Zahnrad-Wasserpumpe für meine Faur L45H mit selbstgebautem Verbrennermotor

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Moderator: GNEUJR

Dampfwalter
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Re: Zahnrad-Wasserpumpe für meine Faur L45H mit selbstgebautem Verbrennermotor

Beitrag von Dampfwalter »

Danke Dieter,

Du baust ja auch anspruchsvolle Modelle.

Da haben wir sicher was gemeinsam: von Rückschlägen nicht unterkriegen lassen, Frust schnell verdrängen und pragmatisch-optimistisch dranbleiben bis eine Lösung gefunden wird :D.

Ich wollte nochmal anmerken, dass ich meinen Toyan-Motor auch für qualitativ sehr hochwertig halte. Neben der wahrscheinlich zu niedrig gefahrenen Drehzahl, mögen meine Probleme auch an der schrägen Einbaulage und ggf. auch am Sprit (Carson) liegen.

In ein Modell, für das ein hochtouriger Motor passend ist, würde ich ihn bzw. auch die schönen Mehrzylindermotoren von Toyan ohne weiteres einbauen.

Ein interessanter und sehr subjektiver Aspekt ist dabei natürlich, welcher "Sound" als passend empfunden wird.

Der originale Maybach Motor MB 836 ist ein aufgeladener 4-Takt 6-Zylinder Reihenmotor. Leistung 450 PS bei 1450 U/min, für einen Lokomotivenmotor also schon recht hochtourig, für einen Modellmotor bei Höchstleistung aber ziemlich langsam. Meine Konstruktion mit den großen Schwungrädern und dem relativ großen Hubraum (7,5 ccm) war deshalb von Anfang an auf Leistung bei möglichst niedriger Drehzahl ausgelegt.

In dieser Richtung (Langsamläufer) gehen ja auch die jetzt handelsüblichen liegenden Viertaktmotoren die Du und ich ja in aktuellen Modellen verwenden.

Dem Zwang zum Selberbauen sehe ich deshalb auch eher nicht mehr. Ich tendiere jetzt auch zum Umbau von den schönen Motoren von Microcosm und Co aus Fernost. Da hat sich eine für uns erfreuliche Motorenvielfalt, geradezu eine Renaissance, in den letzten Jahren aufgetan, da China auch diese Marktlücke erkannt hat. Die Entwicklung von Verbrennermotoren der einst etablierten Hersteller von Modellflugzeugmotoren ist dagegen ja doch spürbar rückläufig.

Ich bin gespannt wie sich das entwickelt.

Ebenfalls hutziehende Grüße

Walter
ottmar
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Re: Zahnrad-Wasserpumpe für meine Faur L45H mit selbstgebautem Verbrennermotor

Beitrag von ottmar »

Hallo Walter

Ich habe auch mit Toyan Motore experimentiert. In der Drehzahl Betrachtung bin ich völlig bei dir. Auch die Optik und die mechanische Umsetzung ist wirklich gut. Meine Probleme waren die Standzeit und das ich die Nockenwelle nicht umschleifen konnte. Deswegen habe ich mich auf OS Motore verlegt. Eine Lok hatte bis zum versenken im Gartenteich in Eschershausen knapp 1200 h auf der Uhr. Nur Wasser mochte sie nicht komprimieren. Die mindestens Drehzahl liegt bei etwas über 700 min -1 . Was mir bei der gewählten elektrischen Installation wenig hilft. Um alle Systeme am Leben zu halten habe ich einen Leerlauf von etwa 2200 min -1 nötig .

Zur Ehrenrettung von Toyan darf ich aber noch auf den anderen Schwerpunkt der Firma hinweisen. Sie hat sich auf lauffähige Semi Scale Motore spezialisiert. Zum Beispiel V8 oder den Käfermotor.

Viele Grüße Ottmar
Dampfwalter
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Re: Zahnrad-Wasserpumpe für meine Faur L45H mit selbstgebautem Verbrennermotor

Beitrag von Dampfwalter »

Warum wolltest Du die Nockenwelle umschleifen?
ottmar
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Re: Zahnrad-Wasserpumpe für meine Faur L45H mit selbstgebautem Verbrennermotor

Beitrag von ottmar »

Hallo Walter

Alle mir bekannten Viertakter zum Beispiel OS oder Toyan haben ein Drehzahlfenster von etwa 2500 bis 10000 min -1.

