Heizgriffe Offroad . . do it yourself

Zuletzt hab ich vor 2 Jahren die ersten Tests mit einer selbst gebauten Griffheizung (Patronen im Lenker) an meiner damaligen EXC gestartet. Das lief alle recht vielversprechend, bis die Kiste mir dann gestohlen wurde (Campingplatz Frankreich) . . ich hoffe die haben sich die die Finger daran verbrannt.

Mit meiner aktuellen EXC und der Beta vom Kumpel hab ich das jetzt Projekt jetzt nochmal neu aufgelegt. Das Prinzip bleibt das gleiche, Heizpatronen für einen 3D Drucker (ca 2€/Stück) in einem aufgebohrten Messing Rundstab (10cm 2,50€/Stk.) und die Verkabelung durch den Lenker mit Austrittsbohrung zwischen der Klemmung. Zusätzlich noch etwas Wärmeleitpaste und eine kleine Tube Hitze beständiges Silikon besorgt.

Bevor es ans Basteln geht, erst mal die Heizpatronen testen. Die sind für 12V gedacht und sollen ca 40W liefern. Mit 6x20mm sind die sehr klein, erreichen aber sehr hohe Temperaturen (bis rotglühend ). Dabei saugen die einzeln bis zu 4A, was für die winzige Lima und Verkabelung der KTM/Beta doch etwas viel sein dürfte . Die Batterie ist bei den Kisten ausschließlich zum Anlassen verbaut, das gesamte übrige Boardnetz wird erst bei laufendem Motor über die Lima versorgt.

Also zwei von den Patronen in Reihe geschaltet (bietet sich an, sind später sowieso gemeinsam im Lenker verbaut) und mit einer Testbohrung (6mm /20mm tief) in jeweils eine der Messingstäbe eingeschoben. Das ganze an eine PKW Batterie geklemmt und die Temperatur Entwicklung ertastet. Dabei ist die Leistung nur noch 1/4 so hoch, der gemessene Strom liegt bei ca 1,6A

Es dauert etwas und die Stelle an der die Patrone in dem Messing sitzt wird deutlich wärmer als der Rest. Insgesamt läßt sich das Messingteil aber noch so gerade kurzzeitig anfassen . . könnte passen, wenn es erst einmal im Lenker steckt.

Also das Messingteil bis auf ca 6cm Tiefe mit 6mm aufgebohrt und dann nochmal mit 8mm und 4cm Tiefe hinterher. So läßt sich die Patrone mit dem Kabel leichter bis in die Mitte von dem Messing einschieben und die Wärmeverteilung dürfte auch besser werden. Dann noch etwas Wärmeleitpaste auf die Patrone und die 8mm Öffnung aus der die Kabel raushängen mit dem Silikon verschlossen. Jetzt bleibt die Patrone wo sie sein soll und ein Test im Lenker kann folgen.

Zunächst mit dem Kabel nach außen, schließlich muss ich die Patrone ja auch noch rausziehen können. Dafür muss die Beta herhalten, auf der rechten Lenkerseite ist das Griffgummi eh hinüber (eingerissen), da brauche ich nur das Griffende abschneiden und kann in den offenen Lenker schauen. Neue Griffgummis liegen schon parat, also links das Griffgummi abgezogen und die zweite Patrone im Lenker versenkt. Die Verkabelung dann außen vorgenommen und an die PKW Batterie geklemmt.

Es dauert eine Weile, aber dann macht sich spürbar die Wärme am Griff bemerkbar. Könnte noch etwas wärmer sein, aber noch fehlt die Wärmeleitpaste auf dem Messsingrohr und die Lima wird ja auch etwas mehr als 12V liefern. So wird sich der Strom und die Heizleistung noch etwas erhöhen. Die Messingteile sind einbaufertig, muss mir nur überlegen, wie ich die im Lenker fixiere und ggf. auch wieder rausziehen kann.

Also das andere Ende mit einem kurzen Gewinde versehen und eine 5mm Schraube darin fixiert (nicht ganz eingeschraubt). Der Schraubenkopf soll mit dem Lenkerende abschließen und den Hohlraum dahinter (bis zum Messing) wird mit dem Silikon verschlossen. das isoliert nicht nur zusätzlich, das Messingteil läßt sich später auch wieder entfernen, nur das Silikon aufschneiden und am Schraubenkopf rausziehen . . so die Theorie.

