12V heeft sowieso al een efficiency voordeel t.o.v. 6V en hiervoor moeten we wat elektrotechniek bekijken. Wanneer je een 30 Watt koplamp hebt in een 6V omgeving dan heeft deze een stroom nodig van 5A. Een koplamp van het zelfde vermogen heeft in een 12V omgeving slechts de helft hiervan nodig. Hier komen twee voordelen uit naar voren, namelijk dat de bedrading iets minder dik kan zijn en dat er krachtigere koplampen gebruikt kunnen worden. Daarnaast laat de wet van Ohm zien dat mocht er ergens door corrosie slechte connectoren zijn dit bij een 12V systeem minder gevolgen heeft. De lamp zal daar helderder blijven branden dan bij een 6V systeem.
De stroom werd halverwege de jaren 50 meestal opgewekt middels een 3 spoels wisselstroom alternator, in het geval van de Crusader van het merk Lucas. De wisselstroom werd uitsluitend via een gelijkrichter naar gelijkstroom omgezet. Er was in die tijd nog geen elektronica om een efficiënte compacte spanningsregelaar te maken, die er voor zorgde dat de accu niet ging koken door overbelading. De bedrading zorgde er voor dat de accu niet overladen zou worden en werd daarom zodanig uitgevoerd dat overdag, wanneer er zonder licht werd gereden, slechts 1 spoel de stroom naar de accu stuurde. Dit hield in dat de accu op peil werd gehouden. Je vertrok met 6V en je kwam ook weer thuis met 6V. Dit betekende echter ook dat wanneer je maar 5,8V in de accu had je dus ook weer met 5,8V thuis kwam. Met andere woorden de accu werd niet naar het gewenste niveau opgeladen, maar het verbruik werd slechts gecompenseerd.
s' Nachts, wanneer met licht op werd gereden, kwamen ook de beide andere spoelen in actie. Maar ook hierbij gold hetgeen voor de overdag ritten werd gezegd, het verbruik werd gecompenseerd. Het bijschakelen van de spoelen geschiedde door middel van de lichtknop in de koplamp.
Omdat het gebruikte 6Volt systeem zoals gezegd niet zo betrouwbaar was in geval van corrosie op de contacten kwam het regelmatig voor de de berijder lopend naar huis moest. Ook hiervoor werd iets handigs bedacht en alle motoren uit die tijd kenden een zogenaamde 'emergency' start. Hierbij werd de alternator wisselstroom direct gebruikt om te starten. Ook hier loerde weer een potentieel gevaar. Door vocht in het contactslot was het mogelijk om wisselspanning in het gelijkstroom circuit te introduceren, waardoor de motor onregelmatig kan gaan lopen. Deze fout is heel moeilijk zonder oscillator te detecteren.
Maar het 12 Volt systeem lost ook dit start probleem op doordat de betrouwbaarheid verbetert. De noodzaak voor een aparte 'emergency' start is dan ook niet meer nodig.
Welk onderdeel van de alternator moet je nu aanpassen om naar 12 Volt te kunnen overstappen? Geen enkele. Het is namelijk de accu die het voltage bepaalt.
Je moet dus de 6 Volt accu vervangen door een 12 Volt exemplaar, alle 6V lampjes door 12V lampjes, en t.b.v. de ontsteking de 6V bobine vervangen door een 12V exemplaar, zoals de Bullet heeft.
Nu werkt het systeem al onder 12 Volt, maar nog niet met de andere voordelen, want het systeem blijft uitsluitend het verbruik compenseren.
Om ook dit voordeel te krijgen heb ik voor mijn verjaardag een 12V gelaccu en een Hans Beck 12V regelaar/gelijkrichter voor een wisselstroom alternator gekregen. Deze is naast een gelijkrichter tevens voorzien van een spanningsregelaar die er voor zorgt dat de spanning in de accu op het gewenste peil blijft. Ook zit er een condensator in die als doel heeft spanningspieken af te vlakken maar er tevens voor zorgt dat je zelfs zonder accu de motor kunt starten en rijden; je kunt het ook een powerbox noemen. Ook kreeg ik Hans zijn fitting voor halogeen lampjes (10 en 20Watt) en een LED achterlicht
, die er samen voor gaan zorgen dat de alternator ook voldoende stroom levert voor gebruik van een GPS. Toen ik bij Hans Beck was liet hij me ook zijn nieuwste 'uitvinding' zien, een koplamp op basis van 1 super bright LED, die werkelijk een fantastische hoeveelheid licht geeft en volgens hem niet verblindend is en dus de noodzaak van een extra dim- of grootlicht onnodig maakt. Helaas kostte deze LED koplamp, die wel levenslang meegaat, ca. 60 Euro. Hans heeft zelf de lamphouder gedraaid en het geheel t.b.v. de koeling voorzien van een klein (pc)ventilatortje. Alles zit netjes opgeborgen in de koplamp; je ziet er niets van, maar je krijgt wel een betrouwbare lichtvoorziening. De bedrading t.b.v. de wisseling van 6V naar 12V kan grotendeels in tact worden gelaten. Door het bundelen van de twee draden die van de spoelen komen en het aanbrengen van 2 nieuwe draden tussen de alternator en de gelijkrichter/regelaar kan één en ander snel geregeld worden. Een aantal andere kabels wordt eenvoudigweg los gekoppeld en doet niet meer mee. Het is namelijk
niet meer nodig om twee spoelen via de verlichtingsschakelaar bij te schakelen. Alle drie de spoelen worden continue gebruikt en de spanningsregelaar zorgt er voor dat de accu netjes zijn niveau krijgt en behoudt. Ook de 'emergency' start is niet meer nodig. Het systeem is betrouwbaar genoeg om zonder te kunnen.
