Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Suche elektrischen Ersatzantrieb für alten Tacho im Saporoshez 968


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von Peter L. (sapopeter)


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Hallo zusammen,

hier im Forum gibt es offenbar viele Leute, die mit Freude an die Lösung 
von Elektronikproblemen gehen.

Leider ist an meinem Saporoshez 968 seit kurzem die Tachowelle defekt. 
Neue Tachowellen für den Sapo sind schwer aufzutreiben und noch schwerer 
zu wechseln. Da ich Spaß an Elektronik habe, möchte ich nun den alten, 
mechanischen Tacho am meinem Sapo ersatzweise mit einem 
drehzahlgeregelten Elektromotor antreiben.

Das Problem „Elektrischer Antrieb eines alten Autotacho“ wurde hier im 
Forum schon zweimal besprochen:

Beitrag "Ansteuerung Schrittmotor"
Beitrag "Digitales Signal -> Motorregelung"

Leider habe ich keine Erfahrung mit dem Bestücken von Platinen oder 
sogar mit dem Löten von Platinen. Ich suche also buchstäblich jemanden, 
der mir auf Basis der wilden russischen Bordspannung von 12 V bis 16 V 
Gleichstrom ( je nach Ehrgeiz der Lichtmaschine ) etwas zusammenbaut. 
Den Einbau der Platinen in den Sapo und das Anflanschen des neuen Motors 
an den Tacho kann ich dann wieder selbst übernehmen.

Vielleicht muss auch gar nichts gelötet werden, möglicherweise gibt es 
bereits die gesamten Teile als Zubehör für einen Arduino zu kaufen. Dann 
müsste der Arduino nur noch mit dem Zubehör verbunden werden und das 
passende Programm geschrieben werden.

Auch wenn ich nicht selber Elektronik löten oder einen Aduino 
programmieren kann: Ich bin neugierig auf eure Diskussion und traue mir 
zu, die letztendliche Lösung zu verstehen.

Hier nun also die Aufgabenstellung:

Von einem am Hinterrad des Sapos befestigten Sensor eines Fahrradtachos 
kommt ein geschwindigkeitsabhängiges Signal. Der Reifen hat einen Umfang 
von 1770 mm, alle 1770 mm Wegstrecke kommt somit ein Signal.
Der Tacho wiederum ist so konstruiert, dass 624 Umdrehungen der 
Tachowelle 1.000 Meter entsprechen. Umgerechnet heißt das, dass sich die 
Tachowelle alle 1602 mm Wegstrecke einmal drehen muss.
Die Welle des neuen Motors am Tacho muss sich somit um den Faktor 1,1 
schneller drehen als das Hinterrad.
Funktionieren soll das ganze im Bereich von 20 km/h bis 153 km/h ( So 
schnell ist der Sapo nur im freien Fall )

20 km/h = ca. 5,31 m/sec = 3 Umdrehungen Hinterrad = 3 Hertz als Signal
Bei 3 Hertz soll der Motor 3,3 U/Sec haben = 198 U/min

153 km/h = ca. 42,48 m/sec = 24 Umdrehungen Hinterrad = 24 Hertz als 
Signal
Bei 24 Hertz soll der Motor 26,4 U/Sec haben = 1584 U/min

Durch das mechanische Zählwerk im alten Tacho und den Antrieb der 
Tachonadel wird etwas Kraft benötigt. Ich habe keine Ahnung, wie viel 
Newtonmeter es sind, aber vom Gefühl her sollte der Elektromotor 10 Watt 
haben.

Da ich in Köln lebe und ein russisch/ukrainisches Auto fahre, kann ich 
mir als stilgerechte Bezahlung zwei Flaschen 0,7 L Nemiroff Vodka oder 
einen Kasten Früh Kölsch vorstellen. Bis ca. 300 Kilometer rund um Köln 
kann ich an einem Tag mit dem Sapo für eine Probefahrt vorbeikommen und 
dabei die Getränke ausliefern.

Viele Grüße, euer SapoPeter

: Verschoben durch Admin
von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Kölsch ... ok, nach dem 3.ten ist's egal (bin ja wieder lieb).

Die Abtastrate am Hinterrad empfinde ich als etwas wenig.
Könnte sich aber 'nahezu beliebig' erhöhen lassen, wenn mehrere Geber 
(Magnete) verbaut werden.
Erfasst per Hall-Sensor oder Reed-Schalter muß der µC 'nur noch' messen, 
wie lange die Pause zwischen den beiden Magneten ist.

