Hallo zusammen,
ich möchte an dieser Stelle ein neues, für vielleicht viele interessantes Thema eröffnen:

Die Kühlung von Motor und Regler. Dabei meine ich nicht nur die Wasser- sondern auch eine eventuelle Luftkühlung.


Unsere originalen Vorbilder hatten nur das Problem der Motorkühlung, welches teilweise werkseitig gelöst war oder auch nicht. Unsere Modelle müssen aber an zwei Stellen gekühlt werden.

Über die AB-Einheit steht uns ein Wassereinlass zur Wasserkühlung zur Verfügung. Wie kann damit die Kühlung von Motor und Regler gelöst werden. Dazu einige Aspekte:

Benötigt ein BL-Motor eine Wasserkühlung? Bei Bürstenmotoren müssen für mein Verständnis die Kohlen auf Grund der Reibung gekühlt werden, BL haben dies nicht.

Ist es vorteilhaft den BL an der AB-Einheit ohne Abdeckung zu fahren, um hier eine gewisse Luftkühlung (auch teilweise Spritzwasserkühlung) zu erreichen?

Kann über den Wassereinlass am AB zunächst der Motor und dann der Regler in einem Wasserkreislauf nacheinander gekühlt werden?

Oder sind zwei getrennte Wasserkreisläufe notwendig? Kann dabei der eine Wassereinlass am AB aufgeteilt werden oder muss ein getrennter Wassereinlass eingebaut werden.

Ich, für meinen Teil, möchte keinen separaten Wasserkreislauf am Bootsrumpf einbauen. Wenn dieser auch versteckt werden kann, ist dieser nicht vorbildlich.

Viele, aber sicher nicht erschöpfende Fragen. Ich hoffe auf eine rege Diskussion und einige gute Lösungen.


ALEX

Wenn du nur mit einem Wassereinlaß arbeitest immer erst den Regler kühlen.

Ein BL-Motor braucht normalerweise keine Kühlung, sofern er nicht zu hoch oder zu lange überlastet wird.
Mehr als "gut handwarm" sollte er nicht werden (ca. 50- 60°C), ab dann würde ich ihn kühlen.
Wenn er zu heiß wird (denke ab über 100-150°C) kann es zu einem Kurzschluß in der Wicklung kommen da der Lack auf dem Draht kaputt geht. Außerdem verlieren auch die Magnete ihre Kraft, je höher die Temperatur wird. Dies kann bis zur Zerstörung der Magnete gehen, jedoch werden so hohe Temperaturen normal nicht erreicht, da sich vorher die Lötstellen verabschieden.
Die Magnetkraft ist übrigens temperaturabhängig.

Darüber habe ich auch schon nachgedacht. Ich bin gerade dabei meine Spanten zu sägen und überlege mir ob ich da direkt Bohrungen für Schläuche nach vorn und zurück mit vorsehen soll. Ich habe auch überlegt ob ich nicht einen Kühlwassereinlass direkt am Vorschiff, irgendwo hinter der Turnfin vorsehen sollte, damit könnte ich zumindest einen Teil der "Verschlauchung" (Verkabelung ist es ja nicht) sparen.
Hat da jemand Erfahrungen? Kann man durch den Druck/Sog auf dem Unterschiff einen Wasserkreislauf in Gang bringen?
Ansonsten habe ich auch überlegt den Kühlkreislauf des Außenboarders anzuzapfen und für den Regler mit zu nutzen.

Die Löcher würde ich gern jetzt bohren, nachher, wenn die Außenhaut drauf ist, kommt man an die stellen sicher nicht mehr mit etwas bohrerartigem.

Welche Kühlschläuche sollten verwendet werden?

ALEX

Hi Alex,
prinzipielle Fragen lassen sich nur prinzipiell beantworten. Es geht dabei dann eher um das grundlegende Verständnis, weniger um die aktuelle Situation.


abrauner schrieb:
Kein Motor (egal ob Bürste oder BL) erzielt einen Wirkungsgrad von annähernd 100%. Also wird ein Teil der zugeführten Energie immer in Verlustleistung umgewandelt, die als schädliche Abwärme auftritt. Ergo muss jeder Motor "irgendwie" gekühlt werden, und sei es im einfachsten Fall einfach nur als Ankoppelung an die Raumluft.

Die BLs erreichen i.d.R. deutlich bessere Wirkungsgrade als die Bürsten, über 80% und mehr sind durchaus nicht unrealistisch (reale Wirkungsgrade, nicht die "Herstellertraumangaben"). Bei den geringen Leistungen, mit denen wir i.d.R. fahren, fallen bei einem BU-Utility-Modell so runde 200-300 Watt Eingangsleistung an, also müssen ganz grob um die 30-60 Watt weggekühlt werden. Bei richtiger Anpassung des Motors reicht da eigentlich schon der Fahrtwind aus, wenn der Motor offen liegt. Insofern muss man in diesem Fall nicht unbedingt kühlen.