Erst mal ist der Lenker dran, alles abzubauen hab ich aber keine Lust. Also nur die Klemmung gelöst, den Lenker verdreht und mit der Stelle des Kabelaustritts nach oben wieder fixiert. Die winzige Lampenmaske und der Mini-Tacho ist in 2 Minuten abgebaut. Jetzt die Bohrstelle markiert und ein 8mm Loch in den Lenker gebohrt. Anschließend die Messingteile (jetzt mit dem Kabel nach innen) in den Lenker geschoben . . . halt, wie bekomme ich die Kabel durch das Loch?

Die Patronen wieder raus und einen dünnen Kupferdraht durch das Loch zu den Enden geführt, das Kabel der Messingteile daran fixiert und dann wieder zurück gezogen . . geht doch. Jetzt die Messingteile mit Wärmeleitpaste bepinseln und dann ab damit in den Lenker. Die Kabel so weit möglich rausgezogen und mit einem Schrumpfschlauch zusätzlich geschützt. Silikon um die Schraubenköpfe am Lenkerende und das ganze erstmal ruhen lassen.

Am nächsten Tag die Sache begutachtet, den Lenker wieder ausgerichtet und die Klemmunng befestigt. Soweit so gut . . . erstmal die neuen Griffe dran. Trotz anwärmen und etwas Kleber geht das nur mit viel Kraftaufwand. Irgendwann sitzen die aber und ich bastel mir derweil einen provisorischen Schalter. Ein kleinen Blechwinkel hab ich noch und ein passender Schalter ist auch noch vorhanden. Das ganze wird an der Lenkerklemmung untergeschraubt und nach vorne verkabelt, zusammen mit den Kabeln aus dem Lenker.

Soweit der Stand der Dinge, ein wenig Arbeit ist es noch. Auf der ersten Probefahrt (es geht nächste Woche nochmal nach Holland ) wird sich das Ergebnis zeigen. Sollte die Temperatur der Griffe noch zu niedrig sein, denke ich über eine kleine Regelung (PWM Elektronik) nach. Dazu bräuchte ich nur die Reihenschaltung wieder aufheben, so ein fertiges Teil kostet kaum 10€ . . mal schauen was der Live-Test ergibt.

Die fertigen Teile kosten 100€ und da ist dann auch nur ein 2 Stufen Schalter dabei. Aktuell hab ich 12 W errechnet, das wird tatsächlich etwas zu wenig sein. Wobei die Wärmeverteilung aus dem Lenkerinneren eine große Rolle spielt. Habe eine PWM gefunden, die passen könnte, kann angeblich bis 10A, ist nur 40x30mm groß, das Poti hat sogar einen Schalter und das ganze soll kaum 10€ kosten.

Problem wird die Max Stellung sein, nicht das die Patronen das nicht können, aber da wären bei Parallelschaltung ca. 4A pro Seite zu erwarten . . das machen die dünnen Leitungen und die Mini Lima der Beta/KTM wohl nicht mit. Aber evtl. läßt sich ja ein einfacher/mechanischer Anschlag an den Regler basteln . . . bis hierhin und nicht weiter, sonst statt

Quote from blahwas

Wird dann auch noch zuerst der ganze Lenker geheizt, ein Metallteil im Fahrtwind, und dann erst die Griffe, fürchte ich, man spürt gar nichts mehr.

Ja, es dauert etwas, bis man überhaupt was spürt. Ist der Lenker aber erst mal vorgewärmt, steigt die Temperatur am Lenkerende (Griffbereich) nochmal spürbar an, während der Lenker ab der Armatur bis in die in der Mitte kalt bleibt. Deshalb sollte das Messingteil auch nicht länger als der Griff sein und auch nach außen eine Art Isolierung bestehen. Der Fahrtwind spielt zumindest am Lenkerende keine große Rolle, man hat nicht nur die Gummigriffes darüber, sondern auch noch die behandschuhte Hand. Das isoliert den Lenker von außen, zumindest im Bereich der Griffe . . und genau da soll es ja auch warm werden/bleiben. Der Übergangsbereich im Lenker ist das Problem, da holt man sich eine Kältebrücke ins Haus.

Das mit dem Widerstand am Poti sollte natürlich auch gehen . .

