Ein neuer (großer) Speedmotor

TSc

User
Hallo Stefan,

absolut geil!!! was Du da baust.

Das mit den Methanol ist so eine Sache, die von 3W waren glaub
ich innen Beschichtet. (Seewasserfeste Vergaser)

mfg
Thomas
 
Das Problem wird sein, dass die Blechteile am Vergaser verzinkt sind.
Da gibts dann eine Reaktion, ws da genau passieert kann ich dir nicht sagen. Jedenfalls wenn es danach mit Alu in Kontakt kommt, gibts weiße Flocken.
Ist auch ein Problem, wenn man Methanol beim Chemiehändler kauft der das in verzinkten Fässern lagert.

MfG,
Sebastian
 

Dj Nafets

Vereinsmitglied
Vergaser...

Vergaser...

Erwin, das ist kein Lüfter für den Motor, sondern für den Piloten. Weil wenn der ausfällt kommt der Pilot ins Schwitzen. ;)

Einen brauchbaren Vergaser zu finden der für meinen Anwendungsfall geeignet ist hat mich schon ne ganze Menge wertvolle Lebenszeit gekostet....

Jetzt wird die Saugrohreinspritzung getestet. Wenn das nicht klappt vergrößere ich einen Webra Dynamix. ;)

Gruß

Stefan
 

v.p.

User
Genau selbst ist der mann ;-)
Das is echt nen krasser bock, du hast echt nen leichten schaden :-D
Ich frei mich drauf, das teil irgendwann mal laufen zu sehn :-)
 
Hallo Stefan,

was ein verrückt krasses Teil. Denke doch mal über 1:25 oder 1:50 nach.
Im 125ger Rennmotor haben wir auch 1:100 gefahren. Jedes Prozent weniger Öl bringt Leistung.

Gruss
Roland
 

Dj Nafets

Vereinsmitglied
Sprit

Sprit

Roland, beim Methanol wollte ich schon bleiben. Es ist thermisch einfach viel unkomplizierter, ermöglicht eine höhere Leistung und einen besseren thermischen Wirkungsgrad (der mir besonders am Herzen liegt :D )

Und den Treibstoff nur zu wechseln weil ich ihn nicht in den Motor bekomme nagt dann doch ein wenig an meiner Ingenieurehre ;) ;)

Oder meintest Du den Rizinusanteil im Methanol soweit zu senken? Da bin ich mir nicht sicher ob das Öl über die guten Schmiereigenschaften verfügt um so weit runter zu gehen....

Gruß

Stefan
 
Hallo Stefan,

auf jeden Fall beim Methanol bleiben. Und die Synthetikpampe taugt nicht wirklich. Wieviel Ölanteil benutzt Du denn jetzt?
Beim Wankelmotor wurde bis 1:600 gefahren. Ich habe jetzt nicht alles hier durchgelesen, wie hast denn die Pleuellagerung gemacht.
Wir hatten Nadellager mit Silberkäfig. 1:100 kein Problem.

Gruss
Roland
 

Dj Nafets

Vereinsmitglied
Vergaser und Öl

Vergaser und Öl

Gert-Jan, danke für den Link. Das ist mein Plan B wenn das mit der Einspritzung nicht klappt. Da bin ich aber guter Dinge. ;)

Hab jetzt soweit alles zusammen. Ich will nur hoffen das zwei in Reihe geschaltete Kavanpumpen genügend Druck und Durchfluss bringen. Ich denke das ich bei 3 Bar 500-600ml/min brauche. Wenn die Latenzzeit der Einspritzdüse zu lang ist muss ich mit dem Druck sogar noch höher.

