מצבר כפול לג'יפ CJ

כרגיל בג'יפולוג, אתחיל בשאלה "למה". ובכן, סיבה טובה אחת היא שיש לנו צרכני זרם גדולים שלא היו בתכנון המקורי של חברת ג'יפ - בראש ובראשונה כננת חשמלית, אבל גם מערכת פנסים, מערכת סטריאו עם מגבר רב הספק, מקרר חשמלי, וכדומה. סיבה שנייה היא יתירות - כדי לא להיתקע בשטח או בבוקר לפני העבודה עם מצבר מת מסיבה כל שהיא, תמיד קיים מצבר הגיבוי מוכן להנעה. בקיצור, מערכת חשמל כפולה היא רעיון טוב, וצמד מצברים נפרדים ומבודדים זה מזה הם הבסיס.

הסיבה האישית שלי היתה אחרת. מצאתי את עצמי עם מצבר תקין לחלוטין שוכב בגינה, בנוסף למצבר הכמעט-חדש בג'יפ. זה ביטל את טיעון הנגד מספר אחד נגד כל שיפור בג'יפ - למה לבזבז כסף על משהו שלא צריך. זה אמנם השאיר את הטיעון השני (If it ain't broke, don't fix it)  בחיים, אבל אני חי בשביל להתגרות בגורל...

ה"איך" בפרויקט הזה מתחלק לשניים - איך ואיפה ממקמים את שני המצברים, ואיך מחברים חשמלית. על הנושא השני, החשמל, יש ים של ידע באינטרנט ובספרים, ולמען האמת אחרי שקפצתי למים ושחיתי בהם אני מבין למה - המים לא עמוקים, אז יש הרבה התפלספות. נחזור לזה בהמשך. אתחיל בתיאור החלק המעניין יותר.

שלב ראשון - בנית מגש לשני מצברים

בתמונה משמאל מגש המצבר המקורי בתא המנוע של הג'יפ שלי,  CJ ישראלי יוצא רשות שמורות הטבע. ישנם ג'יפים יוצאי צבא שבהם היו שני מצברים במקור, לטובת מערכות 24V, וישנם מן הסתם עוד כמה וכמה צורות דיגום בהתאם למקוריות הג'יפ.

המגש המקורי מסיבי, וכולל שתי נקודות חיבור עליונות בנוסף לשתיים הראשיות במרכז, ושתי רגליים תחתונות. הוא נועד לקלוט מצבר אחד בגודל סטנדרטי.  

את "הרעיון המבצעי "  שמאחורי תכנון מגש לשתי מצברים לקחתי ממגשים לשני מצברי אופטימה שמופיעים בקטלוגים של  יצרני שיפורים אמריקאים. הפרנציפ הוא לחבר את המגש בין קיר האש לכנף שמולו וכך לפזר את המשקל בצורה הרבה יותר הגיונית. לשמחתי מצאתי שישנם חורים מגובים באומים מרותכים בכנף, ארבע במספר בתבנית מלבנית, שנועדו בדיוק בשביל הצורך הזה.

 אני השתמשתי בזוג העליון, כמו במגשים האמריקאיים שעליהם אני מתבסס, ובשלב ראשון קדחתי והתאמתי חתיכת ברזל זוית 30X30 והדקתי למקום. חתיכת ברזל שטוח נוספת עם שני חורים התאמתי באותו אופן לקיר האש ממול.

את המגש הכינותי מראש על שולחן העבודה. מידות המגש 380 על 285 מ"מ, והוא עשוי מארבעה ברזלי זוית 30X30 בעובי 3 מ"מ, ופרופיל ריבועי 25X25 בעובי 2.25 מ"מ בתור קורת אורך. המידות נלקחו כדי להתאים לשני מצברי ה"שנפ" 63AH שישוכנו עליו.  בקורה קדחתי חורים עוברים בקוטר 10 מ"מ שישמשו למוטות ההברגה. חתכתי וקדחתי את הקורה התחתונה ואת הגשר שאחר כך נועל את המצברים מלמעלה ביחד כדי שיהיו זהים.

את המגש תפסתי לפלטה של קיר האש עם פיקים של ריתוך, כאשר קבעתי את הגובה המדויק לפני כן. השתמשתי בפלס מגנטי כדי לוודא שהמגש פחות או יותר אופקי. אחרי השלמת הריתוך לפלטה החזרתי את המתקון למקום, הברגתי את הפלטה לקיר האש, ותפסתי עם פיקים את הפינה של המגש לבזנ"ט שמחובר לכנף.

