Benodigde Nitro percentages, optimale koeling en ideeën hierover

brutus

Vriend van modelbouwforum.nl
Forum veteraan
PH-SAM
Bert vliegt natuurlijk wel op gewone brandstof, niet op 20% nitro. daarmee vergelijk je dan wel wat appels met peren...


Dat klopt! Ik vlieg gewoon, en ik vlieg gewoon op 2% Nitro.
Ik weet ook dat een Rossi niet echt dé motor is voor 3D vliegen, maar ik weet wel dat je een Rossi behoorlijk kunt afbeulen, zónder dat hij Nitro nodig heeft. In een zware schaalheli met beperkte koeling krijgen ze het ook zwaar.

Maar daar gaat het nog niet eens zozeer om:

Waar het om gaat is, ik ben het met Eric eens, voor een goede 3D set-up zul je vast wel 30% Nitro nodig hebben. (maar ga je "gewoon" vliegen, kun je weer gewoon met iedere huis,-tuin, en keuken brandstof uit)
Echter, ik zie die opmerking over 30% Nitro ALTIJD voorbij komen, ongeacht of het nou over 3D gaat of niet. Dat was het enige wat me eigenlijk triggerde...
Alsof er niks anders bestaat dan hardcore 3D, en ook al doe je niet aan 3D, dat je dan toch 30% moet viegen want "de grote jongens doen dat ook"....

En dat is echt niet zo zeldzaam hoor: Ik geef les met heli's, en het is niet de eerste keer dat een leerling zich meld op het veld, nog nooit gevlogen, met een raptor 30 aan komt zetten, en al zijn spulletjes via de vakhandelaar gekocht natuurlijk, en dan staat daar negen van de tien keer een kannetje Coolpower met minimaal 15 tot soms 30 procent nitro bij. En als je dan vraagt waarom zoveel nitro, of überhaupt, waarom coolpower, dan is het óf: "dat vliegen ze bij ons op de club ook", óf "de handelaar zei dat dat het beste was". Ja ja, het beste voor de beurs van die handelaar dan..... Want je motor gaat er wel als een achterlijke van drinken, zelfs als je kalm aan doet.

Met andere woorden: het begint een beetje te lijken op het verhaal van de gyro's, daarvan denkt ook de helft van de mensen "maar je kunt toch helemaal niet vliegen zonder headinglock?"

Overigens, dat Coolpower goed is, zal ik niet betwisten. maar is het al eens iemand opgevallen dat het als enige in een duidelijk afwijkende verpakking (qua maat, kleur en vormgeving) zit? Ik vraag me af wat het effect daarvan op het marktaandeel is....

En zomaar een losse gedachte....
Als je 30% Nitro nodig hebt, zal dat niet vanwege het vermogen zijn, want je kunt ook een grotere motor plaatsen. Het gaat dus om de koeling.
ik vermoed, dat zodra motorfabrikanten hun motoren eens wat zinniger gaan ontwerpen (bijvoorbeeld niet een .90 motor in dezelfde buitenafmetingen persen als een .60 waardoor je minder koeloppervlak beschikbaar hebt), en wat meer aandacht gaan besteden aan efficiente koelsystemen, dat je dan toch echt ook zonder die hoge Nitro percentages moet kunnen vliegen. Ik denk dat zodra een fabrikant een vloeistofkoeling werkend weet te krijgen, dat het dan gedaan is.....
Tot nog toe is het koelsysteem altijd geïntegreerd geweest in de heli, in plaats van gekoppeld aan de motor. Ik denk dat als ooit de ontwerpfilosofie verandert, dat we dan ook zonder die Nitro kunnen.

