Как сделать генератор своими руками от бензинового двигателя

Самодельный бензогенератор. Основы конструирования.

Во время непогоды у нас довольно часто выключают электричество. Поэтому приходится часами сидеть в темноте. Чтобы ожидать восстановление электричества было веселей я задумался о создании аварийного источника электроэнергии.

Ранее я неоднократно задавался этим вопросом. Наиболее подходящем вариантом выбрал для себя использование светодиодных модулей для обеспечения освещения с автоматическим переключением на аварийный источник. Подробнее я описывал в статье Аварийное освещение дома . Светодиодные модули зарекомендовали себя очень хорошо, из них я сделал освещение во дворе, подробнее в статье Уличное освещение для дома и дачи .

Но это касается только освещения, а хотелось бы и телевизор посмотреть, хотя бы. Поэтому я решил изготовить бензогенератор из подручных материалов. К изготовлению этого чудо аппарата я еще не приступал, но по отдельности некоторые его элементы уже изготавливал, и планирую собрать весь агрегат целиком. А чтобы не застрять на каком нибудь этапе его изготовления — решил собрать информацию о вариантах изготовления бензогенераторов. Именно этой информацией я и поделюсь с вами в этой статье. Это не пошаговая инструкция, а обзор вариантов изготовления элементов самодельного бензогенератора. Статья большая, запаситесь терпением. И так.

Самодельный бензогенератор состоит из: силовой установки, генератора, аккумулятора (но не всегда), стабилизатора (или преобразователя), органов управления.

В качестве силовой установки народные умельцы используют бензопилу или двигатель от мотокосы. Они не требуют значительных переделок и достать их не проблема. Также можно использовать двигатель от мопеда, если он конечно есть вналичии. Но б/ушная бензопила стоит дешевле. Максимальная мощность двигателя не понадобится, главное добиться оборотов при которых будет работать сцепление. Или немного выше если будет большая нагрузка на генератор. При таких условиях эксплуатации средний расход топлива будет составлять примерно 0,5 л/ч.

У меня есть и бензопила и мотокоса, я буду исходить из удобства подключения привода генератора. Но об этом ниже.

В самодельных бензогенераторах в основнов используют автомобильные генераторы на 12 вольт, либо переделанные двигатели от стиральных машинок на 220 вольт. У каждого варианта есть и плюсы и минусы.

Минусы генератора из двигателя от стиралки в том, что его нужно переделывать. А это не каждый сможет. Для безопасной работы электроприборов потребуется стабилизатор напряжения, а это дополнительные расходы. Мощность такого генератора ограничена мощностью самого двигателя.

Минусы автогенератора. При использовании автомобильного генератора потребуется аккумулятор для возбуждения обмотки. Генератор выдает 12 вольт а нам необходимо 220, поэтому потребуется преобразователь. Но из этих минусов можно выделить и плюсы. При наличии аккумулятора достаточной емкости (60 Ач и больше) генератор понадобится только для периодической подзарядки самого аккумулятора, что снизит расход топлива. Аккумулятор позволяет потреблять больше мощности чем выдает генератор, но не очень долго. Преобразователь выполняет и роль стабилизатора, убиваем двух зайцев. Я решил остановиться на этом варианте.

Если суммарная мощность ваших потребителей составляет 1 кВт и более, то генератор от класики не подойдет. Выбирайте генератор с током от 100 Ампер (встречаются у иномарок). Чем мощнее тем лучше, не забывайте про потерю мощности на преобразователе и т.д. Я для расчета необходимой мощности генератора буду принимать значение КПД на выходе (в розетке) 70%. То есть, если у моих приборов потребляемая мощность будет составлять 1,5 кВт, то генератор мне нужен на 2,1 кВт (150 А).

Читайте также:  Как помыть двигатель опель корса

Двигатель мы выбрали, генератор подобрали, осталось придумать как их соединить. Я нашел три наиболее популярных способа соединения: прямой, эластичный вал и шкив. Теперь по порядку.

Источник

Бензогенератор своими руками

Есть несколько причин для того, чтобы иметь в собственности миниатюрную электростанцию. Это и частые перебои в поставках электрической энергии в сельской местности, и новое строительство, когда электричество еще не подведено к строительной площадке. Лучший вариант – это приобретение готовой конструкции. На рынке большой выбор бензиновых и дизельных электростанций всевозможных диапазонов выходной мощности. Проблемой становится их высокая стоимость.

При наличии необходимых частей и материалов, а также опыта и желания вполне под силу собрать самодельный бензогенератор.

Устройство бензогенератора

Принцип работы бензинового генератора таков же, как и большинства любых электростанций, основанных на преобразовании механической энергии в электрическую. Внешняя сила вращает якорь генератора, и в обмотках статора наводится электрическое напряжение. В случае бензогенератора якорь вращает бензиновый двигатель. Впрочем, вместо бензинового с тем же успехом может использоваться и дизельный двигатель. Отличие заключается лишь в используемом топливе – бензина или дизельного.

