Kyla en glödstiftsmotor

Planering och tankar kring eventuella framtida projekt.
monstrum
Inlägg: 619
Blev medlem: 13 januari 2005, 05:38:32
Ort: Göteborg

Kyla en glödstiftsmotor

Inlägg av monstrum »

Sysslar en del med (modell)helikopterflyg och har gått och funderat på idéer hur man kan förbättra motorn.

Motorn min nuvarande helikopter är en Thunder Tiger 53RL, alltså 0,53 kubiktum (ryser av att ens nämna den enheten) - En liten och nätt sak som man ska kunna plocka ut runt en kilowatt vid 30000 RPM.
Problemet är ju att verkningsgraden är mycket låg, vilket gör att man säkert har över en kW att kyla bort även vid lägre last. Detta görs nu av en kombination av en fläkt på motoraxeln och att man kör en egentligen för fet bränsleblandning (för lite luft) och en jäkla massa olja.

Hur skulle det bli ifall man istället för luftkylning använde vattenkylning för att transportera bort värmen från motorn, hängde på en EGT-sensor på utblåset och reglerade kylningen och bränsleblandningen på något intelligent sätt. Borde man då inte kunna få upp effekten en del eller åtminstone behålla samma effekt med minskad bränsleåtgång?
Senast redigerad av monstrum 8 oktober 2010, 14:43:40, redigerad totalt 1 gång.
blueint
Inlägg: 23238
Blev medlem: 4 juli 2006, 19:26:11
Kontakt:

Re: Styra en glödstiftsmotor

Inlägg av blueint »

Vätskekylning med vatten är betydligt mer effektivt. Men väger mer. Och så behövs vätskeslingor som passar ändamålet.
monstrum
Inlägg: 619
Blev medlem: 13 januari 2005, 05:38:32
Ort: Göteborg

Re: Styra en glödstiftsmotor

Inlägg av monstrum »

Jo det är klart. Man får givetvis räkna på detta och se ifall den eventuella tillförda effekten och den ökade vikten ger bättre prestanda i slutänden. Detta är ju i stadiet tankeexperiment och man måste börja någonstans. Framförallt hade det varit trevligare att få ner förbrukningen som nu ligger på en tank (0,4 L) per 10 minuter. Räknar man att man har 1/5 olja i bränslet så får jag det till att man då förbrukar ca 1880 W, vilket verkar ganska vettigt. Hur mycket som blir mekaniskt arbete är svårt att svara på men verkningsgraden är väl i teorin maximalt 30%, och i verkligheten säkert ner mot 20% med tanke på hur mycket oförbränt bränsle som kommer ut.

Skulle tippa på att fläkten som sitter på motorn bara den förbrukar ganska stor del av effekten. Kan man då leda bort värmen med vätska och sedan kyla passivt så kanske den extra vikten kan kompenseras.

I slutänden borde bättre kylning göra att man kan köra snålare bränsle/luftblandning och/eller mindre nitrometan utan att överhetta motorn och ändå få högre effekt.

Man kanske skulle behöva bygga en testbänk för detta. Skruva fast motorn och koppla på en elmotor som man bromsar med och mäter hur mycket effekt man kan ta ut och bibehålla ett visst varvtal. För att kalibrera "generatorn" kan man kanske hänga på en stor klump som man vet vikten och formen på (rörelsemängdsmomentet) och sedan bromsa denna från ett visst varvtal och se hur lång tid det tar.
Användarvisningsbild
goran.jon
Inlägg: 39
Blev medlem: 20 januari 2008, 19:28:52
Ort: Eskilstuna

Re: Styra en glödstiftsmotor

Inlägg av goran.jon »

Har hört någonstans att bränslet kyler mer än man tror på en tvåtaktsmotor. ( väldigt många fler procent än vad man kan tro).
Vätskekylningen gör att spelet mellan kolv och cylinder kan göras tajtare , och därav öka effekten /verkningsgraden .
Någonstans där effekt ökning och verkningsgrad kan göras är avgaspipan.
Om jag inte missminner mig ska expansionskammaren vara 10 ggr cylindervolymen , lång expansionskammare lågt varv / kort expansionskammare = högt varv .
avgaskrök dvs rör mellan cylinder och expasionskammare , kort = hög effekt och lång = bra vridmoment.
Det som kan ställa till det i detta fallet är att din motor förmodligen tar lite avgaserna för att pumpa bränsle.
Moderna tvåtaktare har ju elektronisk insprutning för att mer exakt dosera bränsle för varje tändning och erhåller en ökad effekt och miljövänligare drift.
Senast redigerad av goran.jon 8 oktober 2010, 14:51:53, redigerad totalt 1 gång.
Användarvisningsbild
hubben
Inlägg: 1754
Blev medlem: 7 september 2010, 11:46:58
Ort: Örviken

Re: Kyla en glödstiftsmotor

Inlägg av hubben »

Lite nyfiken på hur stor vätskemängd du tänkt, och hur du tänkt kyla den passivt i ett helichassie?
Vill du ha mer pulver i din heli finns det ett sätt som är extremt enkelt, miljövänligt och effektivt - ELKONVERTERA! ;-)
monstrum
Inlägg: 619
Blev medlem: 13 januari 2005, 05:38:32
Ort: Göteborg

Re: Kyla en glödstiftsmotor

Inlägg av monstrum »

Nja, elkonvertering är inte ett alternativ. Det ska stinka, svida i ögonen och föra liv, det är halva grejen! :badgrin:
Dessutom har jag flugit el innan och det är svårt att få till en helikopter med bra ös som har mer än 5 min flygtid.

