190 Amp Yanmar kits 

240 Amp kit for Yanmar

330 Amp kit for Yanmar

Marine high output alternator and second alternatordiscussionBy: Scott Fratcher ­ Marine Engineer/Captain

  

On this dual alternator discussion I received a well thought out email fromAlan concerning second alternators and other charging issues.

I am going to do my best to answer, but first let me give you a briefbackground of where the information I'm going to present comes from. Inormally stay away from personal history because it has little to do withcharging systems, or the other DIY articles I write, but in this instance myexperience is significant to the ideas I am going to present.

My wife and I left San Francisco cruising on our 42ft steel ketch in 1987.Since then we have covered well over 150,000 miles on many boats,mostly without marina stays.

My wife and I departed San Francisco with 30 dollars and a boat load fullof tools. Our idea was to support ourselves while sailing by performingwhatever work along the way we could. This was a time just pre GPS andnot many yachts were sailing compared to today. Two years later GPSbecame universally available and yachting has changed forever, or untilthe satellites fall from orbit.

The advent of a real time navigation system meant high priced yachtowners suddenly had confidence to head offshore. I was sailing in Mexicoat the time working on worn out cruising yachts and trying to keep beansin the cooking pot.

Next thing we know a dozen fully decked out yachts showed up. Eachone seemed to have every imaginable electrical device installed.Computers, refrigeration, deep freeze, navigation systems, big batterybanks, water makers, high wattage electric lamps and some even hadelectric trash compactors. On our boat we were still using kerosenerunning lamps and had none of that high priced gear. It was the start ofwhat has become the modern capable cruising yacht.

Since most of these boats were fitted out in Seattle or San Francisco theywere built for cold conditions. Soon as the boats hit the tropics the fridgeand freezer began pulling double amperage while the single 55 amp enginealternator overheated and failed. It was common for yachts to run themain engine 4­8 hrs a day just trying to keep the beer cold.

Being the business man that I am (see “How to make money with boats”at Yachtwork.com or Boatbooks) I formed a team and we began trying tosolve the big yacht charging problem.

Alternator ideas

 

190 Amp Yanmar belt kit

Fast Flow emergencybilge pump­ Amazing flow

Inexpencive three stepregulator

Marine books by Scott Fratcher

Fast Flow emergencybilge pumps

ElectroMaax batterychargers

We identified a group of boats that were big enough to have the electricaltoys, but did not want to dedicate space to a generator and concentratedon solving the charge issues.

Our customer base for our high amperage kits include:

Offshore cruising yachtsCharter yachts such as the Moorings fleetBeneteau production yachtsMarine electricians wishing for an easy method of driving a largeframe alternator.Yachts with moderate electrical loads that do not wish to dedicatespace, effort and spares to a genset.Large 700+ amp hour battery banksYachts that wish to shut down the genset while using the mainengineBatteries such as AGM that can take high charge ratesSplit voltage charge systems IE 12/24 volt electrical systemsYachts with large inverter loads ie. washer/dryerYachts that wish for a back up charge system for safetyYachts that wish to utilize short engine run times to quicklyrecharge batteries such as cruising boats that only run the enginewhen lifting anchor.Yachts with large electrically driven motors such as electric bowthrusters and electric anchor winches

We tried every imaginable charging combination over about tenyears. We built wind generators, trolling generators, rewindingalternators to get more amperage, petrol deck generators andsecond alternators. Solving the battery re­charge problems was thetopic of radio nets and cruiser parties. Battery regime and chargerates were spoke of of instead of great dive sites.

Because our work shop was built into our cruising yacht we sailed alongwith our customers following the season. I would make two or threeinstallations and then sail with the group to our next destination. In thisway I was able to experience firsthand the results of our efforts.

Of course our own boat was slowly loading up with all the latest gadgetryalso.

What we found was this. Alternative power was good, but it onlysupplemented the main charge from the genset or main engine. The keywas more charging amperage. Like they say “There is no substitute forhorsepower”. We began rewinding alternators for more output, but themath is bad. We have to remove the 55 amp alternator to install a 100amp thus gaining only 45 amps.

Eventually we set upon installing second alternators. The idea instantlycaught on and solved the majority of yacht charging issues in just a fewdays labor. The constant battle of keeping the yacht batteries chargedbecame a non issue.

On every yacht we installed a second alternator the crew stopped talkingabout amps, watts, charge, fridges, and began getting on with cruising.The wives stopped threaten to move off the boat and "camping" on thewater became a lifestyle of relative luxury.

Building second alternator mounts became a big part of our income. It wasgreat. Cruising our boat around installing duel alternator kits and makingpeople happy at the same time.

If you’re interested in doing the same type thing I put out a book “How ToMake Money With Boats” that is for sale in NZ (yachtwork.com orBoatbooks) explaining the step by step process of buying a boat cheapand using it as an economic support platform while cruising. It’s really agreat system and in use by hundreds of people today.

In the 1990's I did a count and found I had over 100 dual alternatordesigns in the field. I don't know how many designs I now have out, butit's a lot. Not only my designs, but the number or re­designs I regularly getcalled to fix.

It's tricky to make a one off bracket that will last the life of the engine.The failures I get called to typically revolve around systems that vibratedand cracked a bracket, or maybe the pivot point was not right so the beltswould not tension correctly. Sometimes the electrical would be done wellbut the welding was poor, or the other way around. See, it's difficult to find

Fast charge rates

Inexpencive universialregulators

 

 

someone that can design and install the electrical and the mechanical sideof a dual alternator kit.

The thing is I have NEVER yet come across a yacht that has told me"You know the thought of rebuilding my second alternator kit is too muchto bear. Let's just remove it".