Schrittmotor müsste man schauen, ob Der die 27Hz hin bekommt - bei den 
Gurken, Die ich hier noch rumfliegen habe, komme ich kaum auf 5Hz - ohne 
Last.
Hätte natürlich den Vorteil, daß man 'nur' die Soll- und Ist-Position 
des Stepper vergleichen muß und die Geschwindigkeit nachregelt.

Stelle mir das so vor:
Pro Impuls vom Rad wird die zurück gelegte Strecke hochgezählt.
Der µC vergleicht nur, ob sich Ist und Soll unterscheiden und treibt den 
Stepper entsprechend am.
Pro Stepper-Schritt wird vor der hochgezählten Strecke die bis jetzt 
'angezeigte' Strecke abgezogen.

Denke da an PID

Was spricht dagegen, was dafür?
Wie bekomme ich das hin, daß die Magnete immer schön am Sensor vorbei 
kommen - auf der Schwinge könnte die Fahrt für den Sensor schon 
'ungemütlich' werden.

Kann man am Getriebeabgang abgreifen?

MfG

von Peter L. (sapopeter)


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Hallo Patrick,

die Befestigung des Hall-Sensors bzw. der Reed-Magnete am Hinterrad 
übernehme ich. Wenn es hilft kann ich auch 2 oder 4 Sensoren auf der 
Bremstrommel befestigen, dann verdoppelt bzw. vervierfacht sich die 
Frequenz. Der Sapo hat Heckmotor und Heckantrieb. Er sieht von unten 
einem späten VW Käfer ähnlich.

Hier sind zwei Bilder von dem Saporoshez:

http://saporoshez-968.de/2013-04-14_001.jpg

von Volker S. (sjv)


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Peter L. schrieb:
> Der Sapo hat Heckmotor und Heckantrieb. Er sieht von unten
> einem späten VW Käfer ähnlich.>
> Hier sind zwei Bilder von dem Saporoshez:

Sowas besser gleich schreiben,ich hatte an einen Traktor gedacht!

von Peter L. (sapopeter)


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Hallo Admin, vielen Dank für das Verschieben meines Beitrages in den 
Bereich Mechanik, Gehäuse, Werkzeug. Ich hoffe, hier passt meine Frage 
besser.

Hallo Volker, mit "Traktor" hast du gar nicht so unrecht. Das Auto 
klingt tatsächlich wie ein Traktor und fühlt sich beim Fahren auch so 
an. Aber ich schweife ab...

von Michael B. (laberkopp)


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Wenn es dir gelingt, an den Tacho einen Schrittmotor zu schrauben 
(offenbar mussd das ja möglich sein, sonst ginge auch dein Projekt 
nicht), und an den bisherigen Tachowellenanfang irgendwo am Rad auch 
einen Schrittmotor anzuschrauben (warum nicht, irgendwo muss die 
Tachowelle ja angefangen haben, schon in der richtigen Übersetzung) dann 
brauchst du gar keine Elektronik und gar keine Stromversorgung. einfach 
die 4 Schrittmotorleitungen 1:1 verbinden und beide laufen synchron. 
Wenn man will, macht man den Motor am Rad etwas grösser als den Motor am 
Tacho.

von Peter L. (sapopeter)


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Hallo Michael,
und das funktioniert so einfach? Ich habe gerade über google gefunden, 
dass manche einen Schrittmotor als Generator verwenden und dass 
Schrittmotoren als Drehgeber verwendbar sind.
Ich müsste also nur einen Schrittmotor mit etwas mehr Leistung an den 
Tachowellenausgang am Getriebe schrauben, einen gleichartigen 
Schrittmotor mit geringerer Leistung an den Tacho anschrauben und dann 
bewegen sich beide Schrittmotoren synchron?

Für alle weiteren Leser: Für heute gehe ich schlafen, morgen ca. 09:00 
schaue ich wieder ins Forum.
Gute Nacht

von Michael B. (laberkopp)


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Peter L. schrieb:
> Ich müsste also nur einen Schrittmotor mit etwas mehr Leistung an den
> Tachowellenausgang am Getriebe schrauben, einen gleichartigen
> Schrittmotor mit geringerer Leistung an den Tacho anschrauben und dann
> bewegen sich beide Schrittmotoren synchron?