Roland, im Moment hab ich noch 10% drin. Werde das aber wohl auf 5% zurücknehmen. Vorerst.
Die Pleuel und damit die Nadellagerung kommt von einer 125er Crossmaschine (YZ125 BJ2004)

Gruß

Stefan
 

Dj Nafets

Vereinsmitglied
Ein wenig

Ein wenig

Ein bisschen bin ich schon weiter. Hab den Einspritzteststand fast fertig. Die Kavanpumpen bringen genug Druck und Durchfluss. Wenn die Einspritzung auf dem Teststand mal läuft kommt sie an den Motor und dann riechts endlich wieder mal nach Methanol ;)

Gruß

Stefan
 

Dj Nafets

Vereinsmitglied
Es geht weiter

Es geht weiter

Nachdem ich am Wochenende beim Tractorpulling endlich wieder Methanol geschnuppert habe (verbrannt, halb verbrannt und unverbrannt ;) ) musste ich einfach am SH250 weiter machen.

Auf dem Plan steht momentan die Einspritzung. Für den Funktionstest hab ich den Prüfstand fertig gebaut.Mit diesem kann ich die Motordrehzahl und den Magnetgeber simulieren, das Methanol auf die 3bar einregeln und die Einspritzmenge überprüfen.

Kurz was zur Einspritzung:

Ich verwende die Elektronik von Pokomoto in Verbindung mit einem Drosselklappenpoti von Bosch und einer Einspritzdüse von Bosch. Im Grunde handelt es sich um einen "elektronischen Vergaser". Aus dem Drehzahlsignal vom Hallgeber und der Drosselklappenstellung wird aus einem frei gestaltbaren Kennfeld die zugehörige Einspritzmenge in Form einer Pulsdauer ausgelesen und pro Umdrehung entsprechend das Einspritzventil angesteuert. Oder anders ausgedrückt: Eine einfache Pulsweitenmodulation bei der die Wiederholfrequenz von der Drehzahl und die Pulsdauer von dem Kennfeld abhängt.

Weiterhin verfügt die Steuerung noch über:

- ein Beschleunigungskennfeld
- einen "elektronischen Choke"
- eine Kaltlaufkompensation
- eine Luftdruckkompensation
- eine Lufttemperaturkompensation
- Drehzahlbegrenzung, Schubabschaltung und der gleichen mehr.

An dieser Stelle ein herzliches Dankeschön an Ronny Pohlan von Pokomoto der mich bei der Einrichtung der Steuerung sehr unterstützt hat.

Nachdem dann alles verkabelt war, wurde die "Motordrehzahl" auf die projektierten 12.000 1/min eingeregelt. Pro Umdrehung stehen der Düse damit genau 5 Millisekunden zur Verfügung um zu öffnen, die vorgesehene Menge Sprit durchzulassen und dann wieder zu schliessen. Bei einer Latenzzeit von 1-2ms (20%-40% der zur Verfügung stehenden Zeit) sehr sehr sportlich bis unmöglich. Aus diesem Grund greift man zu dem Kunstgriff und spritzt nur alle zwei Umdrehungen ein. Damit schrumpft die Latenzzeit auf 10-20% zusammen. Jetzt wurde das Kennfeld derart gestaltet, dass die Einspritzdüse bei ca. 80-90% Öffnungszeit betrieben wurde. Damit schließt die Düse einmal ganz kurz zwischen zwei Einspritzungen. Das ist genau der kritische Punkt bei der der Motor noch soviel Sprit bekommen sollte das man ihn fett einregeln kann.

Um es kurz zu machen: Bei 3 Bar Kraftstoffdruck lässt die Düse im kritischen Bereich 590ml/min durch. Überschlägig brauche ich für die stöchiometrische Verbrennung knapp über 700ml/min. Dazu gesellt sich noch Öl das nicht mit verbrannt wird und bei Lamda 1 wollte ich den Motor auch nicht abkochen ;)

Damit werde ich den Druck wohl auf 5 Bar erhöhen müssen um noch ein paar Reserven zu haben. Die Düse packt bis zu 8 Bar, also Attacke :D


Einspritzpruefstand1.jpg
Etwas Chaos, aber ich blick durch...zumindest meistens.