Groet, Bert
 
Ik hoop het wel Bert, zou het ook een stuk goedkoper maken! :)
En ben het helemaal met je eens dat voor rondvliegen en zelfs behoorlijk sportief rondvliegen je helemaal geen hoog Nitro percentage nodig hebt.
Als je de kosten laag wilt houden zou ik eerder naar een brandstof kijken die je voldoende power geeft voor wat je wilt en in ieder geval een goede smering verzorgt.
Dat laatste is niet onbelangrijk.
Een 3D setup is puur gericht op prestatie.
Daarom ook zo compact (en daarbij licht uiteraard) mogelijk gemaakt met een zo'n hoog mogelijke output aan kracht.
Vandaar dat er ook geen grotere behuizingen of vloeistof koelsystemen worden toegevoegd (extra gewicht, zelfde prestatie = minder power).
De brandstoffen zoals coolpower 30% worden ook voornamelijk voor dat soort motoren en toepassing ontwikkeld.
Besef wel dat alles vrij schraal is en niet primair gebaseerd is op houdbaarheid van je motor, wel op prestatie :).

Dus ben het volledig met Bert eens.
Brandstof hoeft niet duur te zijn, hangt ervan af hoe je ermee wilt vliegen.
Een formule 1 verbruikt iets meer dan een toyota prius..een formule 1 motor gaat maximaal een jaar mee (of veel minder) en een prius rijd vrolijk tien jaar rond.

Novarossi maakt trouwens wel prachtige 3D heli motoren hoor Bert (zijn broers geloof ik Rossi / NovaRossi ??), om van te smullen!.
R91HR 3DS-V2 (Specifications & Downloads) | REX Engines | NOVAROSSI WORLD S.r.l.

Grt,
Eric
 
Vandaar dat er ook geen grotere behuizingen of vloeistof koelsystemen worden toegevoegd (extra gewicht, zelfde prestatie = minder power).
De brandstoffen zoals coolpower 30% worden ook voornamelijk voor dat soort motoren en toepassing ontwikkeld.

Hmmmm. Ik vraag me af waarom dan in de motorracerij ook bij de allerkleinste klassen (in de jaren 80 was dat de 50 cc, waarin iedere gram telde....) al vanaf het begin waterkoeling gebruikt werd ondanks dat luchtkoeling lichter is... Oh ja, omdat je met waterkoeling meer (véél meer)vermogen kunt bereiken omdat je de temperatuurshuishouding van de motor beter in de hand hebt. Alleen al omdat de waterpomp minder vermogen vraagt dan de koelventilator. Al eens gekeken hoeveel vermogen er in de RC speedboten uit een watergekoelde 10 of 15 cc geperst word? Daar steken wij toch echt schril bij af hoor....

Nee, ik ben er van overtuigd, dat zodra een goede industrieel ontwerper zich er mee bezig houd, het met huidige techniek mogelijk is een watergekoelde gloeiplugmotor met méér vermogen, en zonder noodzaak voor hoge nitropercentages te ontwerpen. Het probleem is dat de ontwikkelingskosten niet terug te verdienen zijn met de relatief lage aantallen, tenzij we bereid zijn om probleemloos 1000 to 1500 Euro voor een 10 cc helimotor neer te tellen, maar dan over de hele "helivloot"..... En dat zie ik nog niet gebeuren, en dus ook die watergekoelde motoren voorlopig nog niet....

Novarossi maakt trouwens wel prachtige 3D heli motoren hoor Bert (zijn broers geloof ik Rossi / NovaRossi ??), om van te smullen!.
R91HR 3DS-V2 (Specifications & Downloads) | REX Engines | NOVAROSSI WORLD S.r.l.

Grt,
Eric

ik heb begrepen (maar weet t niet zeker) dat dat inderdaad broers waren die ruzie gekregen hebben....
Maar zowel de Rossi's als de NovaRossi's zijn heel mooie motoren.
Met de NR heb ik geen ervaring, maar die Rossi's, om heel eerlijk te zijn, toen ik er 8 jaar geleden voor het eerst een kocht dacht ik "laat ik die italiaanse brol eens een kans geven....." maar het zijn voor het doel waar ik ze voor gebruik (betrouwbaar héél veel uren achter elkaar draaien) beter geschikt dan welke motor ik dan ook eerder gehad heb, inclusief OS (mijn vorige "favoriete merk")