Ja (sie können auch gleiche Leistung haben, Hauptsache die 
Antriebsleistung reicht).

von Stephan (Gast)


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goil den Traktor hatte ich auch :-)

von Peter L. (sapopeter)


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Hallo zusammen,

ich bin immer noch neugierig, ob es eine Möglichkeit mit der 
Signalgebung durch den Signalgeber am Hinterrad gibt.

Die zweite Möglichkeit wäre, einen Motor als Generator direkt an den 
Tachowellenausgang des Getriebes anzubauen. Diese Ecke des Autos ist 
allerings die schlimmste Stelle, um dort einen Motor/Generator 
anzubringen. Der Tachowellenausgang liegt unten am öligen, rappelnden 
Getriebe.
Der Reiz der Generator/Motorlösung liegt in der Einfachheit. Ich habe 
gerade der Firma ASTRO Motoren eine Anfrage geschickt, ob ihre 
3-phasigen Synchronmotoren wie in der Theorie auch als Generator 
betrieben werden können.

von Bernd F. (metallfunk)


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So teuer kann doch eine Tachowelle nicht sein.

In der Zeit, die du brauchst, hier alles zu lesen, wäre die
auch eingebaut.

Ist dann auch "Origenschal"

Grüße Bernd

von MM (Gast)


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Stephan schrieb:
> goil den Traktor hatte ich auch :-)

Ich auch (wobei "Panzer" besser als "Traktor" passt, denn Egge und Pflug 
als Zusatzgeräte waren immer vergriffen). V4 Motor (nur fliegen war 
schöner^^), gespiegelte H-Schaltung und selbstentwickelte 
Elektronikzündung für 2,5 mm Elektrodenabstand (und damit 145 statt 125 
km/h. Wurde geblitzt und dann weiterfahren gelassen, weil die Polizei 
ihrer Messung bei dem Auto nicht glaubte.).  :)


Nicht-, aber wie meiner:
http://www.oldiegarage-thueringen.de/images/169.jpg

Wenns dumm läuft, finde ich vllt. sogar noch paar Ersatzteile. Aber das 
dauert...

von oszi40 (Gast)


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Peter L. schrieb:
> Tachowellen für den Sapo

Vorher solle man die URSACHE des Defekts kennen. Evtl. ist auch der 
Tacho krank und die Welle hat dann diese Kraft nicht vertragen?

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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Ein Eingriff in die Zuverlässigkeit und die Genauigkeit des 
Geschwindigkeitsmessgerätes nach §57 StVZO findet durch einen manuellen 
Umbau nicht statt?

von R. M. (Gast)


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Mike B. schrieb:
> Ein Eingriff in die Zuverlässigkeit und die Genauigkeit des
> Geschwindigkeitsmessgerätes nach §57 StVZO findet durch einen manuellen
> Umbau nicht statt?

Fast 25 Stunden hat es gebraucht, bis zu diesem Beitrag. Das ging aber 
schon mal deutlich schneller in diesem Forum!
SCNR ;-)

von Peter L. (sapopeter)


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Guten Abend allerseits,

ja, ich könnte die Tachowelle reparieren,
ja, ich könnte mit etwas Ausdauer die übrigen Sapofreunde fragen, ob sie 
noch eine Tachowelle für mich hätten,
ja, dann wäre mein Sapo zumindest im Bereich Tacho original.

Aber deshalb habe ich ja nicht hier bei euch Elektronikern gefragt.

In meinen Sapo habe ich schon seit 15 Jahren eine Kondensatorzündung 
Sirius I eingebaut, die damals ein elektronikbegeisterter Entenfahrer 
für seine nie richtig laufenden 2 CV entwickelt hatte. Eigentlich 
benötigt ein Saporoshez keine Thyristorzündung, nur neue Motoren und 
Wankelmotoren brauchen so etwas. Aber mit dieser technischen Spielerei 
am Motor habe ich das GEFÜHL, dass der Motor besser läuft und mir 
gefällt es einfach, dass ein Amateur aus Freude am Hobby solch eine 
gute, zuverlässige und sogar günstige Kondensatorzündung Sirius I 
entwickelt hatte.