Einspritzpruefstand3.jpg
Zwei Kavanpumpen in Reihe sorgen für Druck. Ein "TÜV Ecksicherheitsventil" begrenzt ihn auf einen fest eingestellten Wert, der Rest geht per Bypass zurück in den Tank. Im Vordergrund der Simulantenmotor mit der gleichen Magnetkonstellation wie beim echten Triebwerk. Rechts daneben der Drosselklappenkörper (zum testen einer von eBay, später richtig). Auf dem rechten Messbecher hat die Düse Platz genommen.

Einspritzpruefstand2.jpg
Tadaaa---> Ein Kennfeld. Der rechte Knubbel ist die Einstellung für 80-90% Öffnungzeit.

Gruß

Stefan
 

Dj Nafets

Vereinsmitglied
Motor auf Einspritzung unterwegs

Motor auf Einspritzung unterwegs

Weiter gehts. In der Zwischenzeit ist die Einspritztechnik an den Motor gebaut worden. Und was soll ich sagen: Sie funktioniert einwandfrei. Innerhalb von einer halben Stunde hab ich eine Einstellung gefunden bei der der Motor durchlief. Von da war es nur noch ein kurzer Schritt zu einem funktionierenden Kennfeld. Ein Vereinskollege älteren Semesters staunte nicht schlecht als ich das Gemisch während des Laufens per Knopfdruck am Laptop ändern konnte. :D

Was sind also nun die Erkenntnisse:

- Die Einstellung der Pokomoto-Einspritzung ist echt easy. Mit ein wenig Übung bekommt man auch die Beschleunigungskennfelder und die Chokeeinstellung so hin, dass der Motor besser läuft als mit jedem Vergaser.

- Der 16" x 35" 6-Blatt UDF frisst auch im Stand richtig Leistung. Obwohl ja mittlerweile die richtigen Resos am Motor hängen bekomme ich den Prop nicht über 7300 1/min gedreht. Damit ist der Motor noch lange nicht in Resonanz. Das ist einerseits nicht so gut, ist andererseits kein Grund zur Sorge. Hier mal das Leistungsdiagramm eines 125er Rotaxmotors. Dieser ist mit einem "Power Valve" genanntem System ausgerüstet das den Auslasskanal bei niedrigen Drehzahlen auf eine geringe Steuerzeit reduziert.

rotax-powervalve.gif

Quelle: http://wandysku.dyn.pl/simson/Tuning/rotax-powervalve.gif

Da der SH250 nicht über so einen Unsinn verfügt, verhält er sich wie ein Motor mit ständig offenem Power Valve. Dann kreuzen sich die Linien von abgegebener Leistung zu vom Propeller aufgenommener Leistung halt bei 7300 1/min. Nicht vergessen darf man dabei, dass die Leistung des Motors in einigermaßen ungenauer Näherung linear steigt, die Leistungsaufnahme des Propellers allerdings mit der 3ten Potenz über die Drehzahl. Auf gut Deutsch der Motor fährt gegen eine Drehzahlwand. Ralph (Powercroco) hat mal überschlägig 14 kW errechnet die dabei anliegen. Javaprop sagt in etwa das Gleiche.
Soweit so normal, also alles im Lot. ;)

- Die Parallelen zwischen einem 10er Rennmotor und dem 250er sind echt verblüffend. Schafft es der kleine Motor bei angepeilten 24.000 1/min nicht den Propeller in Resonanz zu drehen, so ist er bei ca. 15.000 1/min festgenagelt. Der große Motor soll 12.000 1/min drehen und ist bei 7.300 1/min fest. Auch hier alles normal.
Der Klang des SH250 ist bei dieser "Drehzahlwand" genau so gequält wie bei einem 10er. Echt irre.

- Der Kraftstoffdruck reicht nicht.....:( Selbst bei nur 7.300 1/min ist die Düse schon fast voll geöffnet. Effektiv liegen im Moment 4 Bar an. Jetzt werden Nägel mit Köpfen gemacht und der Druck direkt auf 8 Bar erhöht. Das schafft die Düse und sollte dann endlich mal ein paar Reserven bringen.