Groet, Bert
 
Die kosten zijn inderdaad een belangrijke factor.
Maar ook de techniek.
Hoe kleiner je gaat des te moeilijker wordt het om het technisch betrouwbaar uit te voeren.
Je zal een radiator en voldoende koelvloeistof volume moeten hebben en alles zal goed afgedicht moeten blijven.
In bootjes heb je altijd voldoende watervolume, en is een radiator niet nodig ;)
Kortom, zodra je voldoende koelvloeistof volume + radiator hebt ge-engineered, zal je het extra gewicht toch mee de lucht in moeten slepen.
Bij vliegende modellen heb je te maken met kracht / massa / lift (power to weight en Discload) verhoudingen die de vliegprestaties sterk bepalen.
Een rijdend object heeft meer marge omdat daar de belangrijkste factor mechanische grip is.
En de beperkende / begrenzende factor cylinder inhoud.
De voorwaardse versnelling die je verkrijgt door de toename in vermogen moet weer gecompenseerd worden tijdens het remmen.
Dus het zijn totaal andere eigenschappen die van belang zijn bij het engineeren van bijv. een motor/auto.

Grt,
Eric
 
Mwoah, het is zelfs voor de modelbouw al commercieel verkrijgbaar, voor 1:8 buggy's weliswaar, maar da's toch al behoorlijk klein, toch?
Kijk maar eens (als je ze bewaard hebt tenminste) in de Kwiklink, nr 133, jaargang 2010, bladzijde 65, de foto bovenaan de bladzijde....

De engineering is ook zo moeilijk niet: meer dan 25 jaar geleden heb ik al eens een Yu'can Stock car voorzien van een simpele waterkoeling, met een zelf gemaakte radiator die 15 gram woog, een Robart carterpuls aangedreven pompje (wel twee gram) en een heel klein tankje als expansievat. Totaal watervolume 50 cc, dus inclusief slangen en dde hele santekraam mischien wel 75 gram. Werkte perfect, kreeg alleen op een gegeven moment steentje tegen de radiateur en dat ging fout....
Achteraf bleek een expansievat niet eens nodig, want de druktoename in een dergelijk systeem is maar uiterst gering zolang je onder de 100 graden blijft, en dan had ik met hooguit 15 tot 20 gram water toegekund....

Wat het gewicht betreft: zoals gezegd hoeft een vloeistofkoeling niet echt veel te wegen, per slot van rekening zijn koelribben ook van metaal gemaakt, en maken mischien ook wel meer dan 10 % van het motorgewicht uit, en die vallen al weg.... buiten dat: Wil snitjer heeft in de jaren tachtig of negentig al eens ge-expirimenteerd met een electrische koelfan op een Heim Star Ranger als ik me niet vergis. Wat ik er van begreep, woog het wegvallen van het aandrijfvermogen van de originele koelfan (dus meer vermogen beschikbaar aan de rotor) goed op tegen het extra gewicht van extra accu en electromotor. Met een goed ge-engineerede waterkoeling valt dit vermogen óók weg (een carterpuls aangedreven koelwaterpomp vraagt geen asvermogen van de motor bijvoorbeeld), en de rotorwind kun je gebruiken om te koelen en dan denk ik dat er echt wel wat te winnen valt. Tevens, vanwege de veel betere beheersing van de afzonderlijke component-temperaturen zul je waarschijnlijk sowieso bij gelijkblijvende betrouwbaarheid een 10 tot 20 procent meer vermogen uit de motor kunnen peuteren, of een equivalent lager Nitropercentage gebruiken.

En: wat hebben we in die high performance heli's zitten? Vaak een smartcarb of throttle jockey of hoe heet zo'n ding wat je mengsel verstelt? is toch weer een servo en een regeleenheid, ook weer 50 gram die je achterwege kunt laten omdat waterkoeling de motortemperatuur van zichzelf al veel constanter houd

Nee, als ik het schatten moet, denk ik dat een dergelijk systeem wellicht 150 tot 200 gram aan de heli toevoegt, maar daarvoor in de plaats kun je zeker 100~150 gram aan koelfan, koelribben, koeltunnel en eventuele electronica+servo thuislaten.

Ik denk dat het echt wel eens een interessante weg zou kunnen zijn....

Jammer dat ik niet over voldoende metaalbewerkingsspullen beschik om hier eens lekker mee te expirimenteren.... Ik zou mijn OS 91 Surpass wel eens watergekoeld willen zien in de Bell 47 G....