המיקום במרחב של המגש חשוב! יש לקחת בחשבון את הגובה של המצבר + גשר עליון + אום פרפר ולוודא שלא יפגעו ממכסה המנוע - ולשים לב שמכסה המנוע מעוגל, לכן נקודת המפגש תהיה בפינה של המצבר החיצוני. מה הגובה המדויק? לא יודע, אני כנראה כישרוני ויצא לי בפוקס שנשאר בדיוק כמה מ"מ בין הפרפר למכסה המנוע.

על השולחן השלמתי את הריתוך - השתמשתי בחומר נוסף (מוט עגול דק)  כדי ליצור גוש של ברזל באזור הפינה, ובפס מכופף ברוחב 30 מ"מ ובעובי 4 מ"מ באמצע כדי להשלים את המגש.

בשלב האחרון התאמתי את הרגל המקורית למגש החדש. הרגל תומכת את הפינה הרחוקה לתחתית קיר האש. ריתכתי אותה למגש אחרי שפירקתי אותה מהמתקון המקורי. צבע ספרי שחור והמגש מוכן...

למחרת הרכבתי את המגש סופית. סך הכל 5 ברגים בקוטר "3/8 מחברים אותו לג'יפ, שלושה לקיר האש, שניים לכנף. השתמשתי אך ורק בחורים מחוזקים ומקוריים, לא היה צורך לקדוח או לפגוע במרכב הג'יפ.

אחרי ששני המצברים מונחים יפה במקומם ומהודקים ע"י הגשר העליון ומוטות ההברגה, נתתי להם שמות. המצבר השמאלי הקרוב למנוע הוא מספר 1, והימני מספר 2 . והגיע הזמן לחבר אותם. ישנם כמה אפשרויות בעיקרון:

א. הכי פשוט - לחבר את שני המצברים במקביל באופן קבוע. מינוס 1 למינוס 2 לבלוק המנוע, פלוס 1 לפלוס 2 לסולנויד - וזה הכל. מקבלים למעשה מצבר אחד, בעל קיבולת אנרגיה כפולה, 126AH. גם הזרם להתנעה כפול - אם המצברים שלי מוגדרים כ400CCA כל אחד, ביחד יש לי מצבר שיכול לתת זרם מקסימאלי כפול. נפילת המתח על המנוע הצרכן (סטרטר או כננת) קטנה יותר, והמנוע בפירוש יסתובב יותר מהר ויותר חזק. חסרונות יש כאן... אפקט היתירות לא קיים. אמנם המצבר הכפול יחזיק מעמד זמן כפול (בתיאוריה) של שימוש  , אבל אם יש קצר קטן איפה שהוא, אור דולק, או צידנית שפועלת כל הלילה, עדיין נמצא את עצמנו ללא מצבר הגיבוי. ובנוסף, המצברים צריכים להיות זהים בתכונות שלהם - אותו סוג, אותה קיבולת, אותו הגיל. במידה ולא, תמיד יהיה מצבר אחד "חלש" יותר מהשני, וכשהרכב כבוי ועומד המצבר החלש יטען לאט לאט (או מהר במידה והוא במצב ממש לא טוב) מהמצבר החזק, ויגמור גם אותו. למען האמת גם אין צורך בחיבור במקביל ברכב שתוכנן לעבוד עם מצבר אחד, כי לצורכי היום-יום, כלומר התנעה, מצבר אחד מספיק. חיבור קבוע במקביל רואים בכלי רכב כבדים עם דרישות זרם גדולות. שם כמובן מקפידים שהמצברים אכן יהיו זהים.