Geloof ik hierin? Heilig, maar de toekomst zal het leren.
 |
| schema met in rood de aanpassingen |
Als laatste heb ik nog een verbetering aangebracht. De lichtinstallatie was buiten het contactslot om aangesloten. Dit betekent dat je de verlichting altijd aan kunt zetten, ook zonder sleuteltje, maar het betekent ook dat het ledje van de voltmeter altijd aan is en met zijn 40 mA toch de accu aan het ontladen is.
Ik heb nu dus de installatie via het contactslot lopen. Je zet het contact aan en dan heb je overal stroom. Je kunt nu aan de voltmeter zien dat je contact nog aan staat.
Mijn eerste proefritje verliep ook niet zo glorieus. De eerste keer brak mijn koppelingskabel voor de zoveelste keer. Hij moet eigenlijk vernieuwd worden, maar ik heb hem weer gerepareerd en gesoldeerd met het vlammetje. Bij de tweede poging bleek dat ik vergeten was de kickstarterveer vast te zetten (O, was daar dat moertje voor dat ik de vorig keer over had!) zodat deze steeds weer naar beneden wilde. Dit was minder snel gerepareerd. Het timingdeksel moest worden verwijderd en daarvoor ook de uitlaat, de kickstarter en het schakelpedaal. Daarna de kickstarter veer weer goed bevestigen, hetgeen ook een lastige zaak is, want de kickstarterveer is blijkbaar een door een vorige eigenaar zelf gefabriceerd iets, dat niet goed blijkt te passen. Hij heeft een kleinere doorsnee dan die van de WD/CO of J2. De derde proefrit poging duurde het kortst, omdat ik het schakelpedaaltje te ver naar beneden het gezet en deze tegen de uitlaat kwam waardoor ik niet meer uit zijn 1 kon komen. Ook dit werd weer verholpen en de vierde poging verliep goed, zij het dat de ontsteking niet helemaal jofel staat. Bij het gas dichtdraaien knalt het dat het een lieve lust is. Dit is door mij een week later gecontroleerd: ontsteking staat goed. De Carburateur blijkt de boosdoener. Ik heb deze afgesteld en het knallen is over. Ook blijkt de uitlaatbocht wat losjes in de cilinder te steken. Er blaast nogal wat lucht uit. Dit moet ook nog worden verbeterd. Verder trekt en rijdt de Crusader goed, is de wegligging prima en de vering beter dan die van de Bullet. Ik heb goede hoop dat het een fijne betrouwbare motor wordt, ondanks mijn geknutsel.
English translation (Google translated)Crusader, 6 to 12V
The Crusader is the next in line to undergo the operation. After Coby, the WD/CO/B from 1943, was converted to 12 Volt, the 1957 Crusader is next. Maybe you wonder why you need to change a working 6V system to 12V? Well, there are a number of reasons. In the early 50s there was only 6V.
Above all 12V has an efficiency advantage compared to 6V and therefore we have to look at some electronics. If you have a 30 watt headlight in a 6V environment than this needs a 5Amp current. A lamp of the same character in a 12V environment only needs half of this. Due to this there are two benefits, namely the wiring could be slightly less thick and more powerful headlights could be used. Ohm's law also shows that if there were some bad connectors due to corrosion in a 12V system that has less impact. The lamp will continue to burn brighter in a 12V system than in a 6V system.
In the mid-50's the current was generated mostly through a 3 coil AC alternator, in the case of the Crusader of the Lucas brand. The AC was only converted into DC through a rectifier. At that time there was no electronics available to make an efficient and small voltage regulator, which could take care of not overloading the battery so it did not cook. The wiring made sure that the battery would not be overloaded and was therefore such that during the day when no lights were in use only 1 coil sent the power to the battery. This meant that the battery level was constant. When you left with 6V, you came back home with 6V. This also meant that if you only had 5.8 V in the battery you also had 5.8 V back home. In other words, the battery was not charged to the desired level, but consumption was only compensated.
At night, when the light were used, the other two coils came in action. But it was the same as during the day trips, consumption was compensated. The switching of the coils were controlled through the light switch in the headlight.
Because the system used 6 Volt and was not as reliable in the case of corrosion on the contacts the regular rider often came home pushing his bike. Therefore something useful was invented and all engines of that time had a so-called 'emergency' start. It used the alternator's alternating current to start direct without rectifying. Here again a potential danger lurked. By moisture in the ignitionswitch it was possible to introduce AC in the DC circuit, so the engine could run irregularly. This error is very difficult to detect without oscillator.
