Gesucht: Motor für Barrel Back 1:5

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    • Gesucht: Motor für Barrel Back 1:5

      Grüezi allerseits und frohes Neues Jahr,

      Eine allgemein bekannte rotgekleidete Weihnachtsperson hat mir ein neues Projekt vermacht: eine Chris Craft Barrel Back 1:5 von Kuhlmann. Ich bin zwar noch nicht am Bauen, aber am Planen – konkret geht’s mir hier mal um die Motorisierung.
      Ich habe mir ausgerechnet, dass ich einen Motor mit folgenden Merkmalen brauche:
      • Spannung: 6s (LiPo oder LiFePo)
      • Belastbarkeit: >60 A Dauer
      • Spez. Drehzahl: 750-800 KV.

      Wie ich mir das zurechtgelegt habe, steht weiter unten. Wenn sich einer der Gurus auch die Herleitung mal anschauen mag, bin ich froh - ist ja vielleicht falsch.

      Auf jeden Fall habe ich folgende Kandidaten gefunden:
      • Leopard LBP5692/3Y (Innenläufer, 730 KV, 110 A, 880 g)
      • Proteus X520 (Innenläufer, 730 KV, 128 A, 925 g)
      • SSS Motor 5694/800 (Innenläufer, 800 KV, 200 A, 945 g)
      • TP 5850L (Innenläufer, 800 KV, 161 A, 836 g)
      • Scorpion HKIII-4025-730KV (Aussenläufer, 730 KV, 75 A, 354 g)
      • HK RotorStar 4956-800kv (Aussenläufer, 800 KV, 100 A, 375 g)
      • Lehner & Co. habe ich aussen vorgelassen, die sprengen leider mein Budget.

      Hierbei fällt auf, dass die von der Drehzahl passenden Innenläufer alle weit unterfordert sind, während die Aussenläufer nur gut ein Drittel wiegen - und nebenbei auch nur etwa halb so gross (lang) sind. Allerdings stellt sich hier die übliche Frage nach der Kühlung...

      Tja, und nun hätte ich gern Empfehlungen, Hinweise, Ratschläge, Bemerkungen, ..., die mir etwas weiterhelfen. Z. B. weitere (Innenläufer-)Alternativen, die ich vielleicht übersehen habe, Überlegungen pro/contra Aussenläufer, Denkfehler, etc.

      Mit Dank & Gruss
      Rainer

      Berechnung

      Eckdaten zum Boot
      Typ: Halbgleiter
      Länge: 1,15 m
      Gewicht: ca. 10 kg
      Masstab: 1:5

      Benötigte Leistung
      Original: 130 (amerikanische) PS = 97 kW
      Modell: 97 kW / (5 ^ 2,8 ) = 1,07 kW

      Geschwindigkeit
      Original: 40 mph = 64 km/h
      Modell: 64 km/h / sqrt(5) = 28,6 km/h (ich rechne mal mit 35 km/h)

      Propeller
      z. B. Prop Shop Standard Scale 2222 (Durchmesser 56 mm, Steigung 56 mm)

      Stromversorgung
      6s LiPo (21,6 V) oder 6s LiFePo (19,2 V) - erleichtert die Regler-Auswahl und passt zu meinen vorhandenen Ladern.

      Motor
      Strombelastbarkeit: 1,07 kW / 20 V = 54 A
      Annahmen für Drehzahlberechnung: U = 20 V; v = 35 km/h = 9,7 m/s; Prop-Steigung = 56 mm = 0,056 m; Schlupf = 30%
      n = 9,7 / ( 0,056 * 0,7 ) * 60 = 14850 u/min
      Spez. Drehzahl = 14850 / 20 = 742 u/min/V
      Gesucht wird also ein Motor mit ca. 750-800 kV, der 6s und mindestens 60 A dauerhaft verträgt.
      Ich hab' auch keine Ahnung, ich tu nur so.
    • Nun bin auch bei gleicher Überlegung, baue die Cracker Box von Kuhlmann,

      habe mir auch den Protrues X520 ausgesucht, der bei 6s immer noch ca.3kw hat,
      warum den.....vernünftiger Preis mit Wasserkühlung und da ich nicht an die
      Leistungsgrenze gehe, auch hoffentlich lange Lebrnsdauer.

      Außenläufer haben ja meist mehr Drehmoment, aber wieviel braucht man denn noch
      bei der Größe und Leistungsabgabe.....

      wie du richtig erwähntest......Kühlung. ....geht halt nur mittels Kühlung am Kopf, was
      eine begrenzte Fläche bietet und ob nun 300-400g bei der Bootsgröße und Masse ins
      Gewicht fallen.....
      Gruß Jens
    • Hi Jens,

      Zwischen Crackerbox und Barrel Back gibt's u. a. einen gewichtigen Unterschied: bei der BB sitzt der Motor unter der hinteren Sitzbank. Wie viel Platz da ist, bevor man ihn von aussen sieht, weiss ich noch nicht, aber nach den Zeichnungen zu urteilen, ist hier kürzer = besser. Und z. B. der Scorpion ist volle 50 mm kürzer.
      Ausserdem ist der Motor quasi "im Freien", so dass zumindest der Rotor (bei einem Aussenläufer) etwas Frischluft bekommt.