ב. בידוד המצברים זה מזה - Isolation. מינוס 1 למינוס 2 לבלוק המנוע. פלוס 1 או  פלוס 2 מחוברים לסולנויד. מי מהם שמחובר ברגע נתון הוא המצבר של הג'יפ, מניע, עובד, נטען, עושה כלים... השני עומד בצד ומחכה ליום פקודה. אפשר להשאיר את זה ככה, וביום שמצבר 1 ימות ולא יניע, נפתח את מכסה המנוע, ונעביר את נעל הכבל של הפלוס מ1 ל2 ובא לציון גואל. בתנאי ש 2 טעון. השיטה הזאת שקולה בעצם להחזקת מצבר ספייר בתא המטען כמו כל חלק חילוף אחר. אפשר לשפר - לחבר את מצבר שתיים לאחד, אבל דרך מעגל שכולל דיודה - התקן חשמלי שמאפשר לזרם לזרום רק בכיוון אחד. בצורה כזאת מצבר 2 יטען תמיד, כי זרם קטן תמיד יגיע אליו, אבל לא יוכל להפרק כי זרם לא יכול לזרום ממנו למצבר 1 ולג'יפ. ואז, במידה ומצבר 1 נגמר בשל תקלה, או כינון רצוף ללא מנוע עובד, מצבר 2 מוכן להחליף אותו, טעון תמיד. ההחלפה ידנית כמו מקודם. יש לשיטה זאת יתרון - המעגל החשמלי הדרוש הכולל מספר דיודות ונגדים זול ביותר - שקלים בודדים.

ג. השלב הבא - מתג זרם גבוה שבורר בין שני המצברים. מאפשר לנסוע (ולטעון) כל יום עם מצבר אחר, לשמור את שניהם טעונים ובכושר. יותר מזה, למתג האופיני יש עוד שני מצבים - חיבור במקביל של שני המצברים - ואז קיבלנו את סעיף א' הנ"ל במידה ויש צורך בכוח רב - לחילוץ קשה למשל. ויש גם מצב OFF, שבו שני המצברים מנותקים, וזה טוב דווקא מהיבט בטיחותי - כמו ברכב קרבי או במכונית מירוץ, אפשר במקרה של התהפכות לנתק את כל החשמל ברכב בסיבוב כפתור ובכך להקטין מאד את הסכנה של שריפה. מתג המתאים לזרמים גבוהים עולה 150-200 שקלים. בנוסף, נדרש כאן היזון מהנהג - השארת המצת במצב של חיבור מקביל למשל כשהג'יפ עומד לילה עם מקרר עובד עלולה לגרום לחיסול שני המצברים.

ד.מערכת אוטומטית  מצוידת בסולנויד לזרם גבוה, שכמו המתג הידני באפשרות הקודמת יכול לברור בין מצבר 1, 2 או שניהם במקביל. המערכת מודדת את המתח על שני המצברים, ומחברת את מצבר הגיבוי אוטומטית במידה והמתח על הראשי ירד מערך מסוים, לטובת התנעה.  המערכת מצוידת גם במעגל טעינה המכיל דיודות למצבר הגיבוי, ולמעשה יכולה לעשות עוד כל מיני טריקים -  אבל בעקרון, מערכת כזאת משחקת בין שלושת המצבים האפשריים גם במתג הידני  - מצבר 1, 2 או שניהם במקביל - בהתאם לקריאות המתח שהיא מקבלת מכל מצבר. מערכות כאלו מצוידות בדרך כלל גם בכמה נוריות חיווי צבעוניות ובמתגים ידניים  שמאפשרים לכפות מצב אחד מתוך השלושה - וכל העסק עולה 200-250$ , יקר.

 בהתחשב בעובדה שהקלט הנדרש מהנהג בשימוש במתג הידני הוא באמת מינימאלי, והמערכות האוטומטיות לא עושות שום דבר מעבר למיתוג בין המצברים - המתג הידני הוא הבחירה שלי (ולא רק שלי - זה בסופו של דבר הפתרון הנפוץ ביותר)

שלב שני וקל יותר - חיבורי החשמל

באזור שבתמונה, למרגלות הנוסע, ישבה פעם מערכת החימום של הג'יפ. החור הגדול מימין הכיל את מנוע המאורר, שתי החורים במרכז-שמאל הכילו את צינורות הנחושת שהובילו מים חמים לרדיאטור. בדיוק באזור הרדיאטור יש מישור מובלט בדיוק במידה בשביל המתג. קדחתי שלושה חורים בקוטר 8 מ"מ בצורת משולש. הכבלים יעברו בחור המוארך שלמטה...

המתג הוא מתג 4 מצבים לזרם גבוה, מסוג Knife Switch , מתוצרת איטלקית. מיועד לשימוש ביאכטות וסירות מנוע, המתג מתאים לזרמים של 150 אמפר, ועלה 150 שקלים בחנות "ימית" בחיפה.

