Morris Minor Club Nederland

Wisselstroomdynamo

door Eelke van Teijens

Wat zijn de voor- en nadelen van een wisselstroom­dynamo? Wat moet er mechanisch gebeuren om de ombouw te realiseren? Wat moet er in het elektrisch circuit gebeuren om om te bouwen?

Grotere laadstroom, zowel een voordeel als een nadeel: een voordeel als je een koelkastje meeneemt op vakantie of eenachterruitverwarming monteert; als je dat niet doet heb je aan een gelijkstroomdynamo genoeg. Bijv. standaard minor in donker, koude en regenachtige dag met alles aan wat erop zit (halogeenkoplampen=10A,stads-en achter­lichten + dashboardverlichting=2,5A, ruitenwissermotor=3A, kachelfan=1,5A, bobine+benzinepomp=3,5A (helft van de tijd dus continu hooguit 2A) dus totaal maximaal 20A. Maximale dynamolaadstroom van de Lucas C40 dynamo is 22A. Goed berekend dus: mits goed in orde kom je met een standaardsysteem niet in de problemen.

De laadstroom van de wisselstroomdynamo's is zo'n 60A; dat is in de eerste plaats niet gratis: het vermogen is dan 60 x 12 = 720 Watt; (736 Watt = 1 pk) en dat gaat ten koste van de rijprestaties en in de tweede plaats moet het door een niet-daarvoor gedimensioneerde krukaspulley via een wat ondermaatse V-snaar. Elk voordeel hep se nadeel. Natuurlijk heb je bijna nooit die 60A nodig, maar ja, dan kan een C40 het ook af.

Langere levensduur tussen de servicebeurten.

Een duidelijk voordeel: een gelijkstroomdynamo moet je elke 30.000km of eens in de 3 jaar even demonteren (nieuwe borstels, drupje olie); een nieuwe wisselstroom­dynamo krijg je niet kapot binnen de levensduur van de motor. Helaas geldt dit niet voor die kleintjes van Lucas, de gewone mini- en minor-`alternator' is nogal gevoelig. De elektronica is kwetsbaar en de sleepringen slijten snel. Bosch, zelfs in licentiebouw en de grotere Lucas alternators halen wel 15 jaar en een kwart miljoen kilometer.

Hoger toerental mogelijk, dus reeds bijladen bij stationair draaiende motor kan.

Dat komt omdat het draaiende deel in de alternator kleiner en lichter is dan in een gelijkstroomdynamo.

De laatste heeft het bij 10.000 toeren wel gezien en de alternator kan moeiteloos 2 of 3x zo snel. Dus ook een andere overbrenging dus voldoende snelheid en vermogen bij stilstand. En daar ging het de automobielindustrie eigenlijk om: als de boordspanning bij stilstand voor een stoplicht zover inzakt dat de ruiten­wissers nauwelijks meer bewegen, moeten er voorzieningen komen om doorbranden van de te langzaam draaiende elektromotoren te voorkomen. Dat is duur. Een Minor heeft alleen maar een kachelfan, een ruitenwisser-motor en een benzinemeter en die zijn erg duur uitgevoerd, omdat er een mate van spanningsonafhankelijkheid is ingebouwd. Moderne auto's hebben veel meer, maar ook veel goedkopere elektromotoren, mogelijk gemaakt door een constante boordspanning t.g.v. de wisselstroom­dynamo.

Spanningsregelaar ingebouwd en zonder mechanische componenten.

Een duidelijk voordeel; de meeste pech met Minor-electra is een gevolg van vieze contacten en een fout afgestelde spanningsregelaar. De allereerste wisselstroomdynamo's van LUCAS (ca. 1971) hadden wel een externe regelaar; een afrader.

Waarom moet bij een wisselstroomdynamo de — aan massa?

Dat is een gevolg van de materiaaleigenschappen van de halfgeleiderelektronica in de wisselstroomdynamo.