Heute das gleiche in den Lenker der KTM verbaut, ging schon etwas schneller. Dann noch einen kurzen Probelauf mit der Beta gemacht . . nicht gefahren, das würde die Nachbarschaft zu sehr aufschrecken. Die qualmt im kalten Zustand schon heftig und so ein 2T will direkt nach dem Start durch kurze Gastöße am Leben gehalten werden. Nach ein paar Minuten spürt man die sich langsam erwärmenden Lenkerenden. Nach ca 10-12 Minuten ist scheinbar der Endzustand erreicht. Nicht sehr warm, aber schon deutlich angenehmer als ein ungeheizter Griff.

Eine kleine PWM Elektronik ist bestellt (8€, 10A max). Die hat auch einen Steckkontakt um das Poti abgesetzt zu montieren. Sobald das Teil da ist, werde ich eine Testreihe angehen, mal schauen was damit so machbar ist.

Donnerstag gehts nochmal auf RB Tour nach Holland, da gibts dann einen ersten vorläufigen Langzeit-Test.

Der Test über 180km offroad war erfolgreich. Man spürt den Unterschied deutlich, wenn auch die Temperatur noch gerne etwas höher sein könnte. Besonders am rechten Lenkerende (wegen dem Gasgriff) ist es spürbar weniger warm.

Die kleine PWM Schaltung sollte bald kommen, dann wird weiter entwickelt . . .

Die PWM (60x55x30mm) ist gekommen, müssen irgendwo noch ans Moped geschraubt werden, Platz gibts dafür nicht wirklich, aber ich lasse mir was einfallen.

Erst mal einen Test mit den verbauten Heizpatronen machen und den mindest Potiwiderstand bei ca 1,5A pro Seite bestimmen. Das wären dann bei 13,5V fast genau 20W . . sollte genug sein um eine ordentliche Temperatur zu erzeugen.

Die rein elektrische Leistung ist nicht unbedingt mit der Wärmeentwicklung zu vergleichen. Die Patronen werden bei direktem Anschluß an 12V rotglühend . . da lassen sich die Messingstangen schon nicht mehr direkt anfassen und selbst am Lenker wird es einfach zu heiß. Im Moment sind es in der Reihenschaltung mit ca 1,8A und 6,5V ca 12W und die spürt man schon deutlich, wenn es auch gerne noch etwas mehr sein könnte. Ich schätze, das ich mit 20W im Maximum auskomme und dann nach unten regeln kann. Testbericht folgt . . .

So, heute die PWM mal ausgiebig an den verbauten Patronen getestet. Mangels permanenter Stromversorgung vom Moped (der Winz- 4Ah Akku ist nur zum Starten, der Rest geht über die Lichtmaschne) habe ich eine Auto Batterie und ein großes Profi-Ladegarät verwendet. Die beiden Heizpatronen parallel an die PWM angeschlossen, ein A-Meter zwischen Batterie und PWM und dann allmählich die Regelung über das Poti aufgedreht.

Bei ca 1/4 Winkelweg beträgt der Strom bereits knapp 2A und die gefühlte Temperatur an den Griffen ist nach ein paar Minuten etwa so hoch wie bei der Reihenschaltung, also lauwarm. Bei ca 1/3 Winkelweg beträgt der Strom bereits 3A und die Temperatur ist deutlich angestiegen, fühlt sich angenehm an.

Bei ca 1/2 Winkelweg sind es bereits ca 4A und die Griffe werden ordentlich warm, läßt sich aber noch aushalten. Noch etwas weiter aufgedreht und es geht auf 5A hoch, die Kühlkörper an der PWM sind schon ziemich heiß, die Griffe auch. Man fühlt sogar schon weiter zur Lenkermitte das die Temperatur hier spürbar ansteigt.

Rechnet man jetzt mal stumpf mit 12V an den Patronen und etwa 2,5A pro Seite, sind das gerade mal 30W pro Seite. Mehr als 2A pro Seite werden aber nicht nötig sein, da sind es geschätzt kaum 25W. Ich werde das Poti austauschen bzw. einen Widerstand in Reihe dazu schalten. So sollte die PWM über das Poti bei Vollanschlag nicht mehr als 4A (2x2A) ziehen und die Griffe damit ausreichend warm werden.

Fortsetzung folgt . . .

Ja, danke für den Tipp. Zumindest hat es bei der Reihenschaltung an der Lima doch recht vergleichbare Wärmeentwicklung gegenüber der Batterie Test- Schaltung gegeben. Sobald ich etwas Zeit habe, wird ein Test am Moped gemacht . . dazu muss halt nur der Motor laufen, ist nicht jederzeit so ganz ohne Belästigung der Nachbarschaft möglich.

