영하 14도에서 CB400 엔진 시동 테스트 및 정품 팬스위치 동작 온도 검증.

 오늘 아침 최저 기온이 영하 17도까지 떨어진다고 하여, CB400 엔진을 시동해보기로 했다.

왜냐면 지난 주에 영하 몇 도 안되었지만 시동이 잘 안 걸리는 것을 경험해봤기때문에, 오늘처럼 많이 추울 때는 과연 시동이 얼마만에 걸릴지 궁금했기때문이다.

현재 희동이에는 정품과 동일한 일반 납산 배터리로 얼마 전에 교체해 놓았고, 지난 주에 한 시간 정도 시동을 걸어 만충을 해 놓은 상태이므로 일주일만에 시동을 거는 지금 상황은 온도가 영하 14도인 것 외에는 최상의 컨디션이기 때문에, 온도 외에는 크게 이슈될 것이 없었기때문에 이 온도에서 납산배터리에 의한 CB400의 시동성이 어떤지 보기 좋은 상태이다.

또한 내 정품 팬스위치가 100도에서는 동작을 하지 않고 살짝 위에서 동작하는 것 같은데 끓는 물은 100도 이상으로 올리기가 어려워서, 바이크에 장착하여 이것 동작 온도도 테스트해보기로 했다.

결론적으로 첫 시동에서 실패하면 그 이후 시동에서는 걸리기 어렵고, 4번째 시동부터는 벌써 배터리가 엔진을 돌리지 못했다.

내가 동영상을 찍고 있지 않았다면, 초크 잡고 있고, 시동 걸리자마자 드로틀을 살짝 감아준다면 첫 시동에서 성공할 수 있었을 것 같긴한데, 암튼 영하 14도에서는 시동에 실패할 확률이 높을 것 같다.

결국 비상 배터리를 이용하여 시동을 걸었다.

이 문제는 배터리의 전해액 종류에서 기인한다.

납산 배터리는 황산이 기본이며, 이것은 전해액이 물을 사용한다는 것을 의미한다.

물은 영하에서는 얼게되기때문에 전해액으로서는 기능을 하지 못한다.

따라서 이 동작 가능 온도를 낮추려고 배터리 업체들이 많은 노력을 하고 있고, 이에 따른 여러 타입의 배터리가 시중에 나와있다.

그러나 리튬 계열 배터리는 전해액을 유기 용매를 사용한다.

어는 점이 물보다 훨씬 아래다.

이런 이유로 저온에서의 배터리 성능 열화가 납산보다는 덜하다.

따라서 나는 리튬인산철 배터리로 다시 회귀할 예정이다. 납산 배터리도 저온 시동성이 개선된 배터리가 많이 있으나, 나는 리튬인산철 배터리를 사서 팩을 구성할 줄 알기때문에 굳이 비싼 납산 계열 특수 배터리로 갈 이유가 없다.

그렇게 시동을 걸고 정품 팬 스위치 근처의 온도를 모니터링했다.

시동 걸고 17~18분 정도에 써모스탯이 열리기 시작했다.

써모스탯이 열리기 시작하면 라디에이터가 따뜻해지다가 급속히 뜨거워지기때문에 쉽게 알 수 있다.

그리고 나서 100도 근처에 올라갔을 때 유심히 팬을 지켜보기 시작했다.

일단 내가 가진 정품 팬 스위치는 고장나지는 않고 동작을 했다.

다만, 스위치 근처의 온도가 105도 정도 였을 때 스위치가 붙고, 팬이 동작해서 냉각수 온도가 내려가기 시작한 다음 98~100도 정도에서 오프되는 것 같다.

스위치가 붙고 다시 떨어지는 동작 주기는 1~2분 이내로 짧았다.

냉각수 온도가 올라가는 최대 온도와 팬이 돌기 시작해서 냉각수 온도가 내려가는 속도는 당연히 외기 온도에 따라 달라진다.

