Более трёх лет назад, я увлекся конструированием, и изготовлением бензиновых портативных генераторов, для экспедиций.
На вопрос, а нахрена попу гармонь, если есть….,
если, в свободной продаже их огромнейший выбор, любой мощности, любого размера, и веса, на любой вкус и кошелёк, отвечу так:

Увы, многообразие выбора, к сожалению иллюзорно. Он, выбор, вроде бы и есть, но, по требуемым критериям, по факту, выбрать то и нечего.
Что это за критерии?
Генератор требуется именно экспедиционный, для работы в экспедициях, поездках, продолжительных рыбалках, в охотничьих и рыбацких избушках, палаточных лагерях и так далее. То есть он должен быть по возможности максимально легким и компактным.
Далее:
Генераторы, я проектировал в первую очередь для себя, и под свои запросы и задачи. В связи с моим возвращением в радиолюбительство, основными целями моих поездок и путешествий как раз и стало радиолюбительское направление, Amateur radio expeditions.
Но, подробнее об этом позже и в соответствующем разделе. А, кратко и в общем, как нетрудно догадаться, основная цель, проведение радиосвязей. И генератор необходим, для питания радиоаппаратуры.
Если практически в любой рыбалке, охоте, коллективном выезде, и тому подобных поездках выход генератора из строя конечно огорчит, добавит проблем и хлопот, но поездку в целом не сорвёт, то в радиоэкспедиции, на генераторе как источнике питания завязано абсолютно всё. И выход его из строя, означает полный провал, и фиаско.
Нет электричества, бери шинель, иди домой. Экспедиция окончена.
И потому надёжность генератора, и его ремонтопригодность именно в полевых условиях, выходят на самый первый план.
Ну, и поскольку это в подавляющем большинстве случаев довольно продолжительная автономка, вдали от цивилизации со сложной заброской, то экономичность генератора, также далеко не на последнем месте. Бензин нужно везти с собой.
А теперь посмотрим, что мы имеем в продаже, в свободном доступе.
Настоящих, заслуженных, и проверенных брендов, нет вообще. Никаких, ни японских, ни европейских, ни китайских. Только третьесортный китай, по нереально завышенной цене, с ресурсом максимум 350 - 400 моточасов , если повезёт.
Из лучшего, что сейчас можно купить, это китайские Зонгшен, Лифан, Лончин.
Но, выбор моделей именно генераторов этих брендов, у нас крайне мал, да и все равно они будут требовать доработки.

Современные генераторы сейчас делятся на две основные группы, инверторные и классические. Казалось бы выбор очевиден, инверторные гораздо меньше, легче и компактнее. Экономичнее и тише в работе. Выдаваемое напряжение более правильной формы синусоиды, и многие другие плюсы.
Но, есть и обратная сторона медали, сам блок инвертора, очень дорогой, порой его цена может составлять более половины стоимости генератора, нежный, легко выходящий из строя, особенно при работе в условиях повышенной влажности, неблагоприятных погодных условиях, и так далее, и совершенно не ремонтопригодный, только замена целиком.
Генератор по классической схеме, лишен этих недостатков. Он прост, и надёжен как топор, при этом еще и дешевле заметно. Но, зато гораздо громоздче, и тяжелее, с значительно большим аппетитом. (Потребление топлива заметно выше)
И что же делать?
Куда податься бедному крестьянину экспедиционеру?

Рассуждаем дальше:
А зачем в полевых условиях 220 Вольт?
Лично мне оно не нужно абсолютно.
А при наличии в лагере маленьких детей, и несовершеннолетних, так вообще категорически запрещено.
Не забываем, что пьяных, охотников, туристов и рыбаков, вполне можно отнести к категории "дитя неразумное”, хоть в подавляющей массе и совершеннолетнее.
Вся радиоаппаратура работает от 12 - 15 Вольт, освещение также 12- ти вольтовое. Любые современные гаджеты вполне можно зарядить от 12- ти вольтового источника, холодильники и те нынче двенадцативольтовые. И потом генератор я использую лишь только для зарядки аккумуляторов, которых у меня с собой обычно три. Основной, буферный и резервный. Раньше они были свинцовые, сейчас постепенно перешёл на литий.
То есть было бы вполне достаточно генератора, который выдавал на выходе напряжение достаточное для зарядки аккумуляторов, в нашем случае в районе 14,5 Вольт, с силой тока позволяющей в идеале заряжать одновременно мои три аккумулятора.
С такими исходными данными, генератор мог бы быть маленьким и компактным, и экономичным.
Но, нет их в природе. Нет. Совсем нет.
Точнее не было на тот момент. Сейчас уже начали появляться в продаже китайские так называемые парковочные генераторы на 12 или на 24 вольта.
Но, когда я начинал этим заниматься, в конце 21- го года, их не было как таковых. Да, и те которые появились сейчас, громоздкие, весьма тяжелые, никому не известных производителей, абсолютно без какой либо репутации, и отзывов реальных пользователей. И к тому же они так же инверторного типа.
И вот тогда я решил сделать генератор самостоятельно, и именно такой, какой мне нужен в идеале, без компромиссов.
По такому, данному самому себе техзаданию:

1. Вес не более 10 килограмм, при минимально возможном объеме.
2. Максимально надёжным и ремонтопригодным в походных условиях.
3. Экономичным в плане потребления топлива.
4. С регулируемым напряжением на выходе от 12 до 16 Вольт, с максимальным током не менее 20 Ампер, с возможностью плавного ограничения тока на выходе, для корректной зарядки различных типов лития.

Задачи поставлены, пора воплощать их в жизнь.

Выбор двигателя:
Двух, или четырехтактный?
Имею опыт владения, обслуживания и ремонта, и тех, и тех. Но, однозначного ответа на этот вопрос, не вижу. У каждого из них, свои недостатки, и преимущества. Явного лидера нет. Мысли и обсуждение по этой теме, чуть позже и в другой, соответствующей ветке. В этом же конкретном случае, всё решил именно случай. Так распорядилась судьба. Зайдя на один из сайтов, увидел в разделе распродаж, мотопомпу "Zongshen xg10", по какой то смешной цене, изучил характеристики, и понял, это то, что мне нужно.

db2a7beaa821da27b04b8c8e7df84bfc-600x600.jpg 148578.581.jpg

Объем двигателя 31 см³
Модель двигателя ZONGSHEN S35
Производитель двигателя ZONGSHEN
Мощность (Вт) 700
Мощность (л.с.) 1

Отлично!
К тому же искренне считаю Зонгшен, лучшим из китайских производителей. Хотя если, честно, правильнее было бы сказать, меньшее из всех других зол.

Начинаю с доработки движка.

Все двигатели такого типа, имеют систему смазки без масляного насоса, а за счет разбрызгивания и создание масляного тумана. Разбрызгивание масла производится за счёт вот этого “клюва”

IMG20251109124924.jpg

Но, максимальная эффективность разбрызгивания, достигается на оборотах ближе к максимальным. Мною же планируется эксплуатация двигателя, на оборотах ближе к холостым. Чтобы исключить масляное голодание, увеличиваю площадь клюва - разбрызгивателя наваренным пятачком.
Также переделываю коромысла толкателей клапанов. В стоке они штампованные, и глухие отверстия под штангу и собственно клапан, также выполнены штамповкой. Из-за нечеткой геометрической формы этих отверстий, коромысло “играет”, и зазор клапанов постоянно меняется во время работы, и нет никакой возможности, выставить зазоры идеально. В итоге работа двигателя неравномерна, обороты плавают и нестабильны.
Коромысла оставляю заводские, но геометрию штампованных отверстий поправляю фрезой на координатно-расточном станке, строго выдержав межосевой размер.
В итоге зазор клапанов выставляется идеально, не сбивается во время работы. Моторчик работает заметно ровнее и стабильнее.
Всё что касается конкретно помпы, демонтируется и выкидывается. Остаётся только движок на станине.

С ним всё.

Добавлено спустя 27 минут 32 секунды:

В качестве собственно источника электроэнергии, решаю использовать генератор на постоянных магнитах от китайских мотоциклов.
Он дешев, легкодоступен, надёжен, ибо там нечему ломаться, нет щеток, нет трущихся и сопряженных деталей, и не требует возбуждения.

2023-08-02 13-38-45.JPG 2023-08-02 13-38-59.JPG 2023-08-02 13-39-06.JPG

Но, его параметры и характеристики, хоть и близки к требуемым, но тем не менее, другие. Сматываю всю старую обмотку, высоковольтную катушку зажигания так же убираю, рассчитываю новую обмотку, с учетом намотки на все восемь лучей, и значительно более толстым проводом.

IMG20251109190604.jpg

Далее сборка, и бесконечные эксперименты, с количеством витков, диаметром провода, оборотами двигателя, различной нагрузкой.
Различные варианты регуляторов напряжения, эксперименты с измерением расхода топлива в различных условиях и многое другое.

2023-09-12 18-52-57.JPG 2023-09-12 18-53-11.JPG 2023-09-12 18-53-25.JPG

На всё на это ушло более полугода.