But the 12 volt system solves this problem by improving the reliability. The need for a separate "emergency" start is not necessary anymore.
Which part of the alternator must now be altered to do the switch to 12 volts? None at all. It is the battery that determines the voltage.
So you have the to replace the 6 volt battery by a 12 volt one, all 6V lights by 12V lights, and the 6V ignition coil by a 12V one, like the Bullet has.
Now the system works already on 12 volts, but not with the other benefits, because the system will only use the old alternator coil switching system.
To get this benefit as well, I was given a present for my birthday, a 12V gel battery and a Hans Beck (www.beckelektronika.nl) 12V regulator for an AC alternator. This is a rectifier with a voltage regulator which ensures that the voltage in the battery gets to or remains at the desired level. It also contains a capacitor or condensor that aims to level the current but also ensures that even without a battery the engine can be started and can drive, you may also call it a power box. Another birthday gift were Hans's fittings for halogen bulbs (10 and 20Watt) and a LED backlight, which together will ensure me that the alternator provides enough power for the use of a satnav.
When I visited Hans Beck he showed me his latest "invention": a headlight with 1 super bright LED, which really gives an amazing amount of extreme white light and it is not blinding like a conventional (halogen) bulb and therefore doesn´t need an additional or dim - beam. Unfortunately this LED headlight which has a very long life, costed approximately 60 Euro. Hans has turned the led fitting himself and fully equipped it for cooling with a small (PC) ventilator. Everything is neatly stored in the headlight case, you'll never see it, but you get a reliable supply of light.
The wiring for the change from 6V to 12V can be left largely intact. By combining the two wires of the coils, and the installation of 2 new wires between the alternator and the new rectifier/regulator it can be quickly arranged. Some other wires are simply disconnected and are not used anymore. There is no need to switch the coils through the lights switch anymore. All three coils are used continuously and the voltage regulator ensures that the battery level keep tidy. The 'emergency' start is not needed. The system is reliable enough to be without.
Do I believe this? Yes, but the future will tell.
A month later, after the ammeter died by shorting I went back to Hans and I bought a voltmeter which would replace the ammeter. A volt meter shows actually much better than the ammeter the state of the electrical installation. The ammeter shows only the power, so whether or not the battery is being charged or discharged, while the voltmeter shows immidiately the voltage of the entire system. You see how charged the battery is (just over 12 volts), if it's charging (slightly higher voltage) or discharging (slightly lower voltage). Another disadvantage of the ammeter is that to measure the current of all components they should be lead through a live wire to the ammeter in the headlight, which makes the risk of short circuit not a small one. The volt meter however requires only one live wire to the headlight. Ofcourse it did not work at all after I had assembled all the components. I could see the voltage of the battery, but when starting there was no charge (more volts) visible. Following the advice of Hans, I disconnected the alternator and the battery from the rest of the system. Then an old headlight (60Watt) was connected to the wires of the alternator and the engine was started. It was clear to see that when revving the headlight was burning brighter. So the alternator was not the problem. Then the regulator was connected again to the alternator and the rectified voltage wire and earth wire were connected to the testlamp. This time no light at all after starting the bike. This could mean that the Beck regulator was defective (but I didn't think so) or the wires from the alternator to the regulator were interrupted. The latter was obviously the case. One of the cable connectors was not making contact. When this was corrected and the test was repeated with the single testlamp everything worked properly. Then the whole installation was connected again, and after starting the engine the voltmeter showed that the alternator was doing its work.
Finally I have made another improvement. The lighting was connected bypassing the ignition switch. This means that you can have the lights on, even without the little ignition key turned on, but it also means that the LED of the voltmeter is always discharging the battery with his 40 mA .
I now run the installation via the ignition key. You turn the ignition on and then you have power everywhere. You can now see by the voltmeter that your ignition is still turned on.
My first test ride was not so glorious.
The first time my clutch cable broke for the umpteenth time. It really should be renewed, but I got it repaired and soldered with a flame.
The second attempt showed that the kickstart wouldn´t get up again (Oh, that was the purpose of the nut that was left over!) so that it always hung down. This was a less quick repair. The timing cover must be removed before the exhaust, the kickstarter lever and the gearchange lever. Then remount the kickstarter spring, which prooved to be difficult, because the kick starter spring is apparently self-fabricated by a previous owner and somehow does not seem to fit. He has a smaller diameter than that of the WD / CO or J2.
The third attempt took the shortest test drive (don´t laugh), because I mounted the gearchange lever too far down and it came against the exhaust so I could not come out of first gear.
This was solved again and the fourth attempt went well, although the carburation is not completely right. When turning gas off it bangs like hell. One week later I checked the ignition, which is allright. The carburetor appears to be the culprit.
I've tuned it and the banging and popping is all gone. It also showed that the exhaust pipe was loosely in the cylinder. It blows a lot of air. This should also be improved. On the whole the Crusader rides good, the handling is fine and suspension better than that off the Bullet. I am hopeful that it will become a reliable engine, despite my tinkering.