여름처럼 외기가 더울 때는 더 높은 최대 온도까지 올라갈 것으로 예상되며, 또한 스위치 붙고 떨어지는 동작 주기 또한 길어질 것이다.

이것을 참고하여 지금 만들고 있는 팬 스위치 컨트롤 마이컴의 릴레이 동작 온도를 설정할 것인데, 오늘 측정한 것을 참고해보면, 98도에서 온되고 95도에서 오프되는 것으로 하면 좋을 것 같다.

일단 이 온도 조건으로 시도해볼 예정이다.

https://youtu.be/bRRFmTCS0Ko

Leonard.

CB400 냉각수 팬 컨트롤러 제작(아두이노) ep #2 : 보드, 프로그래밍

 팬 스위치를 일반 써모스위치로 개조해서 만들어보려 했지만 실패했다. ㅋ

조금 더해보면 될 것 같긴하지만 어차피 마이크로 컨트롤러 기반으로 만들고 있었으니, 해당 프로젝트를 진행시키기로 했다.

지난 번에는 OLED를 아두이노 나노를 이용해서 구동하는 것까지 구성을 해 놨다.

그러나 냉각팬을 아두이노로 구동하려면 5V 입력을 받아 구동되는 릴레이가 필요하다.

마이컴에서 나오는 출력은 약해서 릴레이 코일을 구동하지 못하기때문에, 별도의 전원이 필요하고, 이를 컨트롤하는 별도의 동작회로도 필요하다.

다행히 판매하는 것이 있어서 그것으로 구매했다.

그리고 12V를 마이컴 동작 전원인 5V로 변환하는 DC-DC 전원변환기도 구매했다.

온도 센서는 3D 프린터에서 일반적으로 많이 사용하는 100k 써미스터를 사용하기로 했다.

일반적으로 아두이노 프로젝트에서 사용하는 예제는 10k를 주로 사용하기때문에, 3D 프린터 구동 프로그램인 Marlin을 분석해야 했으나, 다행히 해당 100k 써미스터 사용하는 라이브러리를 구할 수 있어서 해당 라이브러리를 사용했다.

다만, 해당 라이브러리가 아두이노 라이브러리 매니저로는 헤더 파일 인식이 안되어서 고생했는데 zip 파일을 직접 로딩하니까 그제야 인식이 되었다.

왜인지는 모르겠다.

ESD가 들어오면 마이컴이 손상까지는 안되지만 동작을 멈추는 일이 발생할 수 있다.

그래서 전원과 신호선에서 들어오는 ESD를 차단하기 위해 바리스터를 부위마다 적용했다.

이렇게 해서 온도를 제대로 인식하는지 테스트를 했다.

또, 특정 온도 이상에서 동작하되, 특정 온도 이하에서 오프되도록 프로그램하고 이 온도 차는 최소 2도 이상으로 해주어야 한다.

만약 이것을 동일한 온도로 하면 채터링 현상이 발생한다.

이렇게 해서 동작 실험을 했다.

이 보드에 써미스터 회로를 하나 더 추가해서 그 센서는 외기 온도 측정 용으로 사용하기로 했다.

다음 편에는 케이스를 3D 프린터로 만들고 나머지 회로를 구축하기로 한다.

https://youtu.be/Ts1LaxUo5nE

Leonard.

희동

 엄마가 장난으로 옷을 덮었는데, 그걸 또 이용하네. ㅋㅋ

상추

 이 녀석 성질 머리하고는 전혀 다른 모습이 가끔 찍힌다. ㅎㅎ

leonard.

실패. 라디에이터 팬 스위치를 내가 원하는 온도로 제작하기 #2

지난 번에 제작한 팬 스위치를 끓는 물에서 시험 동작을 해보니까, 동작 반응 속도가 느리다는 느낌을 받았다.

에폭시로 채웠기때문에, 원래 팬 스위치 케이스의 재질인 황동보다는 열 전달 속도가 느릴 수 밖에 없었다.