Das bedarf eine Nockenwelle mit Ventilüberschneidung. Für ein Drehzahlfenster zwischen 1000 und 6000 min-1 sollte man die Überschneidung „entfernen". Damit laufen diese Motore im unteren Drehzahlbereich deutlich stabiler.


Deswegen ändere ich die Nockenwelle.


Viele Grüße Ottmar

PS: Durch dein Schnüffelventil erreichst du den gleichen Effekt 😃
Dampfwalter
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Re: Zahnrad-Wasserpumpe für meine Faur L45H mit selbstgebautem Verbrennermotor

Beitrag von Dampfwalter »

Hallo Ottmar,

Danke für die Erläuterung.

Von Ventilüberschneidungen, wohl im umgekehrten Sinne, habe ich mal im Zusammenhang mit dem Tuning von Automotoren gehört.

Warum eignet sich die eigentlich gut zugängliche, da obenliegende, Nockenwelle des Toyan dafür nicht? Auch wenn sie gehärtet ist, sollte es mit einer Diamantfeile gehen. Das Feintuning meiner Nockenräder mache ich auch mit einer Feile.

Ich hatte den Toyan übrigens auch mal direkt mit einem 300 KV Brushlessmotor als Anlasser/Generator gekoppelt. Anlassen war kein Problem. Im Generatorbetrieb wirkte er aber überfordert. Außerdem hatte ich natürlich wieder Probleme mit der Kupplung.
Die Kurbelwelle ist ja auch gehärtet und widerstand erfolgreich meinen Versuchen einer Querbohrung. Deine Aufpresstechnik bzw ein Aufschrumpfen wären vielleicht geeignete Lösungen gewesen.

Und dann hattest Du noch eine Anmerkung zur Größe der Wasserpumpe: Im Toyan Zweizylinder ist sie wohl viel kleiner. Ich gebe Dir da Recht: Nach jetziger Erfahrung würde eine kleinere Pumpe (Modul 0,6 Zahnräder 8mm Breite oder kleiner) wahrscheinlich ausreichen und noch besser zu dem kleinen E-Motor passen.
Wahrscheinlich wäre in der derzeitigen Konfiguration auch eine noch stärkere Untersetzung sinnvoll, da die Pumpe auch schon bei geringer Drehung der Achse zwischen den Fingern schön fördert. Ich bin allerdings auch positiv von dem guten Wirkungsgrad der Pumpe überrascht worden.


Viele Grüße

Walter
ottmar
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Re: Zahnrad-Wasserpumpe für meine Faur L45H mit selbstgebautem Verbrennermotor

Beitrag von ottmar »

Hallo Walter

Tja, der Toyan und die Nockenwelle. Für die OS habe ich mir mal ein Werkzeug für den Dremel mit Schleifscheibe - Diamantscheiben bringen mir zu viel Wärme in das Werkstück gebaut und einen ganzen Vorrat umgeschliffen. Davon zehre ich heut noch. Die Toyan Nockenwelle passte natürlich nicht in die Halterung und ich habe schlichtweg nicht getraut. Dann noch gutes Angebot für den Testmotor bekommen und ich konnte nicht wiederstellen.

Mit der Kupplung... , zwischen Motor und Generator muss IMMER ein flexibles Element sein, ein Zahnriemen kann genauso gut die Drehschwingungen unterdrücken. Da habe ich auch schon fürchterlich viel Lehrgeld bezahlt.

Die Frage nach der Leistung ist da schon schwieriger, der Toyan hat zum Beispiel eine Drehzahl von 2500 min-1, also Leerlauf. Damit kann er kein weiteres Drehmoment entbehren oder Du würgst ihn schlicht ab. Bei den gewählten Nockenwellen und kann er ein nenneswertes Drehmoment erst ab 4000 bis 5000 min-1 bereitstellen.

Schlussendlich kann ein normler Modell-Motor gar nicht Dein Anforderungsprofil abdecken. Dein 7,5 ccm Motor ist schlicht das Beste.