Ein bisschen hoffe ich nun, dass einfach jemand aus Spaß am Knobeln die 
Signalwerte aus dem Radsensor in entsprechende Drehzahlen eines kleinen 
Motors umsetzen kann. Wenn die Sache dann in meinem Sapo funktioniert, 
darf der Erfinder ruhig auch den vielleicht 5 anderen Oldtimerfahrern, 
die das selbe Problem haben, seine Lösung anbieten.

von m.n. (Gast)


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Vor längerer Zeit gab es hier ein ähnliches Problem. Da zeigte sich, daß 
ein Schrittmotor die ca. 30 Umdrehungen/s bei 12 VDC kaum leisten kann.
Mein Vorschlag war ein Frequenz/Spannungs-Wandler und anschließend ein 
Drehzahlregler für einen DC-Motor: 
Beitrag "Re: Ansteuerung Schrittmotor"
Der derzeitige TO hatte sich nicht mehr gemeldet.

Man kann beide Funktionen in einen Controller einbauen. Vielleicht 
findet sich hierfür jemand in Deiner Umgebung, der sich auf Deine 
Drogengeschäfte einläßt.

von Harald W. (wilhelms)


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Michael B. schrieb:

> Wenn es dir gelingt, an den Tacho einen Schrittmotor zu schrauben
> und an den bisherigen Tachowellenanfang irgendwo am Rad auch
> einen Schrittmotor anzuschraube,n dann
> brauchst du gar keine Elektronik und gar keine Stromversorgung.

Etwas ähnliches gab es zwar früher als "elektrische Welle", aber
da wurde die Energie zum Drehen einer 24V-Wechselspannungsquelle
entnommen. Ich glaube nicht, das eine solche Lösung ohne Ver-
stärkung funktionieren würde, schon gar nicht ohne die bei
Schrittmotoren typischen Schrittverluste bei hoher Belastung.
Aber vielleicht äussert sich ja unser "Schrittmotorspezialist"
Thorsten Ostermann ja noch zu diesem Thema.

von Harald W. (wilhelms)


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Peter L. schrieb:

> Die zweite Möglichkeit wäre, einen Motor als Generator direkt an den
> Tachowellenausgang des Getriebes anzubauen. Diese Ecke des Autos ist
> allerings die schlimmste Stelle, um dort einen Motor/Generator
> anzubringen.

Anscheinend liegt das Problem ja in einer schwer montierbaren
Tachowelle. Wenn die Anschlüsse einigermassen "normgerecht"
sind, könnte man an beiden Seiten ja kurze Tachowellen vom
Schrottplatz o.ä. anbringen, um sowohl Drehgeber wie Antriebs-
motor an besser zugänglichen Plätzen zu montieren.

von Harald W. (wilhelms)


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Mike B. schrieb:

> Ein Eingriff in die Zuverlässigkeit und die Genauigkeit des
> Geschwindigkeitsmessgerätes nach §57 StVZO findet durch einen manuellen
> Umbau nicht statt?

Bei Oldtimern muss man manchmal schon eine gewisse Kreativität bei
Reparaturen haben, zumal das Tacho ja nicht unbedingt sicherheits-
relevant ist. Bei Ausfall des Tachos darf man natürlich keine
grossen Strecken ohne Reparatur fahren und womöglich noch sagen:
Ich wusste ja nicht, das ich zu schnell gefahren bin, mein Tacho
war kaputt.

von Schreiber (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Bei Oldtimern muss man manchmal schon eine gewisse Kreativität bei
> Reparaturen haben, zumal das Tacho ja nicht unbedingt sicherheits-
> relevant ist.

Die einfachste Lösung lautet: Smartphon mit einer Tacho-App verwenden. 
Funktioniert ganz ohne Tachowelle, GPS machts möglich.

von Harald W. (wilhelms)


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Peter L. schrieb:

> Eigentlich
> benötigt ein Saporoshez keine Thyristorzündung, nur neue Motoren und
> Wankelmotoren brauchen so etwas.

Nun, die ersten Thyristorzündungen gab es vor knapp fünfzig Jahren
und sie haben gegenüber den damals üblichen elektromechanischen
Zündungen schon einen deutlichen Fortschritt dargestellt. Bei
heutigen Modellen macht eine solche Umrüstung natürlich keinen Sinn.

von Harald W. (wilhelms)


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Schreiber schrieb:

> Die einfachste Lösung lautet: Smartphon mit einer Tacho-App verwenden.
> Funktioniert ganz ohne Tachowelle, GPS machts möglich.