Итак, что входит в устройство бензинового генератора? Основные части:

  • Бензиновый двигатель (двух,- или четырехтактный);
  • Генератор;
  • Схема контроля, защиты и управления;
  • Устройство стабилизации оборотов;
  • Бак для топлива;
  • Рама для крепления всех составляющих частей.

Выбор комплектующих

Как сделать бензогенератор своими руками? Основными частями являются двигатель и генератор. В качестве двигателя можно использовать любой подходящий бензиновый двигатель от бензопилы, мотокультиватора, мотоцикла или мопеда.

Мощность мотора должна несколько превышать требуемую на выходе электрического генератора. Определенную трудность составляет соотношение мощностей, выраженных в киловаттах (характеристика электрогенераторов) и в лошадиных силах, обычно применяемых для характеристик двигателей внутреннего сгорания. Различные величины соотносятся между собой следующей зависимостью:

Таким образом, двигатель бензопилы мощностью 2 л.с. в переводе на киловатты имеет 1.47 кВт.

При наличии выбора лучше остановиться на четырехтактном двигателе, поскольку двухтактный имеет такие недостатки:

  • Необходимость использования в качестве топлива смеси бензина и специального масла;
  • Невозможность использовать топливный бак большого объема, поскольку топливная смесь имеет обыкновение расслаиваться, и вязкое и более тяжелое масло окажется на дне емкости;
  • Низкая экономичность.

Не менее сложная задача – выбор генератора. В качестве электрического генератора теоретически возможно использовать любой электродвигатель, поскольку эти устройства обладают обратимостью и могут выполнять функции друг друга. Заманчиво использовать двигатель переменного тока, чтобы на выходе сразу получалось переменное напряжение с необходимыми параметрами. Но на практике это неосуществимо по ряду причин:

  • Невозможность точной стабилизации частоты вращения двигателя внутреннего сгорания. Таким образом, с изменением количества оборотов двигателя будут изменяться выходные напряжение и частота;
  • Высокая сложность схемы контроля.
Читайте также:  Не работает датчик массового расхода воздуха 406 двигатель

В промышленных бензогенераторах используют специальные обмотки, нагруженные на конденсатор. При повышении оборотов растет частота напряжения, соответственно, сопротивление конденсатора падает, и растет нагрузка на управляющую обмотку. Та, создавая дополнительное намагничивание, притормаживает ротор генератора, снижая частоту вращения. При понижении частоты происходит обратный процесс. На практике это требует полного изменения конструкции двигателя, введения в него дополнительной обмотки и вряд ли осуществимо в домашних условиях.

Единственный выход из ситуации – использование генератора постоянного тока.

Наилучшим образом для самодельного бензогенератора подходят автомобильные генераторы, поскольку:

  • Имеется возможность стабилизации выходного напряжения путем использования штатного регулятора напряжения автомобиля;
  • Возможность подключения любого генератора взамен вышедшего из строя;
  • Преобразование постоянного напряжения путем использования источника бесперебойного питания.

На последнем пункте нужно остановиться поподробнее. Понятно, что автомобильный генератор выдает постоянное напряжение. Его величина составляет 12-14 В. Но как преобразовать его в переменное напряжение 220 В? Выход прост – использование блока бесперебойного питания, у которого вместо аккумулятора подключен автомобильный генератор.

Вполне возможно, что именно блок бесперебойного питания будет являться самой дорогой частью самодельной домашней электростанции, поскольку у устройств с мощностью более 500 Вт резко растет их стоимость. Вариантов увеличения допустимой мощности несколько:

  • Переделка существующего бесперебойника под более высокие значения мощности;
  • Приобретение неисправного мощного с его последующим ремонтом;
  • Сборка собственной конструкции.

Первый вариант требует большой квалификации по части ремонта радиоэлектронных устройств, поскольку требуются:

  • Замена штатного трансформатора на более мощный;
  • Замена выходных транзисторных ключей (возможно, вместе с их обвязкой);
  • Переделка либо регулировка токовой защиты под новый диапазон выходного тока.

Изготовление полностью самодельной конструкции требует не меньших знаний, но нет необходимости воспроизводить множество ненужных функций промышленного устройства. Таким образом, себестоимость самодельного преобразователя может оказаться более низкой, чем остальных составляющих самодельной электростанции.

Наиболее просто иногда воспользоваться неисправным преобразователем. Зачастую их списывают по причине неработоспособности, хотя там неисправна всего лишь аккумуляторная батарея. Стоимость мощных аккумуляторов для блоков бесперебойного питания высока и составляет большую часть стоимости устройства, поэтому иногда выгоднее приобрести новый бесперебойник, чем менять батарею в старом.