Instead what I hear is "Just fix it. Do what needs to be done, but keep mysecond alternator installed". I consider this a testament to the fact that asecond alternator solves the majority of long term yacht chargingproblems and it's worth the cost to most owners.

A couple more points to mention. Every system I work on I live with. Mywife and I have been constantly sailing for over 20 years. When we runout of cruising money we jump to another yacht or boat to work. All thewhile our comfort level depends on how well we can keep the mechanicalsystems running at capacity.

We live with what we service. Our main engine has a dual alternatorsystem. I have a seven horse power Yanmar diesel that belt drives a 120amp alternator. We also have two wind generators, a trolling generator andsix solar panels.

I keep careful tabs on the amount of power we use and how we replenishit. The majority of our charge while cruising comes from the big alternatoroff a small diesel.

Of course while sitting at anchor the solar and wind can keep up, butwhen on passage the sails shade the solar, and the big electric auto pilotconsumes a lot of extra power not to mention navigation lights, radar,night reading lights, and all other electrical demands that are increasedwhen a boat is run24/7.

Our typical charging regime is a fast charge from the alternator early in theday while also charging any laptops, fridges, etc. We shut down theengine in time for the sun to take over the charge. We never seem to wantfor more electricity, but we use a lot of it.

 

  

 

So, on to Alan's letter

Because I can't change the text color in the forum text I'm going to givemy opinions in capitals. I know many people say it's the same asshouting in text. I'm only trying separate my comments compared toAlan's.

One more thing, these are just my quick opinions. Every yacht situation isdifferent, but this is what I see from the designer/installer/consumer pointof view…

Hi Scott,I have been interested to read your various articles on alternator upgrades(Tradeaboat, your site & your recent crew.org postings). Having been thruone of these upgrades on my own boat it was interesting to comparenotes. I do feel there are a few points you should clarify/elaborate in yourwritings to ensure people are better informed, all of which I am sure youare aware of. My first suggestion to anybody wanting a better

Energy EastPipeline

Good For the Economy &Safe For The Environment.

Learn More Today.

understanding of marine electrics is to buy Nigel Calder's Maintenanceguide – it seems to have become the definitive reference bookI AGREE. NIGEL IS A FANTASTIC INFORMATIVE READ ON JUSTABOUT ANY TOPIC HE WRITES ABOUT.

SORRY ABOUT LIMITING THE AMOUNT OF INFORMATION I, BUTTRADEABOAT ONLY HAS SPACE FOR ABOUT 2500 WORDS AMONTH. IT SHOULD BE NOTED 2500 WORDS SHOWS THEAMOUNT OF INFORMATION KIWI'S ARE ABLE TO CONSUME.WHEN I WRITE FOR US MAGAZINES THEY ASK FOR 800­1000WORDS.

 

Battery Capacity

– before worrying about the alternator is there enough battery capacity. Itis incredible when you look at the standard specs for the Euro­trash boatsNZ is being inundated with how small the standard battery package is –Bavaria 42, 46, 50 and Oceanis 43 all nominating a single 140 ah batteryas standard (I know most have battery upgrades but leaves people likeyourself to address the charging problem). So bigger is generally neededand I know the selection between wet/gel/agm/hybrid gel types is a neverending debate in itself. My feeling for cost /benefit is to go with T­105 6Vtype wet cells in the appropriate bank size providing there is adequateexternal ventilation, maybe with Hydrocaps.THIS IS A GOOD POINT. MOST EURO CRUISING YACHTS ARRIVEWITH NEXT TO NO BATTERY CAPACITY, BUT SEEM TO NEEDABOUT 500­800 AMP HOURS TO CRUISE. THE SYSTEM WE BUILTFOR ROSS BLACKMAN’S BENETEAU 43 HAS AN 800 AMP HOURBANK AND HE REPORTS NEVER GOING BELOW 700 AMP HOURS.IF HE HAD A 300 AMP HOUR BATTERY BANK THE SYSTEMWOULD NOT WORK NEARLY AS WELL.

THIS IS IMPORTANT BECAUSE IN ORDER TO FAST CHARGE WENEED A LARGER BATTERY BANK. AMAZINGLY MANY U.S. BOATSTOP OUT AT OVER 1600 AMPS.

THE TROJAN 105 AND THE 220 RED TOP 6V BATTERIES SOLD INNZ ARE MY PREFERRED CHOICE. THEY ARE RUGGEDDEPENDABLE, FORGIVING, CHEAP, AND SEEM TO LAST SIX TOEIGHT YEARS WITH GOOD CARE.

 

Engine Mounting configuration –

having sorted the batteries & determined a second alternator is necessarythere is one aspect I feel you should touch on, the matter of allowablesideways loading on the front crankshaft bearing. I went thru this withPower & Marine on my new installation (Yanmar 4JH4 56 hp), in 2005they were adamant that the max size alternator to hang off the side was120 amp. In the finish on my installation we went to a jack shaft as I havea refrigeration compressor & Jabsco bilge pump to run as well as the 140amp alternator. I believe Yanmars have a reputation for being light in thefront bearing size, whereas Kubota derivatives can handle a lot higherloading. Have Yanmar since changed their position on the issue of sideloads?

NOW THIS IS FUNNY TO HEAR BECAUSE I WAS SENIORTECHNICIAN FOR YANMAR ENGINEERING SERVICES THAT WASCOUPLED TO POWER AND MARINE AND THE BLUE PACIFICSALES TEAM. I THINK I WAS THE ONE WHO DECIDED ON THE 120ALLOWABLE AMP DRAW ON YOUR ENGINE. IT WAS A POINT OFDISCUSSION AMONG THE TEAM.