Nunja, das ist ja nun wirklich keine TÜV-konforme Lösung
und  das mit  Recht.  :-)

von axel r. (Gast)


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von m.n. (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Aber vielleicht äussert sich ja unser "Schrittmotorspezialist"
> Thorsten Ostermann ja noch zu diesem Thema.

Bei 12 V wird er auch abwinken müssen. Einen NEMA17 bekomme ich auf 
knapp 30 Umdrehungen/s, aber erst ab 24 V. Einmal schief ankucken oder 
etwas mehr Reibung an der Achse und er steht und quiekt ;-)

Seinerzeit hatte ich einen brauchbaren DC-Motor gefunden, der für die 
Drehzahl und Leistung bei 12 V geeignet erscheint: 
http://www.pollin.de/shop/dt/OTQ0OTg2OTk-/Motoren/Gleichstrommotoren/Gleichstrommotor_JOHNSON_HC615L.html
In China gibt es die bestimmt für 1/10 des Preises ;-)

Ein anderer Vorschlag im o.g. Beitrag war ein Glockenankermotor, der 
aber eine Kleinigkeit teurer sein sollte. Das gleiche trifft wohl auch 
auf einen Modellbau-BLDC-Motor zu.

von Thomas P. (topla)


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So reizvoll die Idee auch ist, ich würde eher bei
http://www.bowdenzugmanufaktur.de/
oder
http://www.ka-ja-tacho.de/site.php
mal nachfragen, was eine Neuanfertigung kostet.

Thomas

von Peter L. (sapopeter)


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axel r. schrieb:
> Beitrag "Re: Ansteuerung Schrittmotor"
>
> 50€

Danke, das nenne ich eine kurze, konkrete Antwort.

Für axel r. und alle anderen: Ihr könnt erst einmal aufhören, über das 
Problem nachzudenken. Die Diskussion hier und mein Stöbern im Internet 
haben mich ermutigt, mir selbst eine Lösung zu basteln. Heute habe ich 
bei einem Händler in Deutschland für 30 Euro folgendes bestellt:

Uno R3 ATmega328P Board ATmega16U2 + USB Kabel Arduino Uno R3 kompatibel 
AR01001,
XD-04 L298N Dual H Brücke DC Stepper Motor Treiber Driver MO03001 G41,
10mm Lichtschranke Photoelectric Infrarot Zähler Counter Sensor Modul 
SE10002,
Halleffekt Sensor Modul Magnetdetektor Hallsensor 49E LM393
und noch ein paar kleine Kabel.

Es gibt tatsächlich schon Verrückte, die mit einem Arduino Uno und einem 
Kontakt vom Fahrradtacho einen Motorradtacho gebastelt haben. Und es 
gibt schon einige, die mit dem Arduino Uno die Drehzahl eines 
Gleichstrommotors regeln.

Jetzt muss ich nur noch mit viel Optimismus die Programme vom 
Motorradtacho und der Drehzahlregelung verbinden. Ich hatte mir für 
meine einfache Internetseite HTML selbst beigebracht, jetzt werde ich 
mich der nächsten Programmiersprache stellen.

Viele Grüße und noch einmal vielen Dank für eure Kommentare

von m.n. (Gast)


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Den Schrittmotor hast Du vergessen zu erwähnen?

von Peter L. (sapopeter)


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m.n. schrieb:
> Den Schrittmotor hast Du vergessen zu erwähnen?

Nein, nach dem ganzen Durchstöbern von Drehmomentdiagrammen habe ich 
mich für einen kräftigen, normalen Gleichstrommotor aus meiner 
Bastelkiste entschieden. Die meisten Schrittmotoren liefern nur bis ca. 
1500 UPM ein brauchbares Drehmoment.

Ich habe noch einen zweiten, identischen Tacho von meinem Saporoshez. 
Daher kann ich mich später in einer Versuchsanordnung an die richtige 
Tachoanzeige bei entsprechender Signalfrequenz herantasten. Wenn die 
Drehzahl des Gleichstrommotors zu stark schwankt, muss ich versuchen, 
über einen Regelkreis die Drehzahl zu regulieren. Dafür auch die 10 mm 
Lichtschranke, damit kann über eine Lochscheibe die Drehzahl des 
Gleichstrommotors gemessen werden

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