Ich persönlich habe mich bei Loks für ein Drehzahlband zwischen 2200 und 4500 min-1 entschieden. Damit kann ich alle Stromverbräuche für die Hilfsaggregate und den Zug bequem abdecken. Durch die geänderte Nockenwelle habe ich etwa 10 bis 20 Prozent mehr Drehmoment. Beispiel: Die ultrastarke Gmf 4/4 genug Reserven bei 4,5 ccm Hubraum. Die Gmf hat über 11kg Reibungsgwicht, Tiefanlenkung der Drehgestelle und eine Art ESP um nicht die Haftung zu verlieren. Das braucht alles Strom und nicht unerheblich, auch schon im Stand und die Lok keinen Millimeter fährt. Das einzige auf der Habenseite beim Fahren ist der Drehstomantrieb mit knapp 100 Prozent Wirkungsgrad - oder ich habe im Test keine Verluste messen können. Das heißt der komplette Strom des Generators geht ohne meßbare Verluste direkt auf die Welle der Motore. Ich denke die normalen Eisenanker in Modellloks kommen mit viel Glück auf 50 Prozent. Die Wahrheit liegt wohl eher bei 30 Prozent. Dafür fehlt der irre Overhead mit Computern on board. Natürlich ist das alles Blödsinn, aber es macht halt Spaß. Ich finde so eine Lokomotive lebt, anders als ihre Sound Schwestern. Ich schweife ab.


Eine Ausnahme habe ich noch. Bei meiner Dieselschleuder, die Xrotmt, habe ich keine Änderung am Motor vorgenommen. Dort verlange ich dem 4,5 ccm Motor alles ab und drehe bis zu 10000 min-1 und selbst das ist extrem knapp. Schließlich brauche ich wirklich 250 Watt im Schnee. Zum Glück ist das Räumwerk so laut, das es unmöglich ist, den stark schallgedämpften Motor zu hören. Nur auf der Anzeige sehe ich, dass der Motor im Tiefschnee völlig überlastet ist.

Bei der nächsten Revision bekommt die Schleuder einen deutlich stärkeren Motor...,dafür fliegt die Telemetrie und das FPV raus. Macht Null Sinn im Tiefschnee.


Noch ein Aspekt zu der Wasserkühlung, ich habe mal vor Jahren ein Schweizer Modellschiff gebaut. Ich dachte auch ich müsste "Unmengen" von Wasser zur Kühlung Pumpen. In der Realität konnte ich die Tropfen noch zählen um den 2,5 ccm Motor bei Laune zu halten.

Mein Fazit: Einmal benötigen Modell-Lokomotiven für Ihren Antrieb gar nicht so viel Watt wie man glaubt - die Faustregel von 1 Watt pro 1kg stimmt recht gut (aber bitte die Ausgangsleistung an der Welle betrachten) und Im Modell erzeigen die Verbrennermotore gar nicht so viel Leistung wie im Katalog steht. Grob, aber wirklich nur als Richtschnur, kann man mit 5 Watt pro ccm rechnen. Rechne dann noch Deine Verluste hinzu...



Viele Grüße Ottmar

PS: Die Gm 241 liegt zur Zeit in der Bastelkiste, ich habe da diverse Anfragen zu Loks und Schleudern. Dazu der Hausumbau, ich komme zu nichts mehr. Ich hoffe 24 wird etwas besser.

f
Dampfwalter
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Re: Zahnrad-Wasserpumpe für meine Faur L45H mit selbstgebautem Verbrennermotor

Beitrag von Dampfwalter »

Hallo Ottmar,
Danke für die Zusatzinformationen, besonders auch zur Elastischen Koppelung.
Deine Leistungskalkulation kann ich voll bestätigen. Am Generator kommen bei mir nach Gleichrichtung 10,5 V und gut 3 A raus, was sehr gut mit deinen 5 Watt / ccm hinkommt. Den Wirkungsgrad meiner Motoren in den Drehgestellen würde ich auch mit gut 30 % kalkulieren, also ca. 5 Watt pro Drehgestell. Klingt nicht viel, reicht aber locker um 40 Achsen+ durch R1 zu ziehen.
Viele Grüße und Kraft für Deine Projekte
Walter
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bimmelkutscher
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Re: Zahnrad-Wasserpumpe für meine Faur L45H mit selbstgebautem Verbrennermotor

Beitrag von bimmelkutscher »

Dampfwalter hat geschrieben: Mo 20. Nov 2023, 18:36
Soll es eine Akku-Lok werden, oder konventionell analog/digital?
Es soll eine mit konventionellen Antrieb und digitaler Ausführung werden.
Dampfwalter
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Re: Zahnrad-Wasserpumpe für meine Faur L45H mit selbstgebautem Verbrennermotor

Beitrag von Dampfwalter »

Ich habe nochmal ein aktuelles Video hochgeladen:

https://youtu.be/krFooQvNvVU?si=hwUh-d3umgzJdEXn

Außerdem habe ich mal einen Mischversuch der Kühlerflüssigkeit nach Ottmars Vorschlag gemacht: 1:5 klemmt immer noch, ab 1:10 geht es.
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