rüli: 12V 5W oder 12V 1,2W LED

Tacho 12V 0,6W oder 12V 2W

Das wars schon. :crybaby: Schön und gut, aber warum gehen bei 12V auf einmal 35 Watt am Scheinwerfer und bei 6Volt nur 25 Watt?

Wo kommen die 10 Watt her?

Bei 12V fliesst trotz höherer Leistung an der Birne ein kleinerer Strom, das macht den Unterschied. Die Verlustleistung die ein Widerstand in Wärme umsetzt steigt mit dem Quadrat des Stromes der durch ihn fliesst. Diesen Effekt machen wir uns hier aufs Angenehmste zu nutze, indem wir bei 12V an sämtlichen Übergangswiderständen im Lichtnetz (min. 13(!) nur auf dem Weg vom Zündschalter zur SW-Birne bei GSen) und in den Lichtspulen 2/3 der Verlustleistung einsparen. Diese eingesparte Verlustleistung schickt man zur Scheinwerferbirne, fertig. :inlove:

Bei mir hat das wahre Wunder vollbracht. Unglaublich gutes Licht seitdem :rotwerd:

Welche der genannten Leuchtmittel Ihr braucht hängt vom Zustand eurer Elektrik ab, generell sollte die Elektrik aber fit sein als Voraussetzung für den Umbau. Bei meiner GS150 (Elektrik fit, Polrad (neuere Type) nicht aufmagnetisiert) ist die 35Watt-Birne in Kombi mit 1,2W-LED und 0,6W Tacho nach 150km durchgebrannt. Seit weiteren 500km fahre ich jetzt die 35W-Birne mit 2W Tachobirne und 1,2W-LED und sie hält bisher ;-) . Es kann aber auch sein, dass Ihr eine 40/45W-Birne braucht. Das muss jeder selbst ausprobieren 35/35W - 5W - 0,6W sollte aber eine ganz gute Ausgangsbasis sein.

Die Erfahrungen damit kann man ja in diesem Topic bündeln.

Teil 2: Batteriestromkreis auf 12 Volt umstellen:

Gestartet habe ich den Versuch, indem ich einfach Batterie, Zündspule, Brelibirne und Standlichtbirne gegen 12Volt-Teile getauscht habe, hat auch sofort funktioniert, aber direkt nachdem ich vom Hof runtergefahren bin war gleich beim ersten Beschleunigungsvorgang die Spannung an der Batterie über 16 Volt, selbst Fahren mit Standlicht hat die Spannung nicht wesentlich runtergebracht. Logischerweise hätte die Gelbatterie das nicht lange überlebt und ein Säureakku wäre ruckzuck übergekocht.

Bei den GSen ist original ja lediglich die schiere Größe der Batterie der Ersatz für den nicht vorhandenen Regler. Einen 12Volt10Ah-Batterieklotz fand ich unzumutbar, daher war Eigeninitiative angesagt. Ich habe eine modifizierte Schaltung von www.motelek.net verwendet als Basis für einen Regler, der 1 zu 1 den vorhandenen Gleichrichter ersetzt:

12V_Regler.jpg

Von 12A können wir natürlich nur träumen, dafür hält aber der Regler in dieser Konfiguration vmtl. ewig.

ReglerGS.jpg

Die im Regler verwendeten Schottky-Dioden weisen weniger Verlustleistung auf als die üblichen Brückengleichrichter -> weniger Wärme, mehr Ladeleistung. Dazu kommen noch die veringerten Verluste im Ladeanker dank 12V (wie oben beim Licht beschrieben). Bei mir stehen bei geladener Batterie bereits ab ca. 2500 rpm konstant 13,9 V an. :inlove:

Für den Umbau des Batteriekreises 150GS braucht man:

12V GS-Regler, ersetzt den Gleichrichter, reine Bauteil- und Materialkosten in Einzelfertigung inkl. Kleinkram ca. 35€

12V-Zündspule (MZ o.ä.)

12V-4W-Standlichtbirne

12V-18W Brelibirne oder 12V-LED

12V-4,5Ah Bleigelakku Panasonic ca. 34€ (Conrad 20 07 75-44 ). Der Akku besteht aus zwei 6Volt Einzelakkus mit je B x T x H 70 x 48 x102mm , die kann man trennen und passend für den (GS150-) Batteriehalter in 102 x 48 x 140mm wieder zusammengesetzen.

