Erstmal herzlichen Dank An Dietrich für die tollen Messungen vom Sunnysky Motor und dem Reisenauer Getriebe!
Der Prop sieht aus wie im Post #1738 (Foto unten Moskito-Blätter). Mittelstück 25mm Durchmesser 38.5cm, sehr leicht: 6.7g pro Blatt.
Der Hacker-B20S22 hat lt. DriveCalc bei 9.3V und 5.3A (49W) ca. 80% Wirkungsgrad.
Mit dem Getriebe hatte ich im gleichen Arbeitspunkt gerade mal 59% gemessen, 21% weniger. Da die Wirkungsgrade multipliziert werden müssen, bleibt für das Getriebe in dem Punkt ca. 74% Wirkungsgrad übrig, 25% Verlust.
Die Fragen lassen sich schnell beantworten: Das Getriebe ist von Maxon und die Luftschraube ein Schöberl Propeller. Der wurde auch schon speziell für kleine Leistungen ausgelegt. Wie genau der Gesamtantrieb abgestimmt ist, kann ich tatsächlich nicht sagen.
Die Messungen von Dietrich sind sehr wertvoll, weil sie zeigen, dass das Reisenauergetriebe auch bei kleinen Eingangsleistungen hervorragende Wirkungsgrade erreicht. In seinem "normalen" Spektrum von Eingangsleistungen zwischen 300 ... 1000W sind 99% Wirkungsgrad tatsächlich realistisch. Zwischen 10 und 75W Eingangsleistung sind immerhin Wirkungsgrade zwischen 82% und 97.5% zu erwarten, siehe Dietrichs plot aus #2047.
Außerdem scheint nach den Messungen auch der Sunnysky Motor zu funktionieren wie beworben. Dietrich hat mit Auto timing gemessen, ein kleines, fest timing im Bereich von ~10° sollte bei kleinen Leistungen noch etwas höhere Effizienz liefern - die Maximalleistung des Motors ist für uns ohnehin nicht interessant.
Gemessen hat Dietrich mit Getriebe vor allem zwei Arbeitspunkte, einen in der Nähe der maximal zu erwartenden Eingangsleistung und einen am unteren Rand.
Arbeitspunkt 1: U=7.5V, I=3.13A, P_elek = 23.5W, P_mech = 17W, eta_motor&gear=72%
Arbeitspunkt 2: U=11.7V, I=6.15A, P_elek = 72W, P_mech = 58.2W, eta_motor&gear=81%
Wie in #2014 beschrieben, habe ich einen angenommenen Getriebewirkungsgrad von 94% in den Leerlaufstrom mit eingerechnet und KV mit der Getriebeuntersetzung reduziert. Das Motormodell bildet jetzt also Motor und Getriebe als Einheit ab, so wie Dietrich das auch gemessen hat. Für die Wirkungsgrade bei den beiden Messspannungen ergeben sich die folgenden Kurven:
Der Arbeitspunkt 1 ist mit grünen Sternchen markiert. Die gestrichelte Kurve gibt den Wirkungsgrad der Motor/Getriebe Kombination und die durchgezogene Linie den Propellerwirkungsgrad wieder. Der Wirkungsgrad von Motor/Prop von 70% passt ganz gut zu den Messungen und man wäre bei ~9.5m/s so wie 1250U/min am Propeller unterwegs. Im Arbeitspunkt 2 (rote Sternchen) würde man laut Rechnung 82% Wirkungsgrad für die Motor/Getriebe Kombination erreichen (81% laut Messung) bei ~15m/s Fluggeschwindigkeit und 1940U/min am Propeller. Alle diese Daten stammen aus Rechnungen mit qprop.
Die Arbeitspunkte hab ich auch auf den Leistungskurven eingetragen. Die gestrichelten Linien sind wieder die elektrische Eingangsleistung und durchgezogen die am Propeller umgesetzten Leistungen.
Zum Vergleich in schwarz die benötigte Leistung für den Horizontalflug des Sense bei m=1250g dargestellt. Man sieht, dass in beiden Arbeitspunkten ein Leistungsüberschuss zum Steigen vorhanden ist. Alternativ könnte bei identischer Leistung (höhere Spannung und kleiner Strom) eine höhere Geschwindigkeit im Horizontalflug erreicht werden. Diese Kurven habe ich hier der Übersichtlichkeit halber nicht geplottet.
Zusammenfassend kann man sagen, dass die Messungen ein gutes Indiz dafür geben, dass die erarbeitete Auslegung funktionieren müsste. Bei besseren Wetter können wir als nächstes die Zellen durchmessen und dann kann man sich Gedanken über die Propellerform machen.
Viele Grüße,
Benjamin