Heute etwas Zeit gefunden und an der Schaltung weiter getüftelt. Hab einfach das 100k Poti von der zweiten PWM ausgelötet und in Reihe zum mittleren Kontakt der Test PWM gelötet. Bei ca 1/4 aufgedrehtem Poti auf der Schaltung läßt sich so der Strom am Eingang der Schaltung mit dem zusätzlichen Poti über dessen gesamten Drehbereich zwischen 2,3 - 3,3A einstellen. Das sind schon mal ganz gute Werte, könnten aber eine etwas größere Range haben.

Also das zusätzliche Poti in Reihe mit einem der äußeren Anschlüße verbunden und nochmal gemessen. Bei 1/2 aufgedrehtem Poti auf der Schaltung läßt sich jetzt der Strom am Eingang der Schaltung mit dem zusätzlichen Poti zwischen 2 - 4A einstellen. Die Temperatur (mit der Hand gefühlt) ergibt sich nach ein paar Minuten zwischen "lauwarm" und "ordentlich warm".

Der Widerstand des Potis ist mit 100K angegeben, also wäre dieses durch zwei Festwiderständen a 50k zu ersetzen und das zusatzliche 100k Poti zur Regulierung zu verwenden. Dabei kann der gesamte Drehbereich genutzt werden, also alles zwischen "lauwarm" und "ordentlich warm".

Fortsetzung folgt . . .

Die Elektronik ist noch irgendwo unterzubringen, leider hat man nur sehr begrenzten Platz an den Offroadern. Die PWM ist ca 6x6x3cm groß, und kann bis 10A. Die nächste Stufe könnte also etwas kleiner ausfallen, aber ich will es erst einmal damit versuchen. Direkt vor dem Lenker scheint mir der beste Platz zu sein, da kommt so schnell nichts dran, man hat sofort Zugriff und der Kabelweg ist kaum 20cm lang. Also ein Alublech gebogen und gebohrt und mit den vorderen Schrauben der Lenkerklemmung befestigt. Oben rauf ist noch Platz für einen kleinen Schalter, den Prallschutz hab ich schon mal passen zurechtgestutzt.

Ich werde das ganze über einen 4-poligen Stecker mit dem Moped verbinden. Dann läßt sich das ganze Teil schnell entfernen und einfach abstecken. Das Gehäuse für die PWM ist noch nicht fertig, wird von einem Bekannten mit 3D Drucker gemacht.

Das Projekt ist (vorerst) abgeschlossen. Nach langem Suchen hab ich doch noch zwei kleine passende Gehäuse gfunden und mir von einem Freund mit 3D Drucker die Deckel machen lassen. Das ganze dann zusammangebaut, verkabelt und mit laufendem Motor erstmal in Betrieb genommen. Wie gehofft, liefern die Griffe nach ca 10 Minuten deutliche Wärme bei max. aufgefdrehtem Poti (ca4A). Dreht man auf ca 50% ist es immer noch warm, erst bei minimum (2A) gibts nur noch laue Temperatur.

Alle Bauteile scheinen soweit ausreichend dimensioniert zu sein, man muss sich aber etwas gedulden, bis die Griffe richtig durchgeheizt sind, dafür hält es nach dem Abschalten noch eine ganze Weile. Der erste Live-Test wird spätestens im März erfolgen, auf der ersten RB Tour in NL.

Für die nächste Generation hab ich schon weitere Ideen. Die Messingstangen würde ich durch Kupferrohr ersetzen und die Patronen selbst in eine kurze Kupferstange einbringen, welche wiederum in das Kupferrohr gepresst werden können. Das Rohr selbst dann auch vom äußeren Durchmesser so wählen, das es mit sanfter Gewalt in den Lenker gepresst werden kann (ggf. tiefgefrieren und den Lenker vorheizen). Kupfer leitet die Wärme noch besser und das hat dann auch besseren Kontakt zum Lenker. Statt des Potis würde ich 2-3 Festwiderstände über einen Stufenschalter mit OFF Stellung wählen. Der läßt sich einfacher unterbringen, die Elektronik kann kleiner werden (5A reichen) und könnte auch irgendwo anders untergebracht werden . . . Fortsetzung folgt, irgendwann