Für Roller mit Blinkern kommt noch dazu:

Blinkrelais 12V (bevorzugt elektronisch wg. des geringeren Eigenverbrauchs)

12V-18W Blinkersoffitte (2x)

Orihupe kann drin bleiben. Ist schön laut. :thumbsdown:

Hier die Einbausituation bei der GS150. Seit dem Umbau passen z.B. selbst die sperrigsten Ölflaschen in die Backe.

Battfach.jpg

Derzeit fährt den 12V-Umbau ausser mir noch karlakolummna auf GS150 spazieren. Von dort war bisher auch nur Positives zu hören.

Einen fertig aufgebauten Regler bekommt Dr. Paulaner zum Testen, damit wäre dann eine 160GS und zugleich auch eine Karre mit Blinkern am Start, die habens ja besonders nötig. Das will auch ausprobiert sein, obwohl ich da guter Dinge bin.

PCBS.jpg

Die Reglerplatinen habe ich in ausreichender Stückzahl bereits anfertigen lassen, bisher haben Bedarf angemeldet:

Dr. Paulaner 1x (fertiger Prototyp für Test auf GS4)

LAPaint + Marcelleswallace 4x (Bausatz)

Lupo1 1x (Bausatz)

sammy_davis_jr 2x

vanhellsing 1x

fos 1x

BerndK 1x

Chase Gioberti 1x

noskoni (per PM) 4x

dermarc 2x (bietet evtl. Lötservice an)

gattinator 2x

vespaoldies 1x

centro-studi 1x + 1x Bausatz

Lotterbube 2x

meisterbo 1x

sqooter.com 2x

Hoffmannfahrer 1x (Bausatz)

Lacknase 1x

Vespa Gl 1x

Cirlu 2x (Bausatz)

Alex160 1x + 1x Platine

Chemistry 2x

Andi! 2x (evtl. Bausatz)

Nakkl 1x

Es sind noch Platinen verfügbar, wer noch möchte, bitte hier im Topic melden!

Ich bin natürlich dankbar für jeden, der sich die Platine selbst zusammenlöten kann und das Teil als Bausatz nimmt. Selbstverständlich wird es noch eine ausführliche Anleitung zum Aufbau geben. Ich kann gegen einen kleinen Obulus die Teile auch fertig aufbauen, das ist allerdings dann mit etwas Wartezeit verbunden.

PS: Wer den Umbau macht und stolzer Besitzer meiner 6V-LED-Rülis und Brelis ist, bekommt diese LEDs von mir auf Wunsch gegen einen kleinen Unkostenbeitrag auf 12V umgerüstet.

Hier die Details:

Platinendaten für die Fertigung (Eagle .brd-Datei und Excellon Bohrdatei) zum Download folgen später

Bauanleitung für den Regler:

Erscheint hier sobald ich den Prototyp für Dr. Paulaner gelötet habe.

Bestückungsliste:

T1: FZT753, Gehäuse SOT-223 (SMD)

T2: BC 817-25, Gehäuse SOT-23 (SMD)

THY1, THY2: BT151-650R, Gehäuse: TO-220

D3, D4, D5, D6: MBR20200CT, Gehäuse: TO-220

D1, D2: LL4004G SMD

C1: MKP 0,033µF 250VDC/180VAC WIMA MKP1F023302C00

C2: ELKO 22µF 35V SMD Panasonic EEEFK1V220R

C3: ELKO 330µF 10V SMD Panasonic EEEFK1A331P

P1: Trimmer 150 Ohm SMD IP67, Vishay Typ TSM4 YJ

Klemme 4-polig Platinenmontage 7,5x20mm RM 5mm

Widerstände:

270 Ohm-Widerstände: 0,6W-Metallfilm 1%

Alle weiteren Widerstände (3x 470 Ohm, 2x 1kOhm, 1x 150 Ohm): 0,2W Metallfilm 1% SMD, BC-Components, Typ MMU0102

Montagematerial:

Gehäuse: Alu-Druckguss 50x50x30mm, Hammond Manufacturing (.z.B. Conrad 54 16 13)

4 Gummipuffer selbstklebend (Conrad 52 58 47)

3 Isolierbuchsen IB3 (Conrad 18 91 11)

O-Ring 58x1,5mm als Deckeldichtung

Kabeldurchführung Gummi

Befestigungsmaterial f. Dioden und Thyristoren (je 6x):

Isolierplättchen Keratherm TO 220 (Conrad 18 90 66)

Isolierbuchsen IB6 (Conrad 18 91 46)

Senkschrauben M3 x 8 + Muttern oder passende Blindnieten

Sicherungshalter für KFZ-Flachstecksicherung

- Würde das alles auch an meiner 180 Rally klappen?