      Ah, und natürlich ist die BB kein Rennboot. :)

      Aber ist schon schwierig...

      Gruss
      Rainer
      Ich hab' auch keine Ahnung, ich tu nur so.
    • Hat jemand Erfahrung mit TP-Motoren?

      Einen hab' ich noch.
      Ich habe gesehen, dass man sich von TP (tppowereurope.com) die Motoren quasi auf Mass wickeln lassen kann. Da scheint z. B. ein TP4060 in 7Y-Wicklung meinen Daten recht nahe zu kommen (790 KV, 98 A, 455 g), für moderate 105 EUR.

      Hat jemand hier einschlägige Erfahrung mit den TP-Motoren? Und mit der Verlässlichkeit der technischen Daten, insb. zu Drehzahl und Belastbarkeit?

      Dank & Gruss
      Rainer
      Ich hab' auch keine Ahnung, ich tu nur so.
    • Wie kommst du auf die Modell: 97 kW / (5 ^ 2,8 ) = 1,07 kW??
      Eigentlich ist das ^3,5 gerechnet (deadwood hat das mal schön hergeleitet), in der Realität landet man aber eher so bei ^3 wegen dem schlechteren Wirkungsgrad.

      Bei solchen Booten liegt man thermisch im unkritischen Bereich, wenn der Motor so 5-10% vom Bootsgewicht wiegt. Ein 350g Outrunner wäre mir persönlich viel zu klein. Aber ich neige auch dazu lieber thermisch unkritische Antriebe zu verbauen, als nachher nachzubessern.
      Selbst wenn du nachher nur auf 50A kommst, mach ne WAKÜ rein. Bei realistischen 85% Wirkungsgrad musst du 170W wegkühlen!!!
      Das kühlt sich nicht mehr von selber --> also eher Inrunner.


      Original von JB007
      Außenläufer haben ja meist mehr Drehmoment, aber wieviel braucht man denn noch
      bei der Größe und Leistungsabgabe.....


      Das ist leider weit verbreiteter Quatsch.
      Drehmoment resultiert aus Abgabe-Leistung und Drehzahl. Bei gleichen Werten hat ein Inrunner exakt das selbe Drehmoment wie ein Outrunner.
      Grüße

      Tobias
    • Hi Tobias,

      Original von Time Bandit
      Wie kommst du auf die Modell: 97 kW / (5 ^ 2,8 ) = 1,07 kW??


      Nun, teilen durch Massstab hoch 3 scheint mir grundlegend mal nicht falsch zu sein, weil es ja eine Verkleinerung in 3 Dimensionen ist. Dann hatte ich "irgendwo" mal gelesen, dass es Sinn macht, hoch 2,8 zu rechnen, weil im Modell der Wirkungsgrad des Antriebs eher schlechter und die Verluste höher sind; das schien mir plausibel, also hab' ich's so übernommen. Sinnvollerweise müsste man ja auch noch 10-15% draufrechnen; die Originalleistung ist Abgabeleistung, und ich versuche die aufgenommene Leistung des Motors zu berechnen, und der hat bekanntlich auch nicht 100% Wirkungsgrad.
      Die Unterschiede der verschiedenen Methoden sind zwar erstaunlich gross:
      • 97 / ( 5 ^ 2,8 ) = 1,07 kW
      • 97 / ( 5 ^ 3 ) = 0, 78 kW
      • 97 / ( 5 ^ 3,5 ) = 0,35 kW

      ... aber "meine", mit 5 ^ 2,8, scheint mir rein von der Erfahrung her für ein 8-10 kg-Boot ohnehin die plausibelste zu sein. (Hast du vielleicht einen Link zu deadwoods Herleitung? Würde mich sehr interessieren.)

      Und klar, 150-200 W nur über die Luft rauszukriegen scheint mir auch nicht ungefährlich. Das klappt bei den Helis zwar auch, nur haben die naturgemäss mehr Luftbewegung. Als Alternative wäre noch eine wassergekühlte Montageplatte denkbar, das haben andere auch schon erfolgreich gemacht, aber mir selber ist ein Innenläufer auch sympathischer. Andererseits: genau wegen solcher Überlegungen frage ich ja nach Erfahrungswerten.