Was kommt als nächstes:

- Propeller mit 3 Blättern und 4 Blättern müssen her. Gleiches Blatt, gleiche Steigung. Damit kann man dann mal simulieren wie sich der Motor/Propeller im durch den Fahrtwind entlasteten Zustand verhält. Schließlich muss ich das Kennfeld auch dafür anpassen. Wenn der Motor genau so heftig in Resonanz springt wie bei den 10ern......na dann Prost Mahlzeit. Nichts für schwache Nerven...:eek:

- Kraftstoffdruck auf 8 Bar hoch. Dafür muss ich mir dann wohl eine eigene Pumpe bauen.

- Ölanteil eventuell auf 3% senken.

Es gibt viel zu tuen.

SH250 07.08.2016-1.jpg
SH250 07.08.2016-4.JPG
SH250 07.08.2016-2.JPG
7.300 1/min liegen an, der Sprit rauscht nur so durch den Motor.

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Im Zylinder alles im Lot. Keine Fressspuren und die Kerze ist auch trocken.

SH250 07.08.2016-3.JPG
Oelfleck 07.08.2016.JPG
Selbst 5% Öl könnten noch zu viel sein. Was eine Sauerei... :D

Gruß

Stefan
 

Dj Nafets

Vereinsmitglied
Neue Pumpen braucht das Land...

Im Entwurf schon fertig, wartet die Pumpe auf die Fertigung und den Testbetrieb. Ein paar Worte zur Konstruktion:

Der Motor ist ein Aussenläufer mit 1000 U/min/V der bis zu 250W leistet. Dieser ist über eine Klauenkupplung mit der eigentlichen Pumpe verbunden. So kann ich auch schnell mal andere Motoren mit 25mm LK anflanschen, ganz unabhängig vom Wellendurchmesser etc..

Zahnräder und Welle kommen von einer Danfoss BFP 21 Ölbrennerpumpe. Für dieses ätzende gefummelse mit den winzigen Aussenzahnrädern wie sie in Turbinenpumpen verwendet werden hatte ich einfach keine Nerven... ;)
Für die Interessierten: Es handelt sich um eine Zahnring- oder Gerotorpumpe.

Besonderheit ist der eingebaute Druckregler. Hiermit kann ich die Pumpe auf einen fest eingestellten Druck begrenzen. Alles was mehr gefördert wird, geht zurück in den Tank. Zwar hätte ich die Rückführung auch zur Saugseite bringen können, nur wenn die Pumpe mal einige Zeit läuft ohne das wirklich gefördert wird, fängt mir das Methanol an zu sieden. (Die ganze Pumpleistung bleibt im System----> erster Hauptsatz der Thermodynamik)
Technischer Kniff: Die "Feder" ist ein stück dickwandiger Silikonschlauch. Die Spannung -und damit der Druck- wird durch eine Feingewindemadenschraube justiert. Damit dichte ich dann auch gleich ab. Obs klappt--->testen.

Große Unbekannte ist die Schmierung. Das Gehäuse werde ich aus 7075 fertigen. Dieses hat erstaunlich gute Gleitlagereigenschaften. Ob das funktioniert--->testen.

treibstoffpumpe 8-1000-cad1.jpg

treibstoffpumpe 8-1000-cad2.jpg

treibstoffpumpe 8-1000-cad3.jpg

PS: Die beiden neuen Propeller (3-Blatt und 4-Blatt) sind so gut wie fertig.

Gruß

Stefan
 

oliverz

User
Stiller Mitleser

Stiller Mitleser

Hi Stefan,

Danke für deinen Bericht. Als stiller Mitleser nötigt das einem Respekt ab, was du da anstellst! :cool:

Wir hoffen doch mal, dass du den Motor und die Props irgendwann mal auf einen Speedcup mitbringst. Technische Begutachtung und so. Bitte weiter berichten. Thx.

Beste Speedergrüße

Oli
 
Die Problematik kenne ich, ein mit großem Elan angegangenes Projekt jahrelang liegen lassen, während man andere Baustellen eröffnet. ;) Ziemlich cool, der Schlepper!
 
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