Für die Verwendung als 12V-Halbwellenregler für die anderen Vespa Oldies mit Batterie kann man die Platinen ebenfalls verwenden. Man lässt lediglich THY2, D3,D5, D6 sowie auf der Unterseite D2 und den zugehörigen 270 Ohm-Widerstand weg. Dazu noch die Brücke B1 einsetzen und zwei zusätzliche Befestigungsbohrungen einbringen. Statt der 4-poligen Klemme eine 3-polige verwenden. Diese Halbwellenversion ist natürlich deutlich billiger.:

ReglerHalbBestOben.jpg

Bearbeitet von Klingelkasper
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Sinnvolles Projekt!

Erlaube mir ein paar Anmerkungen:

1. Lichtstromkreis

Dass eine Spannungsbegrenzung gegen Durchbrennen mit der Lampenauswahl stattfindet, soll wohl so nicht sein (Ursprungszustand).

Hier gibt es zu viele Unwägbarkeiten, von der LiMa bis zu den Lampen.

Also soll hier ein Regler (z.B. GGM) rein.

2. Batteriestromkreis

War schon sehr mutig, anfangs ohne Regler die Batterie (in Abhängigkeit ihrer Kapazität) zu laden.

Der Regler scheint solide zu sein und so nebenbei regelt er auch die Wechselspg. (bei geerdeter Spule => Halbwellenregler).

Da könnte man auf die Idee kommen, Licht- und Batteriespule zusammenschalten (1x potentialfrei, richtiger Wickelsinn vorausgesetzt), um nun auch eine geregelte Lichtspg zu haben.

Bearbeitet von barnie
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Hallo Klingelkasper,

danke vorab für die Mühe, es kommt mir sehr gelegen, da meine GS4 (mit Blinker)am Sonntag leider Ihren Elektrikgeist (kein Zündfunke) aufgegeben hat.

Ich werde mich erst einmal auf Fehlersuche begeben und sehen das ich sie ans laufen bringe, ggf. werde ich auf eine 6V MZ Zündspule umstellen.

@ Dr. Paulaner, kannst du deine Erfahrungen für die GS4 mit Blinkern dann bitte hier ins Forum zurückspielen, ich bin bereits ziemlich gespannt.

Grüße

fos

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Einen fertig aufgebauten Regler wollte ich dem Dr. Paulaner zum Testen geben, damit wäre dann eine 160GS und zugleich auch eine Karre mit Blinkern am Start, die habens ja besonders nötig. Das will auch ausprobiert sein, obwohl ich da guter Dinge bin. Ich schaue dann wieviele brauchbare Platinen ich herausbekomme und werde die soweit der Vorrat reicht dann in der Reihenfolge des Auftretens im vorherigen Topic evtl. auch als Semi-Bausatz vergeben an:

Hätte auch Interesse an einem Satz. Könnte selber löten und wenn ich den für handwerklich gut befinde auch gerne ein paar mehr zusammenlöten, wenn gewünscht.

Gruß,

Marc

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...

- Würde das alles auch an meiner 180 Rally klappen?

...

Jede LiMa, die ohne Last 20...30Vac erzeugt, kann mit o.g. Regler und anderen 12V-Reglern betrieben werden.

Die Last sollte aber immer geringer sein als die Max-Generatorleistung.

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mal langsam , noch ist Stephan in der Planung und ich muss auch Zeit finden, das zu verbauen.

Bei der Gs/4 habe ich ganz spontan ein Batterieproblem..mal suchen was da optisch in den Rallyhalter passt

Bearbeitet von Dr.Paulaner
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sorry, wollte nicht drängeln, bin froh um jede Hilfe bzw. Tip...

mal langsam , noch ist Stephan in der Planung und ich muss auch Zeit finden, das zu verbauen.

Bei der Gs/4 habe ich ganz spontan ein Batterieproblem..mal suchen was da optisch in den Rallyhalter passt

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Sinnvolles Projekt!

Erlaube mir ein paar Anmerkungen:

1. Lichtstromkreis

Dass eine Spannungsbegrenzung gegen Durchbrennen mit der Lampenauswahl stattfindet, soll wohl so nicht sein (Ursprungszustand).