I NORMALLY SPEC ON THE LOWER SIZE OF SAFE BECAUSE ACOUPLE YEARS LATER I TEND TO HEAR REPORTS SUCH ASYOURS WHERE THE USER INCREASED THE AMPERAGE OF THEALTERNATOR AND ADDED A COUPLE OTHER DEVICES LIKE THEFRIGE COMPRESSOR.

REMEMBER THE MANUFACTURER WAS SAYING NOT SAYINGWHAT THE ENGINE WILL HANDLE BUT WHAT THEY ARE WILLINGTO WARRANTY. IT’S AN AGREEMENT OF RISK.

A SIDE TOPIC TO MENTION IS YOUR ALTERNATOR AND REEFER

PUMP BOTH ARE SMOOTH LOADS. THIS SMOOTH LOAD IS AGOOD THING AND GREATLY IMPROVES THE CHANCES OF ATROUBLE FREE LIFE.

WATERMAKER PUMPS, HIGH PRESSURE WASH DOWN PUMPSAND HYDRAULICS NEED “HARD” HITS TO PRODUCE THE HIGHPRESSURE THEY RUN AT. THIS IS MUCH MORE OF A SHOCKLOAD ON THE COMPLETE SYSTEM ESPECIALLY THECRANKSHAFT. ONE WAY AROUND THIS PROBLEM IS ADDING ASMALL NITROGEN CUSHION CARTRIDGE TO THE PUMPINSTALLATION TO SMOOTH THE LOAD.

SO HERE ARE THE YANMAR ALLOWABLE HORSE POWERNUMBERS AS I REMEMBER THEM FOR THE JH4 SERIES ENGINE.WE ARE ALLOWED UP TO SEVEN HORSE POWER CONSUMEDFROM THE FRONT OF THE CRANK AT MAX RPM'S. THE SLAVEPULLEY SHOULD BE WITHIN 15 DEGREES ABOVE OR BELOW THECRANK.

SINCE THE GRAPH IS RPM RATED IF WE WANT TO KEEP RIGHTIN THE ALLOWABLE HP CURVE WE CAN CALCULATE OURPULLEY SIZE TO MATCH THE HP THE ALTERNATOR CANCONSUME.

HORSE POWER TO AMPS PRODUCED IS ALSO A POINT OFCONTENTION. MANY TECHS REPORT 25 AMPS AT 12 VOLTS PERHP. I THINK IT'S MORE LIKE 20 AFTER TESTING MANY SYSTEMSIN THE FIELD. SO SEVEN HORSE POWER WOULD BE 140­175AMPS.

IN PRACTICE YOU WOULD NOT BELIEVE THE AMOUNT OF GEAR ISEE BOLTED TO THE FRONT OF YANMAR ENGINES. MOST SEEMTO KEEP WORKING. THE OTHER DAY I SAW A PHOTO OF TWO200 AMP ALTERNATORS DRIVEN BY AN OLDER YANMAR. IWOULD NEVER TRY TO DESIGN SUCH A WORK HORSE, BUTSEEING IT IN OPERATION I HAVE CONFIDENCE THE LOWERAMPERAGES WE DESIGN WON'T FAIL IN THE LONG TERM.

AFTER ALL THAT DISCUSSION WE CAN NOW THINK ABOUT SIDELOAD. YOU'LL NOTICE THE ALTERNATOR BRACKETS WEPRODUCE PLACE THE SECOND ALTERNATOR ALMOST EXACTLYOPPOSITE OF THE ORIGINAL YANMAR ALTERNATOR. THIS ISNOT BY CHANCE, BUT OUR ATTEMPT TO BALANCE THE LOAD ONTHE CRANK. WE ALSO MAKE A HIGH AND LOW VERSION MOUNT.THE LOW VERSION IS THE BEST BALANCE WITH THE ORIGINALALTERNATOR.

ANOTHER ASPECT TO CONSIDER IS THE SIZE OF THE DRIVEPULLEY. THE LARGER THE DRIVE THE MORE SIDE LOAD. FORTHIS REASON WE ARE USING A 120 MM PULLEY ON OUR JH4ALTERNATOR KITS. THIS SIZE ALLOWS THE ALTERNATOR TO BERIGHT IN IT'S POWER CURVE AT ABOUT 1400 ENGINE RPMS ANDSTILL PRODUCE RESPECTABLE AMPERAGE AT LOWER RPM'S.

IN CORRESPONDENCE WITH STEVE DASHEW HE MENTIONED AYANMAR SUGGESTION OF TWO SMALLER ALTERNATORSMOUNTED ON EACH SIDE OF THE CRANK TO BALANCE THELOAD. I JUST CAN'T GET BEHIND THIS IDEA AS EACH CHARGESYSTEM HAS SOME MAINTENANCE AND A TRIPLE ALTERNATORSYSTEM SEEMS LIKE A LOT OF COMPLICATION FOR ABOUT THESAME CHARGE RATE AS A DUAL SYSTEM.

NOW AFTER YEARS WORKING IN THE FIELD I HAVE ONLY ONCECOME ACROSS A PROBLEM FROM SIDE LOAD AND THAT WASON A 4JH2 WHERE THE DRIVE PULLEY CRACKED AT THEKEYWAY. THE ENGINE WAS STILL RUNNING FINE, BUT THEPULLEY WAS LEAKING OIL. THIS INSTALLATION WAS DRIVING AWATER MAKER PUMP.