Добавлено спустя 26 минут 46 секунд:


Что же получилось в итоге:

01.jpg 02.jpg 03.jpg

04.jpg 05.jpg 06.jpg

07.jpg 08.jpg 09.jpg


Вес брутто (в защитном кейсе, с ремнабором, запасным регулятором напряжения, свечей, проводами зажимом, воронкой и другой сопутствующей мелочью:
- 12 кг

Вес нетто (сам генератор в сборе)
- 7 кг

Напряжения на выходе:
Переменка - 25 — 35 Вольт
Постоянка - регулируемая в пределах 12.0 – 16,0 Вольт

Сила тока при 14,6 Вольт:
Максимальная — 22 А
С возможностью плавного ограничения до 1 А.

Расход топлива при работе генератора в режиме 14,6 Вольт при 20 Ампер – 0,5 литра / час

Во общем, получил практически то, что хотел. Вылез немного за желаемый общий вес, получив в итоге 12 кг, вместо 10- ти, но зато, кейс получился бронебойным, хоть на скалы швыряй из лодки.
По всем остальным параметрам, более чем устраивает.
Уровень шума, вполне приемлемый. Расход, я считаю отличный.
Используемые мной в поездках лиферы (аккумуляторы) допускается заряжать током до 1С, но правильнее не более 0,5 С
Основной мой аккум 50 а/ч. Этим генератором поднимаю практически с нуля до полного заряда, за 2,5 часа, тратя при этом 1,5 литра бензина.
Два мои дополнительные аккумулятора по 25 а/ч, заряжаются соответственно так же.
С моим потреблением электроэнергии в походных условиях, генератор приходится заводить не чаще чем один раз в трое суток. В итоге на двухнедельную поездку, чисто на генератор уходит примерно 5 литров бензина.
Считаю более чем приемлемо.
Активно использовал в течении последних двух лет. Ни разу не подвёл, и показал себя только с самой хорошей стороны.
И всё бы хорошо, но захотелось сделать, что то еще более лучшее…..

_________________

Интересная самоделка. Как сделана регулировка по току\напряжению? схемка есть всего этого добра?
Раз уж разговор про литийполимеры зашла, то есть в продаже какая-нибудь нормальная зарядка на 20 ампер от 220 для зарядки 100 амперного акума?

Андрей, приветствую.

С регулятором напряжения было много экспериментов, в итоге пришел к следующему решению.
С катушки генератора напряжение подается на любой реле регулятор нешунтирующего типа, соответствующей мощности (шунтирующий сильно нагружает движок, на таких малых мощностях это влияние очень сильно и заметно. Приходилось значительно повышать обороты, и соответственно увеличивался расход)
Я использовал когда то давно сделанный мной для Тохацу - 40. Но, на выходе настраиваю ему 16 Вольт. Далее, естественно с диодной развязкой, поставил китайскую DC - DC понижайку, с алиэкспресс, с максимально допустимым током 40 Ампер, и возможностью регулировки как напряжения так и тока. Цена вопроса менее тысячи рублей. Что то конструировать и изобретать в этом отношении, смысла не увидел.
Да, не самое красивое и изящное решение, но как показала практика вполне работоспособное и надёжное.



Я не нашёл как ни старался. То, что было / есть в продаже, лично мне не понравилось абсолютно ничего. Для меня этот вопрос пока открыт.
Сам пользуюсь (в домашних / гаражных условиях) “Кулон - 820”
Максимально возможный ток заряда у него к сожалению только 15 Ампер, но зато, можно настроить абсолютно любые алгоритмы по своему желанию. На любой тип аккумуляторов.
Создал на своём все профили которые мне нужны, ими и пользуюсь. Впрочем ввести какие то поправки или изменения, минутное дело.

_________________

Сергей - у тебя золотые руки!
прямо бери и соскабливай в коробочку
Полный гараж поделок, нужных, полезных и не сложных по своей сути
я вчера как увидел был в шоке!
Это очень круто!

_________________

Продолжение:

К строительству следующего генератора, подход был другим.
Правды ради стоит сказать, что его проектирование началось ещё до окончания строительства генератора предыдущего.
В связи с оставлением работы на госпредприятии, появилось много свободного времени, и вместе с ним возможность исполнения давней мечты, прожить на острове Белого Моря в построенной мной избе, календарный год полностью.
Очень хотелось прожить целый год, все четыре сезона, в одиночестве, вдали от цивилизации, и единении с природой.
(Об этом позже, и в отдельной теме.)
Вновь проектируемый генератор, предполагалось использовать как основной, стационарный, в избе на острове. Потому компактность и вес уходили на второй план, и во главу требований вставал ресурс.
Все современные китайские малосильные движки , имеют очень маленький моторесурс. Но, у меня нашёлся в заначке, оставшийся от давнишнего проекта

Мотор-весло болотоход

Двигатель "Robin-Subaru" мощностью пять лошадиных сил.