Hier gibt es zu viele Unwägbarkeiten, von der LiMa bis zu den Lampen.

Also soll hier ein Regler (z.B. GGM) rein.

Ersteinmal schönen Dank für die Hinweise, ich bin für Input immer dankbar. Nach meinen Erfahrungen ist ein Regler nicht nötig, wenn man die richtigen Leuchtmittel drinhat. Klar gibt es Unwägbarkeiten, aber deren Einfluss kann man im Zaum halten wenn man folgendes beachtet:

a) Leuchtmittel sollten ausschließlich von namhaften Hersteller verwendet werden (keine Billigware!), und

b) bevor man anfängt auf 12Volt zu gehen, sollte man die 6Volt-Elektrik in möglichst einwandfreien Zustand versetzen. Dieser Umbau vollbringt keine Wunder, marode Kabel oder Kontakte reparieren sich dadurch leider nicht von selbst, ebensowenig wie sich schwache Polräder dadurch von selbst wieder aufmagnetisieren.

Ich bin kein ausgebildeter Elektroingenieur und kann bei Diskussionen auf der theoretischen Ebene sicher nicht mithalten. Bei mir hat sich das einfach in der Praxis mehrfach bewährt. Das der 12V-Betrieb auch ohne Spannungsregler auf den alten 6V-Limas gut funktioniert, hat sich nicht nur auf meiner und auf der GS von Thomas bewahrheitet, sondern auch mit meiner V50(133). Die dort verbaute 6Volt-Kontaktzünder-Lima f. 2-fach-Blinker habe ich auf folgende Konfiguration umgestellt:

Grünes Kabel (ex 6V-20W) treibt 12V 21W Standlicht + 12V 5W Rücklicht.

Gelbes Kabel (ex Blinrelais 6V ca. 25W) treibt 12V 35W/35W Scheinwerferbirne und Schnarre.

Das Ganze funzt auch dort sensationell gut ohne Spannungsregler, seit ca. 3000 km ohne Fehl und Tadel, obwohl der 133er ordentlich Drehzahl macht. Licht ebenfalls fantastisch.!

2. Batteriestromkreis

War schon sehr mutig, anfangs ohne Regler die Batterie (in Abhängigkeit ihrer Kapazität) zu laden.

Der Regler scheint solide zu sein und so nebenbei regelt er auch die Wechselspg. (bei geerdeter Spule => Halbwellenregler).

Da könnte man auf die Idee kommen, Licht- und Batteriespule zusammenschalten (1x potentialfrei, richtiger Wickelsinn vorausgesetzt), um nun auch eine geregelte Lichtspg zu haben.

Bin nur ca. 5km ohne Batterieregelung gefahren, dank eines Spannungsanzeigeinstruments im Lenker wusste ich ja sofort, daß das so nicht gutgehen wird.

Mit dem Licht und Batteriespulen zusammenschalten habe ich auch schon gehört, allerdings bin ich mir nicht sicher, wie der Wirkungsgrad bei niedrigeren Drehzahlen ist und die Batterie dann noch gut genug geladen wird.

Ausserdem fürchte ich das ein Teil der User mit dem Umklemmen der Ladespule, Beachten der korrekten Wicklungsrichtung sowie den Änderungen an der Verkabelung überfordert wird. Deshalb wollte ich das Ganze so einfach und nah am Original wie möglich gestalten.

Prinzipiell ist m.E. diese Art der 12V-Umrüstung an allen 6V-Oldies möglich, wobei für das jeweilige Modell gezielt die passende Konfiguration an Verbrauchern ermittelt werden muss. Die Modell ohne Batterie sollten jedoch ohne Probleme durch Birnenumstecken umrüstbar sein, war ja auch bei meiner V50 so. Vielleicht sollte man dafür ein separates Topic eröffnen.

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...

Nach meinen Erfahrungen ist ein Regler nicht nötig, wenn man die richtigen Leuchtmittel drinhat.

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Mit dem Licht und Batteriespulen zusammenschalten habe ich auch schon gehört, allerdings bin ich mir nicht sicher, wie der Wirkungsgrad bei niedrigeren Drehzahlen ist und die Batterie dann noch gut genug geladen wird.

Ausserdem fürchte ich das ein Teil der User mit dem Umklemmen der Ladespule, Beachten der korrekten Wicklungsrichtung sowie den Änderungen an der Verkabelung überfordert wird. Deshalb wollte ich das Ganze so einfach und nah am Original wie möglich gestalten.