The "R" word –

surprised that no where have you mentioned the need for an externalregulator, preferable of the 3 step type.Maths of adding an alternator – the comment about adding a 130 ampalternator to an original 55 amp installation sending a battery boosting 185

amps into the electrical system is surely a little loose. I expect yourinstallations follow customary practice of directing the charge from thelarge alternator to the house bank and the original engine alternator to thestarting battery, ie the two alternators are complimentary, not additional. Ibelieve the only way to send the sum of current outputs to the house bankwould be to replace the engine alternator with an externally regulatedalternator and fit one of those fancy Ample Power/Balmar or otherregulators with 2 field outputs. Those little 80 amp internallyregulated/alternator sensed Hitachi alternators fitted as standard to 4JHYanmars would struggle to produce more than 50 amps even for analmost dead battery and would be totally confused trying to charge abattery already receiving charge from a high output alternator.

EVERY ALTERNATOR INSTALLATION IS BOAT SPECIFIC, BUT MYSTANDARD INSTALLATION IS TO DIRECT THE SECONDALTERNATOR TO THE HOUSE BANK AND THE ORIGINALALTERNATOR TO THE ENGINE START AND THEN INSTALL A VSRTO COMBINE THE BATTERY BANKS SOON AS ONE ALTERNATORHAS SPARE AMPERAGE.

IN PRACTICE THE YANMAR ORIGINAL 80 AMP ALTERNATORSPRODUCES THE 80 AMPS THEY CLAIM. I REGULARLY CONFIRMTHIS BY USE OF A DC CLAMP AMP. THE STANDARD YANMARHITACHI ALTERNATORS ARE PARTICULARLY DIFFICULT TOEXTERNALLY REGULATE. THIS IS BECAUSE THE REGULATORAND BRUSH HOLDER ARE BUILT INTO THE SAME HOUSING.

TYPICALLY AN EXTERNAL THREE STEP REGULATOR CAN PASS10 AMPS THROUGH THE FIELD CIRCUIT. A STANDARDALTERNATOR USES FOUR AMPS TO POWER THE FIELD SORUNNING TWO ALTERNATORS OF DIFFERENT AMPERAGES INPARALLEL FROM ONE FIELD SOURCE IS DONE ALL THE TIME. INORDER FOR THIS TO WORK ALL BATTERIES MUST BE INPARALLEL DURING THE CHARGE CYCLE.

I HAVE NOT WRITTEN MUCH ON THE THREE STEP REGULATORSCAUSE THERE IS SO MUCH GOOD INFORMATION THAT I HAVENOTHING CONSTRUCTIVE TO ADD EXCEPT TO RECOMMENDNEXT STEP AND BALMAR AS MY FIRST CHOICE.

FOR THE BROKE CRUISER IT’S WORTH MENTIONING THE THREESTEP REGULATORS WILL COST ABOUT 250 TO 400 DEPENDINGON MODEL. IF YOU JUST CAN'T AFFORD THE COST THE NEXTBEST THING IS THE MOTOROLA REGULATOR FOUND ON THEBACK OF THE LN 130 AMP LOAD HANDLERS. THEY TEND TOHOLD VOLTAGE WELL AND CAN BE REMOTE MOUNTED. THEYDON’T NEED AN IGNITION WIRE AND CAN REMOTE FEED TO ANALTERNATOR. THEY HAVE A VOLTAGE SELECTIVE SCREW POTFOR FINE ADJUSTMENTS.

YOU MENTION THE 50 AMPS A TYPICAL YANMAR 80 AMPALTERNATOR PRODUCES. IF YOU CHECK AT THE BACK OF THEALTERNATOR OFTEN YOU WILL FIND THE VOLTAGE IS STEADYAT 14.2 AT 50 AMPS AS IT SHOULD BE, BUT THE TINY STANDARDWIRE ON THE BACK OF THE ALTERNATOR HAS A VOLTAGEDROP AND THUS THE BATTERIES ARE STILL SITTING 13.6 OR SO.

TO BE CLEAR YOU ASKED ABOUT FEEDING A LARGE ORCOMBINED BATTERY BANK WITH BOTH THE THREE STEPREGULATED HIGH OUTPUT ALTERNATOR AND AT THE SAMETIME THE YANMAR STANDARD 80 AMP ALTERNATOR. THEANSWER IS THIS IT’S DONE ALL THE TIME.

BACK IN THE 80’S DOUBLE REGULATION SEEMED BE A BIT OF APROBLEM, BUT SINCE THEN I HAVE NEVER HAD ACOMPLICATION WITH RUNNING MULTIPLE ALTERNATORS INTOONE COMBINED BATTERY BANK EVEN IF THE COMBINATION ISTHROUGH PARALLEL BATTERY SWITCH.

EACH CHARGE SOURCE HAS A SET VOLTAGE AND SIMPLYTURNS OFF WHEN THAT VOLTAGE IS REACHED. THIS MEANSONE CHARGE SOURCE WILL ALWAYS BE LAST IN TURNING OFFBUT IT HAS NOT SEEMED TO MATTER IN PRACTICE.

WHEN CHARGE VOLTS OR AMPERAGES BECOME UNSTABLE ITCAN NORMALLY BE TRACED BACK TO A GROUND LOOP ORGROUND FAULT. THIS IS PART OF THE FLOATING GROUNDISSUE YOU MENTION LATER.

Check hoses for cracks

YOU MENTION KUBOTA. I SHOULD SAY KUBOTA ENGINES DON'TTEND TO GIVE US MANY MOUNTING BOLT HOLES. THE TIMINGCOVER AND OTHER BOLTS SEEM VERY SMALL COMPARED TOOTHER SIMILAR ENGINES. EVERY TIME I COME ACROSS AKUBOTA TO BUILD A DUAL ALTERNATOR KIT FOR I HAVE TOSCRATCH MY HEAD TO MAKE A GOOD LONG TERM BRACKET.