Waarom heeft een Minor de + aan massa?

Als twee verschillende metaaloppervlakken met elkaar in contact komen, wordt op die overgang een contactpotentiaal opgebouwd. Als deze contactplaats nat wordt, treedt oxidatie / corrosie op. Een ontwerper moet er rekening mee houden dat als er stroom door zo'n overgang gaat deze stroomrichting moet passen bij de opeenvolgende materialen. Niet alleen bij een duidelijk aanwijsbare stroom, ook bij stromen die je niet 'ziet'. Zet bijvoorbeeld nooit de spatborden van de Minor vast met roestvrijstalen bouten. Vervang nooit het thermostaathuisje door een koperen exemplaar o.i.d, vergeet niet het witmetalenplaatje onder de kachelkraan. Dit is te vergelijken met de zinkanodes die onder een stalen boot zitten en de bootconstructie beschermen tegen de oxidatiegevolgen van het draaien van de koperen schroef en vice-versa. Deze zinkanodes dienen geprogrammeerd op te lossen om de rest heel te houden.

De originele materialen en de originele stroomrichting horen bij elkaar als het gaat om corrosie. Het is niet zo'n dramatisch punt, maar het zou goed kunnen dat een onderdeel bij + aan massa 20 jaar meegaat en bij — aan massa maar 8 jaar.

Waarom zijn er Minor-liefhebbers die meteen gelijkstroomdynamo rijden en toch — aan massa hebben?

Andere redenen dan de wens om accessoires te monteren die niet geschikt zijn voor + aan massa kan ik niet bedenken. In alle andere gevallen is het onverstandig en niet origineel.

Benodigde onderdelen voor ombouw: 

1) een wisselstroomdynamo; haal er één van de sloop of koop een nieuwe.

2) een beugeltje om de kortere wisselstroomdynamo vast te zetten aan een BMC A-blok; alleen op de sloop bij oude Mini's, d.w.z. typen die nog geen A-plus motor (met ribbels) hebben.

3) een heel iets langere V-snaar, de originele GFB 102 is van het type 10x813 en dient te worden vervangen door een GFB20828 = GFB101 (10x828)

4) een nieuwe stekker voor achterop de dynamo en een ongeveer 1 m lange dikke koperdraad (buitendiameter 4 mm)

5) soldeer + soldeerbout + een stukje koperdraad van ca. 10 cm lengte (stijf installatiedraad, zoals verkrijgbaar bij alle bouwmarkten).

6) maak je geen zorgen over de diameter van de krukaspoelie (werkt altijd prima, ook als het er eigenlijk één is voor een C40-dynamo), wel over de stevigheid: massieve pulley verdient duidelijk de voorkeur boven geperste stalen van de standaardminor

Beschrijving van de aanpassing van het elektrisch  circuit. 

Te ondernemen acties zijn met =>aangegeven.

Achterop de wisselstroomgenerator trefje 2 dikke en 1 dunne (male) LUCAR-schuifconnector aan. De 2 dikke zijn elektrisch precies dezelfde aansluiting en een veel gemaakte fout is dan ook er slechts één aan te sluiten. Natuurlijk werkt dan alles zoals het hoort, maar er zijn niet voor niets 2 aansluitingen. De dikke schuifconnectors zijn gespecificeerd voor stromen van 20 tot hooguit 30 Ampère; bij grotere stromen worden ze te heet en dat kan tot brandgevaar leiden. Een moderne wisselstroom-generator levert bij een enigszins lege accu en veel ingeschakelde gebruikers zonder moeite 60 Ampère en dus zijn er 2 parallelle stekkers nodig.

In het oorspronkelijke schema zie je één dikke draad zo dicht mogelijk bij de gebruikers aangesloten worden en de andere zo dicht mogelijk bij de accu.