Prinzipiell ist m.E. diese Art der 12V-Umrüstung an allen 6V-Oldies möglich, wobei für das jeweilige Modell gezielt die passende Konfiguration an Verbrauchern ermittelt werden muss.

...

- gerade wenn einer plug&play auf 12V umstecken will, sollte ein 12Vac-Regler Pflicht sein (kostet ja nicht die Welt...)

- bei anderen 6V-LiMa´s die evtl leistungsstärker und somit nicht "selbstregelnd" sind (weil ihnen der Saft ausgeht), steigt die erzeugte Spannung linear mit der Drehzahl.

Dann wirds schwieriger mit der passenden Lampenauswahl zur jeweiligen Drehzahl ...

- das Spulenzusammenschalten wäre eine Option für einen Bastler - muss aber beim p&p nicht sein.

Der Wirkungsgrad besonders bei niedrigen DZn wäre besser - AC und DC wären auf gleichem Niveau.

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Platinenlayouts zum Download, Bestückungspläne, Bestückungsliste und eine Reglerversion für die anderen 6V-Vespaoldies oben am Ende des ersten Beitrags eingefügt. Wer auf eigene Faust loslegen will, sollte damit erstmal alle Infos zum Nachbauen haben. :thumbsdown:

Bearbeitet von Klingelkasper
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Bei den Platinenlayouts zum Download hast du versehentlich beide Male die Oberseite eingestellt. :crybaby:

Hab das mal flugs korrigiert :crybaby: . Der eine oder andere Schlaufuchs dürfte ja evtl. auch mit einem Schuss ins Blaue Erfolg gehabt haben... :thumbsdown:

Ich sitze gerade dran und versuche das Layout in ein von den Lohnfertigern akzeptiertes Datenformat(Eagle) zu bringen. Über eine Poolfertigung steht dann kostengünstiger Zugriff auf fertige Platinen zur Verfügung, wenn man ein wenig Zeitfenster einplant. 8 Stück passen auf eine 100x160mm Platine, über 8 hinaus kann es dann nur noch billiger werden. Mal sehen ob ich das mit dem Eagle-Krams hinkriege.

Bearbeitet von Klingelkasper
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Hab das mal flugs korrigiert :crybaby: . Der eine oder andere Schlaufuchs dürfte ja evtl. auch mit einem Schuss ins Blaue Erfolg gehabt haben... :thumbsdown:

Ich sitze gerade dran und versuche das Layout in ein von den Lohnfertigern akzeptiertes Datenformat(Eagle) zu bringen. Über eine Poolfertigung steht dann kostengünstiger Zugriff auf fertige Platinen zur Verfügung, wenn man ein wenig Zeitfenster einplant. 8 Stück passen auf eine 100x160mm Platine, über 8 hinaus kann es dann nur noch billiger werden. Mal sehen ob ich das mit dem Eagle-Krams hinkriege.

Super, es geht weiter in großen Schritten!

Echt coole Sache von dir :crybaby:

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Mpff. Watt ne Fummelei und gleichzeitig noch der Eagle-Crashkurs, weia.. aber die Platinen sind jetzt in einem von Lohnfertigern akzeptierten Format:

test2.png

Jetzt kann´s losgehen :thumbsdown: . Ich schiebe einfach mal die Fertigung von (je nach Kosten) ca. 10-20 Platinen an.

Wie sähe es denn eigentlich mit den Gehäusen aus? Will die jeder selber bohren (sollte schon halbwegs exakt sein) oder lieber outsourcen?

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muss mich jetzt auch wieder mal melden!

Erstmal vielen Dank für die Mühen, schaut ja super aus! ;-):crybaby:

Zweitens, wegen Gehäuse: mir ists egal, ich kann meines auch selbst bohren.

Drittens, noch eine Frage: was genau hast du geplant, dass wir eventuell bekommen? Nur die Platine, einen fertig gelöteten Regler oder einen Bausatz?

Mir persönlich wäre, glaub ich, ein Bausatz am Liebsten, da ich dann vor die Herausforderung des Zusammenlötens gestellt bin und mir aber die Teile nicht selbst zum Apothekerpreis bestellen muss. :crybaby:

Egal, ich nehm, was ich bekomm! :thumbsdown:

Hab ich schon danke gesagt?

Danke!

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