 

Battery charge acceptance rate –

subject to battery type and internal resistance. In short the alternator isunlikely to achieve its theoretical rated current output for a given rpm forany time because of the fast resistance build up. I noted from a recentarticle of Calder's in Professional Boat builder magazine (talking about thenew Odyssey batteries) where he quoted the experience of his Malo 45(450 amp/24V Lifeline AGM bank with 180 amp alternator) finding thatafter 15 minutes the charge pulled back to 100 amps (ie about 25% ofbattery capacity and a lot less than the 40% charge rate commonly toutedfor AGM's)

YES, THE ACCEPTANCE RATE OF BATTERIES IS AN ISSUE. THISIS ONE OF THE REASONS YACHTS KEEP ADDING LARGERBATTERY BANKS. THE IDEA IS A LARGE AMOUNT OF AMPERAGECAN BE REPLACED IN THE FIRST HOUR OR SO WITH ANALTERNATOR THEN THE SOLAR AND WIND TAKES OVER FORTHE LAST BATTERY TOP UP. CHARGE TO 80% DISCHARGE TO60% AND LET THE SOLAR AND WIND TAKE CARE OF THE REST.

THIS HAS BEEN OUR CHARGE REGIME FOR YEARS. WHEN THEBATTERIES REACH 60% WE DIESEL CHARGE AND SHUT DOWNAT 80% AND USE SOLAR. IT'S BEEN A FAIR SOLUTION.

YOU MENTION AGM BATTERIES AND I'M PROBABLY GOING TOGET SOME NASTY EMAILS BUT I STAY AWAY FROM THEM. THEFAILURE RATE IN THE FIELD IS VERY HIGH AND HAVINGBATTERIES SHIPPED TO SOME FAR OFF LAND IS A CHALLENGETHAT CAN RUIN A CRUISING SEASON. ONE SET OF AGM'S THATWE REPLACED IN EL SALVADOR COST THE OWNER OVER 5K INSHIPPING.

A GOOD TEST OF YOUR YACHT CHARGE SYSTEM IS TO RUNYOUR BATTERIES DOWN TO 50%. DO THIS BY MEASURING THEAMPS CONSUMED (NOT VOLTAGE). START THE ENGINE ANDTURN ON THE FRIDGE AND ALL OTHER DEVICES NORMALLYCHARGED WHEN THE ENGINE IS RUNNING. I.E. LAPTOPS ANDCELL PHONE CHARGERS ETC. MEASURE THE VOLTAGE AT THEBATTERIES. TIME HOW LONG IT TAKES TO REACH 14.5 ORWHATEVER YOU HAVE YOUR BULK BATTERIES VOLTAGE SETAT.

MANY YACHTS TAKE ONE OR EVEN THREE HOURS TO GET THEBATTERIES UP TO VOLTAGE ON A 400 AMP HOURS BATTERYBANK. A DUAL ALTERNATOR SYSTEM PUSHES THE VOLTAGERIGHT UP TO 14.2 (OR YOUR CHOSEN VOLTAGE) THUS SAVINGTHAT HOUR OR THREE IN DAILY CHARGE TIME.

FAST CHARGE ELECTRICIANS ALSO CLAIM THAT BY CHARGINGAT LOW VOLTAGE THE BATTERIES DO NOT GAS SO THE ACIDDOES NOT GET STIRRED THUS SHORTENING BATTERY LIFE.

ANOTHER WAY TO LOOK AT THIS IS AN 80 AMP ALTERNATORMIGHT BE CHARGING AT 50 DUE TO POOR CABLING. THE FIRGEIS PULLING 8 AMPS, AND A LAPTOP MIGHT USE 5 AMPS ANDMAYBE ANOTHER 5 AMPS USED IN THE BOAT SOMEWHERE.THAT IS A NET CHARGE AROUND 30 AMPS. BOLT IN A SECOND145 AMP ALTERNATOR AND WERE SUDDENLY SEEING 175 AMPSAT THE BATTERY. NO WONDER THE VOLTAGE IS PUSHED RIGHTUP TO SPECIFICATIONS.

 

Alternator selection matters to consider:

Needs to match battery bank size/charge acceptance rate with referenceto its output curve (easy to get curves for Leece Neville, not so easy forDelco in my experience) at fast idle speeds

Needs to be externally regulated (I was surprised to find when I purchasedmy Leece Neville 8LHA that it was not and needed to be converted, DelcoCS 144 appears to have options which need to be nominated on ordering)YES, FOR SURE. IF I HAVE ANY DOUBT ABOUT ALTERNATORSIZE I GO FOR LARGER CASE AND MORE AMPERAGE. THEREGULATOR WILL THROTTLE BACK THE AMPERAGE AS NEEDED.

THE DELCO ALTERNATOR LINE HAS THE OUTPUT GRAPHPOSTED IN THE USER MANUAL AND I CAN NORMALLY FINDTHEM ON LINE WHEN NEEDED, BUT THE IMPORTANT ASPECTYOU MENTION IS THE CHARGE RPM CURVE. AN ADVANTAGE OFLARGE CASE ALTERNATORS IS THEY PRODUCE MOREAMPERAGE AT LOW RPM’S. THE OUTPUT IS ABOUT 90% AT 3000ALT RPM'S OR SO.