De gebruikers zitten bij de Minor-spanningsregelaar op de aansluitingen A en Al;  als je deze twee in de aangepaste opstelling voor de wisselstroomgenerator doorverbindt en vastzet aan één van de dikke draden is dat OK; de andere komt dan samen met de bruine draad op het startrelais (sleutelstart-modellen of op het startblokje (pull-type start-modellen).

Voor de eerste draad kun je de oorspronkelijke dikke gele draad van de dynamo uit de standaard Minor-draadboom gebruiken, de andere moet geheel nieuw aangelegd worden. (s.v.p. mooi gesoldeerde oogjes en stekkertjes, goed isoleren met krimpkous, netjes vastzetten op de draadboom met bindertjes o.i.d.; het is daar allemaal niet beveiligd met zekeringen).

Er zijn twee typen spanningsregelaar in gebruik op de modellen na 1954: ze zijn identiek op de aansluitingen na; de eerste generatie had schroefaansluitingen, de latere zijn voorzien van schuifjes.

De dunne 6,3 mm stekker achterop de wisselstroomgenerator is voor het controlelampje.

De dunne geel-groene draad van de Minor-draadboom, die vanaf de dynamo naar de F-aansluiting op de regelaar gaat is daarvoor te gebruiken.

=> Neem de stekker of schroef van de F-aansluiting los en ook de dunne gele draad met schuifje of schroefje van de

D-aansluiting. Als je deze twee draden doorverbindt met zo'n dubbelmale Lucar-blokje of een kroonsteentje van de bouwmarkt, brandt dat lampje correct.

Er blijven dan alleen twee niet-gebruikte stekker- of schroefaansluitingen op de regelaar zitten en dat is de enige zichtbare afwijking van het origineel.

=> Neem nu de regelaar uit de auto. Noteer waar de draden zitten; op de twee bovengenoemde aansluitingen na wordt alles weer zoals het was. Als de regelaar slechte contactpunten heeft, is dat voor deze toepassing geen bezwaar: ze worden toch niet als zodanig gebruikt.

Bekijk de onderzijde.

Krab de sporen die uitgaan van de A, Al en D- aansluiting goed schoon en vertin een gedeelte daarvan met een 25 Watt soldeerbout. Geen 10 Watt want dan wordt het niet heet genoeg, geen 60 Watt of meer, want dan wordt het te heet, geen soldeerbrander, want dan moet je een nieuwe regelaar kopen. Werk zonder soldeervloeistof of pasta. Gebruik harskernsoldeer en laat het tin mooi vloeien. Vertin een paar cm van een dikke harde koperdraad en buig deze in een zodanige vorm dat de vertinde stukken onderop de regelaar met deze draad kunnen worden verbonden, zonder dat de draad andere metalen strippen raakt.

=> Schroef de regelaar weer in de auto en sluit de draden aan zoals ze zaten.

=> Soldeer het stekkerblokje of de stekkers (ook met harskernsoldeer) voor de generatoraansluiting:

1) de dunne geel-groene draad aan de kleine stekker;

2) de dikke gele draad aan één van de grote stekkers;

3) een nieuwe dikke draad aan de andere dikke stekker; gene kant van deze nieuwe draad komt op het startrelais of startblokje vast te zitten aan hetzelfde punt waar de bruine dikke originele Morris-draad onder de kabel zit die van de accu komt. Mooi aangesoldeerd en met krimpkous geïsoleerd oogje !! Klaar...

Natuurlijk zijn er meer oplossingen, maar ik vind de hiervermelde zo charmant, omdat alles in originele staat blijft en zelfs onderweg weer teruggezet kan worden op een gelijkstroomsysteem. Vandaar de voorkeur. E.e.a. is al jaren in gebruik op mijn Traveller en ook met het koelkastje zijn er nooit problemen geweest. Het is dus een echte uitgeteste opstelling.

Als je ooit op weg gaat met een koelkast of een andere grootverbruiker, is het verhogen van het stationair toerental wel aan te bevelen. 1000rpm is prima. En natuurlijk uitschakelen als de motor niet loopt.