Jag har som sagt inte räknat speciellt mycket på det hela (vätskemängd osv). En tanke jag hade var att kanske kunna bygga om vissa delar av chassiet så att de blir en del av kylsystemet och på så sätt spara in vikt.
Användarvisningsbild
hubben
Inlägg: 1754
Blev medlem: 7 september 2010, 11:46:58
Ort: Örviken

Re: Kyla en glödstiftsmotor

Inlägg av hubben »

Nu är det ju lite OT, men jag flög min T-Rex 600 på en 6s 5000mAh acc i 9 minuter och förbrukade 1800mAh. Kör med en BeastX FBL och hade låg HS, men det gick bra att loopa, flippa, rolla osv. Krämar du på borde man få ut lite över 2kW ur den setupen vilket ju är mer än din glödare. Så nog går det att få rätt OK flygtider.
Med en laddare/acc som klarar 5C laddning behöver du 2 accar för att flyga back-to-back så länge du orkar.

Men det är ju ljudet, kladdet och svidet i ögonen det fallerar på då... men en skränig radio och lite citronsaftstänk i ögat ordnar ju det med.. ;-)

Och jag tror att "spara vikt" är fel ordval när du snackar vattenkylning.. Snarare blir det väl så att du inte lägger till lika mycket vikt.. Tänk på att om du behöver en liter vatten så väger det 1kg, vilket är mer än 1/4 av hela helins vikt...
monstrum
Inlägg: 619
Blev medlem: 13 januari 2005, 05:38:32
Ort: Göteborg

Re: Kyla en glödstiftsmotor

Inlägg av monstrum »

En liter vatten ska nog inte behövas, snarare en deciliter. Men visst, jag ser poängen.
Får nog ta och räkna lite på det hela och se hur mycket extravikt vi snackar om. Det ska såklart till en pump m.m. så det kan nog plocka på en del tyvärr.
Oscbe112
Inlägg: 165
Blev medlem: 16 januari 2010, 13:44:31
Ort: Helsingborg

Re: Kyla en glödstiftsmotor

Inlägg av Oscbe112 »

Kan du inte dra ner en kylkanal från ovansidan av chassit, likt skivbromskylning på sportbilar?
Användarvisningsbild
ghost_rider
Inlägg: 2211
Blev medlem: 26 maj 2008, 21:48:15
Ort: Genarp

Re: Kyla en glödstiftsmotor

Inlägg av ghost_rider »

Jag hade
1. Om du inte har fläktkylning redan så fixa det
2. uppgradera fläkten till en med större verkningsgrad
3. uppgradera fläktkanalen så att du riktar luftflödet på valda delar.
4. fräst ut en kylfläns för att montera på toppen o runt kolvhuset (eller vad det nu kan tänkas heta.)
Användarvisningsbild
hubben
Inlägg: 1754
Blev medlem: 7 september 2010, 11:46:58
Ort: Örviken

Re: Kyla en glödstiftsmotor

Inlägg av hubben »

1. Det sitter fläktar på typ alla helisar
2. Fläkten är rätt optimerad för applikationen
3. Fläktkanalen är som standard gjord för att kyla där det är som viktigast
4. Helimotorerna har stor kyltopp

Tror att det är svårt att förbättra just den kostruktionen så värst mycket.
Användarvisningsbild
ghost_rider
Inlägg: 2211
Blev medlem: 26 maj 2008, 21:48:15
Ort: Genarp

Re: Kyla en glödstiftsmotor

Inlägg av ghost_rider »

inte alla motorer har stora kyltoppar. Min os32 har inte så värt stor.
Och ang fläkten, ifall på min, så tror jag man får ett bättre luftflöde. Tänker på vingarna på fläkten, dessa är ifall på min helt raka ifrån centrum. Om man använder sig utav en radialfläkt så borde trycket bli bättre. Dock tar den säkert lite mera kraft ifrån motorn
monstrum
Inlägg: 619
Blev medlem: 13 januari 2005, 05:38:32
Ort: Göteborg

Re: Kyla en glödstiftsmotor

Inlägg av monstrum »

Man skulle nog behöva bänkköra motorn och mappa upp effekt, bränsleförbrukning, temperatur, osv i olika arbetspunkter för att kunna säga hur mycket vikt man kan lägga till utan att det totala effekt/vikt-förhållandet blir lägre än från början.
Användarvisningsbild
Andy
Inlägg: 5893
Blev medlem: 26 september 2004, 18:24:52
Ort: Södern

Re: Kyla en glödstiftsmotor

Inlägg av Andy »

Det borde gå att bygga en hyfsat lätt ”heatpipe” konstruktion för att ”flytta” bort värmen med.
Oscbe112
Inlägg: 165
Blev medlem: 16 januari 2010, 13:44:31
Ort: Helsingborg

Re: Kyla en glödstiftsmotor

Inlägg av Oscbe112 »

Det finns elektronik till metanolmotorer som reglerar just blandningen efter temperaturen, fungerar tydligen riktigt bra. Har inte tid att ta fram en länk just nu men Google vet säkert :)
Skriv svar