GOOD ON YOUR FOR CALLING THE DELCO CS144. THIS HASALWAYS BEEN ONE OF MY FAVORITE ALTERNATORS. THIS ISTHE ALTERNATOR I TYPICALLY USE TO BUILD ARC WELDERS(SEE TRADEABOAT FEB). MOST ANY DELCO HAS TO BE OPENEDTO EXTERNALLY REGULATE IT. I NORMALLY DO THIS BYBREAKING OPEN THE REGULATOR AND USING IT AS ACONNECTION BLOCK. THE REGULATOR TABS THEN BECOMETHE FIELD BRUSH TABS LEAVING A CLEAN LOOK.

 

The fan must be correct for the direction of rotation

THIS IS A GOOD POINT AND OFTEN OVER LOOKED. NOT ONLYTHE FAN BUT REVERSE SPINNING AN ALTERNATOR CAN HAVEOTHER ISSUES. IS THE PULLEY KEYED? NOT ALL NEED IT ASTHE DELCO 22SI HAS PROVED, BUT IT MUST BE CONSIDERED.ALSO CHECK IF THE FIELD BRUSHES ARE MEANT TO DRAGBOTH DIRECTIONS.

 

  

 

It should be hot rated,

ie be able to achieve nameplate output at 90 deg CIts max rpm rating needs to be considered in selecting pulley size ­mostgo to 10,000 rpm but some only reach 8000. This can be a problem gettingsufficient output for 3600 rpm engines at low speeds.

THIS IS ANOTHER IMPORTANT POINT. I CAN SEE YOU HAVEBEEN STUDYING ALTERNATORS. DELCO'S ARE RATED AT 200F(ABOUT 90C). THAT IS A GOOD HONEST RATING. A TYPICAL 145AMP ALTERNATOR MAY PUT OUT 185 FOR TEN MINUTES, BUTTHEN LEVEL OUT AROUND THE RATED 145. MANY AFTERMARKET ALTERNATOR MANUFACTURES RATE THEIRALTERNATOR AT 40C AND THIS IS NOT A FAIR RATING FOR THEYACHT USER.

FROM EXPERIENCE AND A LASER TEMP GAUGE IT SEEMS ANALTERNATOR CAN RUN AT ABOUT 120c ALL DAY LONG WITHOUTDAMAGE AND THE DIODE PACK CAN RUN AT OVER 150c ANDSURVIVE.

 

Ideally should have isolated casing with positive andnegative output terminals (not earthling thru engineblock)

YOUR COMMENT IS REALLY TWO ISSUES. EARTHING THROUGHTHE ENGINE AND FLOATING GROUNDS.

EARTHING THOUGH THE ENGINE SHOULD NEVER BE DONE.ANYBODY WITH A HIGH OUTPUT ALTERNATOR SHOULD CHECKTHEIR SYSTEM FOR A GROUND CABLE DIRECT TO THE BATTERYOR AT LEAST CAPPED RIGHT TO THE NEGATIVE FEED TO THEENGINE. THE ENGINE HEAD OR BLOCK IS NOT MEANT TO CARRY240 AMPS. GROUNDING THROUGH THE ENGINE BLOCK IS THENUMBER ONE REASON I SEE DIODES FAIL.

MAIN ENGINE FLOATING GROUND IS THE SECOND ASPECT TOTALK ABOUT. THIS IS A BIT MORE TRICKY AND BOAT SPECIFIC.GENERALLY IF THE ENGINE HAS A FLOATING GROUND THENTHE ALTERNATOR SHOULD ALSO. IF THE ENGINE HAS APERMANENTE GROUNDING TO BATTERY THE ISSUE IS NOT SOGREAT.

THE BIG POINT IS TO TEST THE ALTERNATOR AT FULL CHARGEWITH A CLAMP AMP. YOU SHOULD BE ABLE TO TRACE THECHARGE ALL THE WAY TO THE BATTERY. THE ISSUES STARTWHEN AN ALTERNATOR IS PRODUCING 125 AMPS BUT TENAMPS ARE FINDING PARALLEL PATHS TO THE BATTERYTHROUGH MAYBE YOUR SSB OR THE BONDING SYSTEM. WITH ACLAMP AMP YOU WILL SEE RIGHT OFF IF VOLTAGE/CHARGE ISLEAKING THROUGH A PARALLEL PATH POSSIBLY CAUSINGSOME CORROSION ALONG THE WAY. DON'T FORGET TO CLAMPTHE PROP SHAFT AS THIS IS A COMMON CONDUIT OFELECTRICAL LEAKS AND THUS CORROSION.

 

Installation matters

Ensure there is adequate cooling air for the alternator (rarely addressed)

YES, THIS IS IMPORTANT. ALTERNATORS PRODUCE A LOT OFHEAT AND THAT IS THE LIMITING FACTOR TO HOW MUCHAMPERAGE A GIVEN CASE SIZE CAN PRODUCE. WHEN YOU SEEAN ALTERNATOR ZOOPED UP TO 200 AMPS IT SOUNDSIMPRESSIVE, BUT THE CASE CAN ONLY DISSIPATE SO MUCHHEAT SO IT'S KIND OF A LOST VALUE TO HAVE LARGE WINDINGSTHAT CAN’T BE COOLED.

ANOTHER COMMON TRICK IS TO FEED THE ENGINE ROOM AIRSOURCE RIGHT TO THE BACK OF THE ALTERNATOR. OFTENWITH JUST A BIT OF EXTRA DUCTING THE ALTERNATOR CAN BEMADE TO RUN SIGNIFICANTLY COOLER.