המתג מגיע בלי מכסה למגעים. אני מניח שביאכטות מתקינים אותו על משטח עץ או פיברגלאס, אבל אנחנו מתקינים אותו על פח מוליך - יש צורך בבידוד שימנע כל אפשרות של מגע בין הפלוסים העצבניים והמרכב. הפתרון,  פרוסה של PVC קשיח בעובי 6 מ"מ שחתכתי במסור מגליל בקוטר 200 מ"מ. אם אין גישה לחומר גלם מסודר, כל אלתור של פלסטיק  בא בחשבון - צלחת פלסטיק צבאית, מגש מחדר האוכל בקיבוץ  - כיד הדמיון הטובה. העיקר שיהיה פלסטיק מבודד בעובי בריא. חותכים לצורה עגולה (אם רוצים) וקודחים שלושה חורים מתאימים.

המתג במקומו הסופי, למרגלות הנוסע. את הכבלים העברתי דרך החור שמתחת והגנתי עליהם בצינור גומי  שלא ישתפשפו בפח החד. הכבלים הם כבלי ריתוך בעלי שטח מגע של35  מ"מ מרובע. זה הרבה יותר מהנדרש - 16 מ"מ היה מספיק, ו25 בוודאי. אבל זה לא מזיק. כבל ריתוך עדיף על כבל יעודי לרכב, כי יש בו הרבה יותר גידים דקים, כך שהוא גמיש מאד. הוא גם עולה קצת יותר, אבל מדובר על משהו כמו 7 ש"ח למטר,כאשר 5-6 מטרים מכסים אותנו מעל הראש.

שני המצברים במקום. מוטות הברגה בקוטר 3/8 אינץ' נחתכו לאורך המתאים, אומים מעל ומתחת החורים שבמגש ולמעלה פרפרים. להדק היטב, כך שהמצברים לא יזוזו אבל לא יותר. מומלץ מאד להשתמש באומי ניילוק  כי העסק צפוי להשתחרר עם הזמן במידה ולא.

 אחרי זה התחלתי למשוך את הכבלים אחד אחד. נעל כבל, בידוד, חיבור למתג, משיכה דרך קיר האש למיקום המתאים, חיתוך לאורך המתאים, נעל-בידוד וחוזר חלילה. כבל למצבר 1 פלוס, מצבר 2 פלוס, ולמנוע - כלומר לסולנויד של הסטרטר. צרכני משנה קטנים (אם קיימים) יש לחבר לרגל של הסולנויד.  את המינוסים חיברתי אחד לשני בכבל קצר ואת שניהם לבלוק המנוע. כדאי  לבדוק בהזדמנות זו שקיימת הארקה טובה בין המנוע לשלדה ולמרכב - אצלי גיליתי שאין ובמקומה היה כבל דק יחסית מחובר ישירות מהקוטב השלילי במצבר למרכב. אז הוספתי עוד כבל מסיבי מבלוק המנוע לשלדה - לבורג של הבמפסטופ הימני. חיברתי על הדרך גם כבל ריתוך עבה עם נעליים חדשות מהסולנויד לסטרטר.

חוץ מהכבלים נדרשים מחברים. שני זוגות של נעלי מצבר (36 שקלים) , וערמה של נעליים שטוחות גדולות מחנות לצרכי ריתוך ( 1.5 שקלים לאחד). את הכבלים חשפתי, הכנסתי עמוק לנעל, ודפקתי עם פטיש על שולחן הברזל למצב של שניצל דק. בידוד עם איזולירבנד, אדום לפלוס בשביל הסדר הטוב.

הכבלים מהכננת מחוברים ישירות למצבר 2 , השמאלי בתמונה. הכננת תשתמש במצבר 2 בלבד, כאשר המתג במצב 1,2 או OFF. מצבר 1 יישאר טעון ומוכן להניע את הג'יפ. מתג במצב BOTH יחבר גם את המצבר הראשי לכננת, במידה ויש צורך.

סיכום

עלויות:  מתג - 150 שקלים, 5 מטר כבל ריתוך 35 שקלים, נעלי כבל 40 שקלים. ברזל, מוט הברגה, אומים, איזולירבנד, אזיקונים, צבע שחור, אלקטרודות ודיסקים - עוד כמה עשרות שקלים. סופשבוע אחד של עבודה מאומצת....ותודה לחברים בפורום "ג'יפטריפ" על עצותיהם הטובות.