Обратите внимание! Несмотря на то, что генератор подключается вместо аккумулятора, батарея, хоть и минимальной емкости, необходима для сглаживания пульсаций генератора. В противном случае бесперебойник не запустится или выйдет из строя.

Также можно использовать готовые инверторные преобразователи необходимой мощности.

Сопряжение двигателя и генератора

Вращение от двигателя к генератору передается путем ременной передачи или редуктора. Но редуктор имеет большую массу, высокую шумность, поэтому лучше воспользоваться ременной передачей.

Двигатели и генераторы характеризуются различными значениями номинальных оборотов, поэтому шкивы на валах этих устройств должны обеспечивать определенное передаточное число. Рассчитывается оно просто: во сколько раз обороты генератора должны быть меньше оборотов двигателя, во столько же раз диаметр шкива генератора должен превышать диаметр шкива двигателя. Например, генератор легкового автомобиля рассчитан на номинальные обороты 5000 в минуту, а двигатель бензопилы работает при 10000 оборотах в минуту. Таким образом, диаметр шкива генератора должен быть в два раза больше диаметра шкива двигателя.

Читайте также:  Какой лучше поставить двигатель на самодельный снегоход

Обратите внимание! Нельзя брать слишком маленький диаметр шкива, поскольку сильный изгиб приводного ремня сократит его срок службы, и уменьшится коэффициент полезного действия, поскольку часть мощности двигателя будет теряться на изгибание ремня. На практике можно использовать шкивы с минимальным диаметром не менее 100 мм.

Заманчиво использовать генераторы с родными шкивами. Но, если там используется плоский ремень, то найти подобный нужной длины довольно затруднительно, поэтому, чтобы облегчить поиски нужного ремня, шкивы нужно изготовить под клиновой ремень. Таких ремней всевозможной длины множество в любом автомагазине или авторынке, и стоимость их невысока.

Шкивы изготавливают из дюралюминия или текстолита. Это может сделать любой токарь за символическую плату. Главное – обеспечить плотную посадку на валу генератора и двигателя.

Бензобак

В качестве бензобака можно использовать металлическую герметичную емкость с заливной горловиной с крышкой и штуцером для подачи топлива в карбюратор. Лучше всего использовать топливный бак с любого автомобиля. Главное – его исправное состояние и подходящие габариты.

Нельзя использовать пластмассовые емкости:

  • Пластик на холоде становится хрупким;
  • Некоторые типы пластмассы постепенно разрушаются бензином;
  • Пластики имеют свойство электризоваться и накапливать статическое электричество, что чревато воспламенением топлива.

Сборка конструкции и регулировка

Бензиновый генератор собирают на подходящей платформе. При сборке главное – обеспечить строгую параллельность и расположение в одной плоскости шкивов генератора и двигателя. В противном случае возможно соскакивание ремня и его повышенный износ. Расстояние между шкивами выбирают таким образом, чтобы ремень находился в натянутом состоянии и не проскальзывал во время работы.

Важно! Не переусердствуйте с натяжением. Это вызовет снижение КПД и износ ремня и шкивов, а главное – подшипников валов двигателя и генератора.

Имея еще один шкив, пусть даже и малого диаметра, можно сделать устройство натяжения ремня при помощи пружины нужной силы упругости.

Бензобак размещают в самой высокой части конструкции, чтобы бензин мог самотеком поступать в карбюратор. При этом важно не допустить нагрева бака теплом работающего двигателя. При необходимости выполните теплоизоляцию при помощи асбестовых прокладок.

Важно! Асбестовая пыль не ядовита, но может вредно воздействовать на легкие, поэтому работать с асбестом нужно в респираторе.

Не забудьте про топливный фильтр.

Собранная конструкция должна обеспечивать простоту запуска двигателя и доступ ко всем элементам: карбюратору, свечам зажигания, регулятору напряжения.

Регулировка заключается в установке необходимого напряжения при помощи штатного регулятора генератора. Некоторые генераторы, к примеру, от автомобилей «Самара» и более новых имеют встроенный регулятор, который не допускает регулировки.

При напряжении ниже допустимого уровня блок бесперебойного питания не запустится, выдавая сигнал сильного разряда аккумулятора. Высокое значение может вызвать повреждение элементов схемы.

Как видно, сборка домашнего бензогенератора – занятие вполне осуществимое. Своими руками собранный бензогенератор способен работать не хуже заводского, но следует знать, что этим заниматься можно только при наличии хотя бы части комплектующих. Изготовление электростанции с «нуля» при полном отсутствии деталей приведет к затратам, превышающим приобретение готовой конструкции.

Видео

Источник