A FRIEND JUST TOLD ME THEY NOW SELL A PLASTIC HOUSINGTHAT MOUNTS TO THE BACK OF LARGE FRAME ALTERNATORSTHAT COUPLES TO A RULE 3" BILGE BLOWER. THIS FORCES A 3"COLUM OF AIR RIGHT INTO THE BACK OF THE ALTERNATORSIGNIFICANTLY INCREASING THE COOLING EFFECT. I LOOKFORWARD TO TRYING THIS UPGRADE.

 

Suggest a regulator on/off switch, to give the engine alittle time to catch its breath on starting before gettingwhacked with the alternator's load.

YES THIS TENDS TO BE AN ISSUE IF THE YACHT DOES NOTHAVE A THREE STEP REGULATOR INSTALLED. THE TYPICALTHREE STEP REGULATOR WAITS 60 SECONDS BEFORE ITBEGINS TO RAMP UP THE FIELD CURRENT.

ANOTHER REASON TO HAVE THE ALTERNATOR SHUT OFF

SWITCH IS IN THE UNLIKELY EVENT YOU HAPPEN TO NEED ALLYOUR HORSE POWER SENT TO THE PROP. LIKE IF YOU WOKEAND FOUND YOURSELF DRAGGING ANCHOR AND WERE ABOUTTO LOOSE THE BOAT INTO THE SURF. THAT IS JUST THE WRONGTIME TO DIVERT 7 HP TO THE BATTERIES.

IF I REMEMBER RIGHT THE JH4 SERIES YANMAR CAN HAVE THEKEY SHUT OFF WHILE RUNNING DISABLING THE GAUGES ANDALTERNATOR BUT LEAVING THE ENGINE RUNNING AS NORMAL.THIS HAS BEEN USED AS AN EMERGENCY ALTERNATORDISCONCERT TO DISABLE THE 80 AMP (4HP) FACTORY SUPPLIEDALTERNATOR.

 

For dual belt installations ensure the belts are amatched pair

YET ANOTHER IMPORTANT POINT. DUAL BELTS NOT ONLY LASTLONGER, BUT THEY ALSO DON'T NEED TO BE RUN AS TIGHT ASA SINGLE BELT THUS REDUCING SIDE LOADS. ANOTHER POINTABOUT DUAL BELTS IS THEY TEND TO LAST NEAR FOREVER. IHAVE A SET OF DUAL BELTS ON MY ENGINE THAT ARE NEARLY10 YEARS OLD WHILE THE SINGLE BELTS GET REPLACED EVERYOTHER YEAR.

I HEAR A LOT OF TECHS TELL ME MATCHED BELTS ARE NOLONGER AN ISSUE AS LONG AS THE BATCH NUMBER IS THESAME. IN OTHER WORDS THE FIRST SET OF SMALL PRINTEDNUMBERS AND NOT THE FINAL SEQUENTIAL ORDER. INPRACTICE ONE BELT ALWAYS SEEMS TO BE LOOSER THAN THEOTHER EVEN WHEN I START WITH MATCHED BELTS BUT HASNEVER BEEN A PROBLEM.

ONE MORE REASON TO USE DOUBLE BELTS IS THEY RARELYLEAVE THAT BLACK STICKY RUBBER DUST. ALL OUR MAILORDER MOUNTS ARRIVE WITH DOUBLE ‘A’ SECTION PULLEYS.THIS HAS BEEN A GOOD COMBINATION AS BELTS AREAVAILABLE EVERYWHERE AND NO SPECIAL PARTS SHIPPINGHAS TO TAKE PLACE.

 

Ensure the output wires are adequately supported andsome form of nylok or lockwashers used on the studs

YES, AND YOU WOULD NOT BELIEVE HOW OFTEN A FEED CABLECOMES LOOSE RUINING THE ALTERNATOR DIODES AND MAKINGA POSSIBLE FIRE HAZARD.

 

Ensure lock washers and Locktite'd bolts used on newcrankshaft pulleyOnly used tinned copper wire (surprised that ISOstandards do not demand this whereas the morestringent ABYC standards do)

MANY ELECTRICIANS CLAIM TINNED WIRES DON'T HAVE TO BEOVERSIZED FOR FUTURE CORROSION SO THE INSTALLATIONCOST IS ROUGHLY THE SAME.

 

A debatable item – whether the output cable shouldhave a fuse in it or not??

FUSING IS INDEED A DEBATABLE ITEM. THE QUESTION IS NOTJUST THE FUSE BUT ALSO WHERE TO FEED THE BATTERIES.

YACHTWORK HAS TEAMED UP WITH GREG LEWIS FORMERLY OFTEAM NZ TO BUILD BENETEAU KITS WE SEND TO EUROPE.GREG WIRES OUR SYSTEM TO RUN THE ALTERNATOR CABLESDIRECT TO THE BATTERIES THROUGH A 250 AMP FUSE ON THE

POSITIVE SIDE AT THE BATTERIES. OVER THE YEARS THIS HASBECOME THE LEAST PROBLEMATIC OPTION. NOBODY CAN TURNOFF THE BATTERY SWITCH AND THE FUSE CAN EASILY BEPULLED TO ISOLATE THE ALTERNATOR FOR SERVICE.

 

Miscellaneous

I noted your comment about $300 Delco alternators – is this in NZ (seemsvery cheap) or mail order from USA?

MY TRICK TO BUYING ALTERNATORS IS TO USE A MAJORCOMPANY LIKE NATIONAL ELECTRIC (ON THE NET) ORhttp://www.alternatorparts.com/21­22si_dual_rect.htm AND BUY A NEW145 AMP DELCO22SI OR 21SI FOR ABOUT 145 USD. A DOUBLE ‘A’SECTION PULLEY IS 50 AND THE BIDIRECTIONAL FAN ISANOTHER 50. I SEND IT ALL PARCEL POST FOR JUST OVER 20BUCKS AND HOPE FOR THE BEST. SO FAR THE MAIL HAS BEENPRETTY DEPENDABLE. THE ALTERNATOR COMES IN UNDER 400NZ SO THERE IS NO DUTY TO BE PAID.