그래도 실제 사용해봐야했기때문에, 오늘 바이크에 장착해서 실험을 해보았다.

어제부터 기온이 뚝 떨어져서 오늘 최저 온도가 영하 12도 였고, 오후 4시쯤 시동을 걸었을 때 외기는 약 영하 4도 정도였다.

지난 주에 시동 걸었을 때도 추웠지만 영상이었고, 그때까지는 시동에 문제 없었지만, 역시 영하 날씨에서는 배터리 성능이 많이 떨어지는 것 같다.

시동이 잘 안걸려서 초크를 당기고 걸었더니 바로 시동이 걸렸다.

지금까지는 계속 인산철 배터리만 사용했었기때문에, 납산 전지가 영하에서는 시동성이 이렇게 안 좋을 줄은 몰랐다.

조만간 인산철 배터리를 다시 자작해서 교체해야하겠다.

납산 배터리는 별로군.

그렇게 시동을 걸었고, 거의 20분 이상이 지나서야 서모스탯이 열리기 시작했다.

잠시 더 기다렸더니 팬 스위치 근처 온도가 95도 이상을 지나 112도까지 올라갔다.

그러나 아직 팬이 동작하지 않는다.

좋지 않다. 반응 속도가 너무 느리다.

이 방식으로 팬 스위치를 만드는 것은 좋지 않겠다.

카페 회원분이 납으로 써모 스위치를 스위치 케이스에 붙이는 방법을 추천했고, 그 방식으로 하면 잘 될 것 같다. 열이 전달되는 속도가 훨씬 빠를 것이다.

이 방식도 잘못하면 써모 스위치 안의 납땜 부위 있으면 그것이 녹아 떨어질 수 있는 등, 생각해봐야 할 문제가 있긴 해도 도전해 볼만하다.

하지만 고장난 팬 스위치가 없어서, 이번에는 포기하고 다음에 기회되면 만들어봐야겠다.

결론적으로, 에폭시 충진 방식 팬 스위치는 실패다. ㅋ

https://youtu.be/V7elC6jG9f0

Leonard.

라디에이터 팬 스위치를 내가 원하는 온도로 제작하기 #1

지금까지 하도 냉각수 관련 문제로 고생하면서 온갖 경험을 다 하다보니, 이제는 엔진 냉각 시스템에 대해서는 거의 이해한 것 같다.

가장 크게 고생한 것은, 라디에이터 캡을 불량으로 사용한 바람에 증기압을 유지하지 못했고, 그 때문에 냉각수가 끓는 점이 100도 정도로 낮아져서 냉각수가 끓어 넘쳤다는 것이다.

이제 제대로된 라디에이터 캡을 사용했기때문에 그럴 일은 없겠지만, 그래도 CB400의 원래 냉각수 팬 동작 온도 100도는 낮추고 싶었다.

현재 마이크로 컨트롤러를 이용하여 팬 동작 온도를 조절하는 시스템을 개발하고 있으나, 이것과는 별개로 간단한 방법이 있어서 이번에 소개하기로 한다.

시장에서 찾아본 호환 냉각수 팬 스위치의 동작 온도는 80~85도 였고, 이것을 사용해보니 엔진이 조금만 열을 받아도 팬이 늘 돌아가는 상태가 되었다.

왠만하면 꺼지지 않는다. ㅋ

그도 그럴 것이 써모스탯이 82도에서 열리기때문에 85도 ON은 팬이 꺼지기가 힘든 조건이었다.

운 좋게 93도 제품도 찾긴했으나 주문한 두개 모두 불량이었다.

어떻게 불량률 100%가... ㅋ

그래서 고민하며 찾다보니 일반 써모 스위치를 찾을 수 있었다.

동작 온도가 매우 다양했고, 나는 100도와 95도 짜리를 주문해서 이번에 95도 짜리로 스위치를 사용했다.