      In diesem Sinne: danke für deinen Input!
      Ich hab' auch keine Ahnung, ich tu nur so.
    • Hmm die Kubikwurzel stimmt für mich nach Erfahrung viel eher als 3,5 bei
      GeschwindigeitsabstimmungWurzel aus Masstab. Die 3,5 bei Geschwindigeitsabstimmung aus Masstab.
      Aber dann wäre ja eine 1,5 m lange Queen Maäre bei Vollgas noch keine 0,5 km/h schnell und bräuchte weniger als 1 Watt Leistung für angemessene Motorisierung.

      Stur nach Massstab runtergerechnet sind es ca 10 Watt. Und ca. 1 Watt je kg für halbe Rumpfgeschwindigkeit ist auch logisch. ich glaube da lag ein Denkfehler bezogen auf Energie und Wegstrecke vor.
    • Für mich ist das perfekt. Nur auf dem Teich fährt natürlich immer Masstabsgulasch umher. Die Queen Mary soll natürlich nicht langsamer als ein Schlepper werden nur wegen des Masstabs. Also soll sie Rumpfgeschwindigkeit bekommen. Ich mache es mir da relativ einfach, ich rechne 3 Watt je kg tatsächlicher Leistungsbedarf je kg und den Motor suche ich ca. auf min. doppelte leistung davon aus.
      Bei Scaleschiffen muss man den Motor ja nicht bis aufs letzte ausquetschen. Und die masstäbliche Leistung ist für mich die Kontrollrechnung. Da ich mit Kubikwurzel rechne, muss ich noch den Wirkungsgrad des Motors etc. berücksichtigen.
      Aber Du kommst auf die gleichen Ergebnisse wie ich.
    • Falls es noch jemanden interessiert... Heute hat die Jungfernfahrt in der oben errechneten Konfiguration stattgefunden. (Vor fast genau einem Jahr noch an 4s LiPo, aber mit etwas eingeschränkteren Messmöglichkeiten. Allerdings sah das damals schon ganz ähnlich aus.)
      Hier sind also die Ergebnisse; Messungen mit UniLog 2 und GPS-Logger 2 von SM Modellbau.

      Gewicht fahrfertig: 9.6 kg
      Motor: HK RotorStar 4956-800kv (Aussenläufer, 800 KV)
      Akkus: 6s4p LiFePO4 A123 (nominell 19.2 V, 10 Ah)
      Regler: Seaking Pro 160 A
      Prop: Prop Shop Standard Scale 2222 (Durchmesser 56 mm, Steigung 56 mm).

      Und nun die Messungen...
      Strom bei zügiger Beschleunigung: max. ca. 70 A

      Vollgas, freie Fahrt:
      - Strom: 52 A
      - Spannung: 18.6 V (Zellenspannung unter Last 5C: 3.1 V)
      - Drehzahl: 14'200 rpm
      - Geschwindigkeit: 31.5 km/h (reicht mir dicke für die schwere Kiste).

      Mit anderen Worten: ich bin fasziniert, wie genau meine Berechnungen aufgegangen sind. :)

      Weil mich das Geheule des Aussenläufers nervt, werde ich den Motor über den Winter wohl durch einen Innenläufer mit Wasserkühlmantel ersetzen. Aber ansonsten ist alles ganz genau so, wie ich das wollte.
      Ich hab' auch keine Ahnung, ich tu nur so.
    • Hi Jörg,

      Der RotorStar mit 800 Kv ist ein 8-Poler. An Timing habe ich in sinnvollen Grenzen alles durchprobiert, was der Regler hergab, zwischen 7,5° und 22,5°, wegen der Heulerei, ohne übermässige Unterscheide feststellen zu können. Gelassen habe ich ihn dann wohl auf 11,25° oder 15°, kann ich leider jetzt nicht mehr sagen.
      (Zwischenzeitlich habe ich umgerüstet auf TP 5650 820 Kv, wobei hier die Jungfernfahrt noch aussteht.)

      Gruss
      Rainer
      Ich hab' auch keine Ahnung, ich tu nur so.
    • Ah, ok. Leider kann ich dir dazu nichts Aussagekräftiges liefern; meine Messfahrten dauern nie länger als ein par Minuten.

      Aber mir scheint es eh schwierig zu sein, hier Allgemeingültiges aufzustellen. So empfehlen z. B. Scorpion und Hacker für zwei in Drehzahl, Abmessungen, Belastbarkeit usw. gut vergleichbare 10-polige Aussenläufer komplett unterschiedliche Timings von 5° (Scorpion) und 15-20° (Hacker). Entweder hat einer von beiden einen Schuss :pf: , oder es spielen Aspekte eine Rolle, von denen ich keine Ahnung habe, oder... das Timing ist schlussendlich gar nicht soo wichtig.
      (Input von ausgewiesenen Experten an dieser Stelle wäre ausgesprochen genehm.)
      Ich hab' auch keine Ahnung, ich tu nur so.