I HAVE USED THIS LARGE FRAM DELCO FOR YEARS AND IT'S AREAL POWER HOUSE. IF YOU WANT A MEDIUM FRAMEALTERNATOR THE DELCO CS144 YOU MENTION IS WONDERFUL.FOR A SMALL FRAME THE DELCO 12SI HAS BEEN A DEPENDABLEWORK HORSE.

 

I picked up a Craftsman multi meter/tong tester (AC and400 amp DC) from Sears for US$60. Obviously not asgood as a Fluke but has had good reports foroccasional use.

YEP I THINK I KNOW THE CLAMP AMP YOU MENTION. THESELITTLE POCKET SEARS CLAMP AMPS ARE A GOOD VALUE. AGOOD ALL AROUND CHEAP METER THAT GIVES DEPENDABLESERVICE. IF IT'S THE SAME METER I'M THINKING OF THE JAWSARE SMALL SO IT CAN REACH INTO TIGHT AREAS. IT MEASURESDOWN TO .1 AMPS AND THIS IS GOOD FOR FINDING STRAYCURRENT.

ANOTHER OPTION JUST COMING ON THE MARKET IS AN AC/DCCLAMP AMP WITH A BUILT IN LASER TEMP. THIS IS GETTINGCLOSE TO THE STAR TRECK TRICORDER WE SAW AS KIDS.

 

Amp hour meters

I think in spite of all the fancy amp hour meters available, a good analogueammeter is very useful. I crewed in the Fiji race couple of years ago andthe yacht only had an EMON unit, which went on the blink and on top ofthis had a regulator problem. I had a multi meter so could check voltagebut no way of checking current. Carrel and Carrel in Kingsland will makeammeters and shunts up to 200 amps for very reasonable prices (used to

supply BEP in the early days).

I hope you find these comments of use/interest. This is a subject like somany in boating where there are always various views and opinions. I amhappy to be corrected if I have got any of my facts wrong, we can all learnsomething new every day.

RegardsAlan

ALAN­YOU SEEM VERY UP ON THE CHARGING AND YACHTS INGENERAL. IF YOU GET BOARD CRUISING THERE IS PLENTY SIDEJOBS ALONG THE WAY FOR GUYS WITH YOUR KNOWLEDGEBASE.

I HOPE MY THOUGHTS ARE OF USE.

Need a well thought out economical three step regulator? Check out theElectro Maax regulator here.

 

Want more amperage? Limited space? Check out our Yachtwork line ofsecond alternator kits here.

 

Tight on space? Can only fit one alternator but still want the bigamperage? Try one of our Electro Maax pulley kits here.

 

 

 

 

Basic Fast Flow EmergencyBilge Pump Kit

$599USD plus shipping

 

 

Fast flow pump installed.

Always ready ­ Alwasy pumping

Pump arrives in parts for easy install.No need to remove the prop shaft

Prop shaft bilge pump installed andready for use

Impeller blades split in two for easyinstall and come in various sized to

meet every boat's needs

Pump is ready for installation.

This is a safe boat with the Fast Flowpropeller driven bilge pump

Example of a propeller driven Fast Flowbilge pump in operation

Fast Flow emergency bilge pump inposition ready to save the day

 

Basic Fast Flow EmergencyBilge Pump Kit

$599USD plus shipping

 

 

Order your books by ScottFratcher here

 

Metal boat repair and maintenance. Amust read for any steel boat owner.

Print: $31.10

Download: $12.00

 

How to repair a steel boat withoutsandblasting. Special report.

Download: $4.00

 

In order to get a good job as a marineengineer we need a marine engineerlicence, commonly called a Certificate

of Competency

Print: $39.49

Download: $29.50

How to get a job on a mega yacht as amarine engineer? It can be done without

a licence.

Download: $4.00

 

50 money making ideas runfrom a boat

Print: $39.90

Download: $39.90

Make money with boats? You bet! It'sdone every day, but most people won'ttell us how they did it. This book is a tellall to give the layman the tools neededto start their own onboard cruising

business.

How to make money with boats hasbecome an instant classic selling

around the world making dreams cometrue. If your planning a cruise, or yourknow somone who is this is the perfect

book.

Print: $39.90

Download: $39.90

 

Print: $21.37

Download: $9.00

 

How to buy boats cheap? Dozens oftricks used by adventurers around theworld every day. This book is a mustread for anybody ready to purchase a

boat.

 

Print: $29.96

Download: $9.00

The race was a heartbreaker, buteventually Earthrace took the round theworld speedboat record. This book isthe log and blog of the 2007 race whereEarthrace set dozens of fastest ocean

record crossings.

 

Download: $12.00

Earthrace in color. The same book asabove, but in vivid color to bring all therace moments right to the reader.

 

Print: $14.97

Download: $9.00

Anchor King is a narrative book of shortstories of the Sausalito California

waterfront in the late 1980's. AnchorKing contains the award winning short

story "Sex Toys?"

Print: $115.47

Download: $5.00

Tjalk Operator's Manual is an exampleof how to build a yacht manual. Over300 pages showing how to drive a twinengine, single rudder vessel and much

more.

 

Click here to purchase

"Earthrace­First time around"by Scott Fratcher

Download Now for just $9.00

 

 

 

 

   

   © Team Yachtwork 2007