접점 용량이 5A니까, 자동차 라디에이터 팬 용으로는 못 써도 바이크 라디에이터 팬용으로는 쓸 수 있었다.

(사백이 라디에이터 팬은 30W 이내므로 2.3A 정도로 용량이 작다.)

기존에 불량으로 가지고 있었던 사백이 팬 스위치 안을 뚫어내고 여기에 저 써모 스위치를 넣은 다음 몰딩 용 에폭시로 몰딩을 했다.

이 방법의 단점은 열용량이 정품보다 늘어나면서 반응 속도가 느려진다는 점이다.

즉, 늦게 켜지고 늦게 꺼진다.

늦게 꺼지는 것은 상관없지만 냉각수 온도는 계속 올라가는데 늦게 켜지면 곤란하다.

전에 순정품으로 측정해보았을 때 대략 2분 주기로 꺼지고 켜지고를 반복하던데, 새로 만든 팬 스위치로 측정해보니까 역시 2분 주기였다.

동영상에는 1분이라고 되어 있으나, 몇 번 더 확인해 본 결과 약 2분 주기였다.

그러나 끓는 물과 상온을 왔다 갔다하며 측정한 것이라서 95도 근처에서 왔다갔다하며 조절하는 시간은 별개문제다.

따라서 다음 편에서는 이 자작 팬 스위치를 사백이에 장착한 다음 팬 온 오프 시간 간격과 그때의 팬 스위치 근처 라디에이터 온도를 측정할 예정이다.

https://youtu.be/idsV9KS4E_Y

Leonard.

바이크 전원 연결 방식으로 그립에 열선 설치

평소에 손이 그리 찬 편은 아니지만, 외기가 내려가면 같이 차진다.

바이크를 타게 되면 꼭 손이 찰 수 밖에 없는 상황이 있다.

난 장거리를 다니기때문에 멀리 가려면 새벽 일찍 출발해야 하고 새벽엔 한 여름 아니고는 주행 중 손이 시렵다.

그래서 내가 메고 다니는 가방엔 장갑이 늘 3개가 있다.

더울 때, 약간은 따뜻할 때, 아주 추울 때 끼는 장갑 세 종류를 항상 가지고 다닌다.

하지만 장갑이 두꺼워지면 드로틀 조작감도 떨어지고, 손도 둔해서 얇은 장갑을 선호하지만 손이 시려워서 두꺼운 장갑을 낄 상황이 자주 발생한다.

요즘은 배터리가 발달되어서 배터리 발열 장갑이 나와있었고, 적당한 것을 재작년에 구매해서 착용해보았다.

음~

가격에 따라 다르겠지만, 아마 큰 차이는 없으리라고 본다. 내가 샀던 것은 최대 발열에서도 미지근했고 그나마도 한 시간 정도후면 발열을 느낄 수 없을 정도였다.

그렇다고 히팅 그립을 사지는 않을 것이다.

정품은 문제없겠지만, 사외품으로 나오는 히팅 그립을 두번 경험해봤으나 품질이 영 아니었다.

우선 드로틀 케이블 고정하는 구멍 부분의 플라스틱이 약해서 벗어나는 허접한 제품을 겪어봤고, 핸들로 열이 대부분 빠져나가서 손으로는 열이 올라오지 않았다.

게다가 드로틀링을 하다보면 케이블이 단선되는 제품도 있었고, 드로틀 회전 동작이 매우 뻑뻑하기도 했었다.

손은 차고, 마땅한 제품은 없고 몇 년동안 고민만 했다.

그러던 중에 그립 위에 감는 방식의 히터를 발견했다.

오, 이거면 될 것 같다.

핸들에 테이프를 감아서 단열을 좀 해주고 그 위에 감으면 훌륭할 것 같다.

이 방식은 그립에 고정되어 있는 드로틀 케이블에 문제를 발생시키지도 않는다.

그래, 이것으로 하자.

주문했다.

오? 중국산도 가끔 훌륭한 제품이 있다. 온 것을 보니 제법 괜찮다.