Allerdings wird der kühlere Motor i.d.R. den besseren Gesamtwirkungsgrad erzielen. Dazu kommt, dass BLs ein ganz anderes Lastverhalten als Bürsten aufweisen: während Bürsten unter Last willig einknicken und gutmütig im Strom hochgehen, versucht ein BL, unter allen Umständen die geforderte Drehzahl zu erzielen und geht ganz rigoros im Strom hoch - im Zweifelsfall bis zum Exitus. Ein falsch angepasster BL kann also kurzfristig ein Vielfaches seiner Nennleistung abgeben - und dann krepiert er. Insofern ist das Thema "BL-Kühlung" immer im Zusammenhang mit richtiger Anpassung zu betrachten.


abrauner schrieb: Siehe oben: im Prinzip ja.


abrauner schrieb: Hat Werner schon beantwortet: der "schwächere" Teil ist der Regler bzw. dessen FETs, die im Teillastbereich massiv Wärme produzieren. Darum zuerst den Regler kühlen. Das vorgewärmte Süppchen reicht immer noch für den Motor aus. Die Reglerkühlung ist insofern wichtiger als die Motorkühlung, als dass am Regler höhere Verlustleistungen anfallen und das Teil gleichzeitig gekapselter eingebaut ist als der Motor.


abrauner schrieb: Zwei Kreisläufe haben evtl. den Vorteil kürzerer Schläuche und damit mehr Wasserdurchsatz. Notwendig ist es nicht, man bräuchte dann lediglich keine Schläcuche durch den Transom zu führen, da man die Reglerkühlung auch am Rumpfboden abnehmen kann.

Einen Kühlkreislauf per Y-Stück aufteilen würde ich auf keinen Fall machen, das macht m.E. keinen Sinn. Dann besser Regler und Motor nacheinander in einem Kreislauf kühlen.


abrauner schrieb: M.E. eine reine Geschmachssache: du siehst diesen zweiten Kreislauf i.d. R. garnicht. Motor, Regler, Akku ist ebenfalls nicht vorbildgetreu und eine Wasserführung über AB zum Regler zum Motor wirst du eher sehen als einen zusätzlichen "inneren" Kreislauf.

Ergo: es ist wie so oft - viele Lösungen führen zum Ziel, wichtig ist nur das grundlegende Verständnis der Zusammenhänge. Es gibt Leute, die kommen zu ganz unkonventionellen Lösungen, die man im Grunde niemals vorschlagen würde, die im konkreten Fall dann aber trotzdem funktionieren, weil die Leute genau wissen, was sie tun. Willie ist so ein "Fall": der macht so Sachen wie ungekühlte Flugregler und lange Kabel und winzige Helimotoren. Alles Dinge, von denen man eher abraten würde... aber er kennt die Zusammenhänge genau und es funktioniert bestens bei ihm.

MarkIV schrieb: Ja, funktoniert bestens. Einlass schräg gegen die Fahrtrichtung, damit ein gewisser Staudruck entsteht, Position idealerweise möglichst weit hinten und links versetzt (Kurenrichtung links!). Auslass dann schräg nach hinten (Saugwirkung). Einige Wettbewerbsfahrer machen den Auslass auch einfach auf die Rumpfseite, damit sie beim Fahren sehen, ob dort Wasser rausspritzt. Als Schlauch kannst du z.B. normalen Silikonschlauch 5 außen /3 innen nehmen.

Ich hätte jetzt zuerst den Motor und dann den Regler in einem Wasserkreislauf eingebaut. Aber die Argumente für zuerst Regler und danach Motor sind einleuchtend. Der Wasserauslass kann dann auch direkt an der Motorkühlspirale erfolgen.

Zu dem ganzen Thema habe ich eine interessante Ausführung gefunden: Kühlung von Brushless Reglern und Motoren

ALEX

Die Argumentation in dem verlinkten Artikel ist genau der Grund, warum ich auf ESCs wie den Turnigy Marine setze: eine große, vollflächige Kühlplatte unter allen FETs! Kein Wärmestau, keine ungleichmässige Kühlung. (Dazu kommt noch der robuste Aufbau, die saubere Regelcharakteristik und die realistischen Leistungsdaten dieses Reglers).

Dazu aber noch eine Anmerkung: es ist nicht unbedingt gewährleistet, dass die Regler auch wirklich so sauber aufgebaut sind, dass alle FET-Kühlflächen gleichmässig auf der Wasserkühlung aufliegen. Gerade bei diesen flachen Layouts reicht ein leicht verkanteter FET, um irgendwo Luft zwischen Bauteil und Kühlkörper zu haben. Wer also ganz auf Nummer sicher gehen will, der entfernt den Schrumpfschlauch des Reglers, nimmt den Wasserkühlkörper ab, schmoddert die Rückseiten der FETs mit Wärmeleitpaste ein (gibt's in kleinen Mengen auf Spritze gezogen z.B. bei Conrad), setzt den Kühlkörper wieder auf, schrumpft das Ganze wieder ein. Noch besser: vor dem Einschrumpfen WetProtect o.ä. drüber, dann hat man gleich zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen.

Für einen festen und sicheren Sitz des Kühlkörpers habe ich an meinem F-L-U-G-R-E-G-L-E-R (Hallo Jo ) Wärmeleitkleber zum Verkleben der Wasserkühlung (Messingplatte mit aufgelöteteten 4mm-Messingröhrchen)benutzt. Danach wurde er in Epoxy eingegossen.

Den Flugregler habe ich nur verwendet, da dieser 70 Ampere Dauer verträgt und nur 15 Ampere Strom im Schnitt "wuppen" muss.

Bei unseren Booten ist es m.E. viel sinnvoller erst denn Motor und dann den Regler zu kühlen. Vom Regler aus kann man den den Auslaß am Rumpfboden saugend gestalten. Amsonsten werden die Wege zu lang.

tschakaa schrieb: Das kann man in unserem konkreten Fall wahrscheinlich auch recht problemlos machen (im Gegensatz zu den Inboardern!), weil unsere haubenlosen Motoren durch ihre exponierte Lage eh schon recht gut passiv gekühlt sind.

EDIT: To, ich glaube, ich werde den Begriff "Flugregler" in der Forensoftware einfach mal in die Liste der gebannten Worte aufnehmen.

Jo_S schrieb:
Da bin ich für!

...und es als Disqualifikationsgrund aufnehmen, einen solchen ins Boot einzubauen...ausser das Boot kann wirklich fliegen...