001.jpg

Двигатель EY 20-3 Robin-Subaru - 4-х тактный одноцилиндровый бензиновый двигатель воздушного охлаждения, c наклонным расположением цилиндра и верхнеклапанным приводом, мощность 3,7 кВт. / 5,0 л.с.
Бензиновые двигатели Robin-Subaru серии EY - профессиональные, компактные, и мощные двигатели общего назначения с крайне низким потреблением топлива, разработанные специально для длительной бесперебойной работы в составе портативной строительной и сельскохозяйственной техники.

Технические характеристики ROBIN SUBARU EY20-3D
Кол-во цилиндров 1
Диаметр цилиндра х ход поршня(мм) 67 х 52
Рабочий объем(куб.см.) 183
Максимальная выходная мощность (кВт(л.с.) / об/мин) 3,7 (5,0) / 4000
Номинальная выходная мощность (кВт(л.с.) / об/мин) 2,2 (3,0) / 3000 2,6(3,5)/3600
Максимальный крутящий момент(Nom(кгом)/об/мин) 9,3(0,95)/2800
Сухая масса(кг) 15,2
Габаритные размеры Д х Ш х В (мм) 303 х 326 х 392

Отличный двигатель, с чугунной гильзой, и повышенным моторесурсом.

Проект мотор-болотоход, я тогда закончил вроде бы и успешно. Но, несколько поездок, испытаний, тестов, и….
Он был заброшен в дальний угол, а потом и полностью разобран на составляющие.
Не зашел мне. Не под мои задачи и запросы оказался. Ожиданий не оправдал.
А сам движочек этот, с минимальной наработкой, остался ждать своего часа, и дождался.

В качестве собственно альтернатора, в этот раз был выбран автомобильный генератор от Шевроле Нивы, типа "усиленный", мощностью 110 Ампер. Они также бывают и на 90, и на 120 Ампер.
Сопряжение решил использовать самое простое и примитивное, вал в вал, с механической муфтой развязки. Хотя были и эксперименты, и с другими типами сопряжения.

002.jpg


Просто, компактно, надёжно. Позволяет легко без особых усилий выставить, отцентровать, совместить двигатель с генератором. В случае необходимости, поломки, выхода из строя, без проблем можно заменить на такой же, или подобный. Причем как генератор, так и сам двигатель. Именно поэтому, основание и крепления, выполнены из бакелизированной фанеры. Не с целью удешевления, облегчения или дабы облегчить себе работу, а именно из тех соображений, чтобы в случае выхода из строя генератора или двигателя, в полевых условиях, можно было легко заменить их на подобные, просто тупо пересверлив крепления обычным шуруповёртом. И не нужно будет искать именно такой же генератор или движок, с такими же посадочными, а использовать практически любой, который попадётся или будет в наличии в ближайшем населенном пункте.
Выполнить те же самые работы с основанием и креплением из металла в походных условиях было бы в разы сложнее.


003.jpg 004.jpg 005.jpg 006.jpg


Из двигателя был полностью демонтирован центробежный регулятор оборотов. Ибо в моём варианте использования, он только мешал. Подключение генератора, штатное, автомобильное. Единственное, что подачу напряжения на обмотку возбуждения, сделал отдельно, и вручную, кнопкой. А также установил тахометр, и ампервольтметр полноценный с шунтом.


007.jpg


Ну, и защиту от кз, и перегрузки также сделал. Также решил сделать дополнительный обдув-охлаждение двигателя, за счёт кулера-улитки.


009.jpg 008.jpg 010.jpg


Но, был один нюанс:
На выходе получалось 14,6 Вольт
Для сборки 4S литий-ферум-фосфата, этого по моему личному убеждению, много. Несмотря на то, что почти все продаваемые зарядки, рассчитаны именно на это напряжение (Почему, будет отдельно и в соответствующей ветке)
Ставить какие то DC-DC понижайки не хотелось. И я решил просто погасить лишние 2-3 десятки вольта, мощным диодом Шоттки, но с возможностью его обхода.
В итоге получилась вот такая конструкция.


012.jpg 011.jpg


К фанерному основанию добавил стальные ребра жесткости. Поставил виброопоры.
Тахометр, ампервольтметр заняли свои места на панели управления. Различные, нужные мне тумблера и переключатели. Лампочка сигнализирует о наличии напряжения на обмотке возбуждения.


010.jpg


И всё получилось практически как я и хотел, но…
Вес….!
Вес получился запредельный. Я искренне верил, что всё получится гораздо компактнее и легче.
Но, с другой стороны, всё остальное, полностью устраивает.

Поставив рядом первый и этот генератор, смотрелись они и вызывали ассоциацию как "Suzuki Jimny" и "Lend Cruiser"
Изящество и компактность, и даже какая игрушечность, и мощь, сила и надёжность.

013.jpg 014.jpg

_________________

_________________

Очень круто!
Серёга - ты кудесник!

Спасибо Саша. Стараюсь, учусь.

_________________