포장도 고급스럽게 되어 있었고, 커넥터도 오링이 들어 있는 방수 타입이다.

컨트롤러 스위치를 고정하는 브라켓은 도금이 아닌 스테인리스 스틸.

만족스럽다.

우선 내 그립은 정품은 아니고 사외품이다.

알루미늄 노출 부분이 많아서 단열을 꼭 해주어야 한다.

무엇으로 할까 찾다가 테니스 그립 용 테이프를 사용하기로 했다.

한 쪽 면이 부직포 비슷한 재질이라 단열도 잘 될 것 같다. 손에 닿는 면은 그립 용 테이프이다보니 미끄러지지 않는 재질이다.

우선 검은 그립 테이프를 이용하여 아래 방향으로 감기 시작한다. 드로틀을 감을 때 테이프가 감기는 방향으로 감아야 한다. 안 그러면 사용할 수록 점점 풀리는 수가 있다.

전체적으로 감고 나서 마감.

그 위에 히터를 씌운다. 원래는 아래처럼 끈으로 묶으라고 되어 있지만, 끈을 이용하지 않고, 히터를 씌운 후에 테니스 그립 용 테이프를 이용해서 감아서 고정하기로 했다.

히터를 씌우고 그 위에 아까와 같은 방향으로 그립 테이프를 감아서 마무리한다.

바깥 부분은 빨간색 테이프를 사용했다.

주의할 점은 최대로 드로틀을 돌렸을 때 히터 전원선이 어딘가에 걸리지 않도록 히터 위치를 정해야한다는 점이다.

양 쪽 모두 장착 완료.

그립이 제법 두꺼워져서 둔할 수도 있을 것 같아, 겨울 장갑을 끼고 그립을 잡아 보았다.

기존 그립은 이 장갑으로는 미끄러져서 드로틀 조작이 힘들었었지만, 테니스 그립은 역시 좋구나.

안 미끄러지는데다가 생각보다 둔하지 않았다. 드로틀을 잡은 상태에서 두 손가락으로 브레이크를 잡을 수 있었다.

전원은 릴레이를 사용해서 별도 구축을 할 생각이라 다음에 하기로 하고 일단 임시로 배터리에 연결해서 시험 동작을 해봤다.

컨트롤러 버튼에서 빨간색이 최대 온도이다.

이 설정으로 몇 분 유지했더니, 맨 손으로 잡았을 때 아! 뜨거! 정도는 아니고 오래 잡고 있으면 저온 화상이 염려될 정도까지는 온도가 올라갔다.

장갑 끼고 잡고 있으면 될 것 같고, 4단계 온도 조절도 되니까 손 난방은 문제 없을 것 같다.

역시 배터리 따위하고는 비교할 성능이 아니다.

양 손 다 합쳐서 최대 18W이다.

바이크의 전원 장치에서 연결해서 쓴다고 마구잡이로 전원을 빼서 쓰면 제너레이터 또는 레귤레이터가 타버린다.

내 경우는 좌우 차폭등 4개를 전구에서 LED로 바꿨다.

백열전구 차폭 등 1개가 21W이고 LED 전구는 대략 3~5W 정도이므로 4개면 약 60~65W 절감했기때문에, 열선 그립을 위해서 18W를 전원에서 빼 쓰는 것은 문제가 없다.

다음 번에 릴레이를 사용해서 히터 전원을 연결할 것이다.

이 릴레이의 1차 전원은 약 2.5W가 사용되지만, 아직 전원에는 여유가 많이 있으므로 이것을 사용해서 보조 전원을 구축할 것이다.

이렇게 하면 허용 전류 내에서 메인 배선 및 휴즈에 부하를 주지 않고 안전하게 전기를 사용할 수 있다.

이 방법은 워낙 많이 사용되는 방법이므로 설치하는 영상을 유튜브로 만들어 볼까 생각한다.

Leonard.