Groet, Bert
 
Is zeker een uitdaging Bert, dat is pas modelbouw...
Ik heb er ook de spullen (en nog niet voldoende knowhow) helaas niet voor.
En wat je zegt klopt ook wel.
Maar dan zal je weer zien dat ze toch weer meer eruit willen halen en alsnog met hoge Nitro percentages gaan vliegen :mrgreen:
Is het geen idee trouwens om met brandstof te koelen?....
Hoewel die aan het eind wel opraakt, en dan heel rap warm wordt..
 
Is zeker een uitdaging Bert, dat is pas modelbouw...
Ik heb er ook de spullen (en nog niet voldoende knowhow) helaas niet voor.
En wat je zegt klopt ook wel.
Maar dan zal je weer zien dat ze toch weer meer eruit willen halen en alsnog met hoge Nitro percentages gaan vliegen :mrgreen:
Is het geen idee trouwens om met brandstof te koelen?....
Hoewel die aan het eind wel opraakt, en dan heel rap warm wordt..

Haha, dat koelen met brandstof is nou precies wat je doet met die achterlijk hoge percentages Nitro: Je brengt chemisch gebonden zuurstof in de verbrandingskamer, en véél. Vervolgens kun je de motor véél vetter afstellen, vanwege die grotere hoeveelheid zuurstof. Die grotere hoeveelheid brandstof komt verneveld in de verbrandingskamer en moet verdampen. En die verdamping.... DIE houd de temperatuur laag.
Iets soortgelijks doen "echte" sportvliegers ook: bij vol vermogen tijdens de start word ook het mengsel zodanig rijk gezet, dat je feitelijk je kleppen koelt met de langsstromende brandstof.

Voor wie het niet gelooft: vlieg maar eens een heli in gewone stationaire hoovervlucht met 5% nitro (en uiteraard de motor daarop afgesteld) en bepaal het brandstofverbruik. Vervolgens een tankje 30% erin, de motor hierop opnieuw afstellen, en dan nog een keer in gewone stationaire hoover. Nu opnieuw het brandstofverbruik bepalen. Je vliegt nu in beide situaties met nagenoeg exact het zelfde motorvermogen, maar met 30% Nitro, is je brandstofverbruik (véél, kan wel 20% schelen) hoger.... rara hoe kan dat, want Nitro zou het vermogen juist moeten verhogen, en dus zou je verwachten dat het brandstofverbruik LAGER zou zijn. Echter: Nitro is een vorm van chemische drukvulling: doordat je per slag meer zuurstof in de verbrandingskamer hebt kun je per arbeidsslag méér brandstof in de cylinder kwijt, dus je verbruikt behoorlijk meer. Er gaat per tijdseenheid echter ook meer olie door de motor, en dat draagt weer absoluut niet bij aan de vermogensontwikkeling, integendeel. Het maximaal haalbare vermogen word er vanwege de koelere motorloop wel hoger door....

Bij onze toepassingen is het niet de nitro die voor vermogen zorgt, daarvoor moet je bijna pure Nitro gaan stoken, want Nitro heeft op zich helemaal niet zo'n hoge stookwaarde. Het is de extra zuurstof, die het mogelijk maakt om meer brandstof te verbranden per slag, in combinatie met het koelende effect van die verdampende brandstof, waardoor de temperatuur binnen de perken blijft, en dat maakt weer die hoge vermogens mogelijk.

Verbeter je de koeling (of verhoog je de hittebestendigheid), dan kun je met minder Nitro zonder meer dezelfde vermogens draaien. Een Rossi 65 (11.5 cc) draait al probleemloos 2.5 pk bij 15.000 toeren, met nul % Nitro. Niet zozeer omdat die motor zo'n goede koeling heeft, maar hier meer omdat die motor zo hittebestendig is.

Ik heb het afgelopen week nog kunnen vaststellen bij een T-rex 600N, die het eerste tankje op andere Nitropercentage draaide als het tweede.

Groet, Bert
 
Kortom, zodra je voldoende koelvloeistof volume + radiator hebt ge-engineered, zal je het extra gewicht toch mee de lucht in moeten slepen.
Bij vliegende modellen heb je te maken met kracht / massa / lift (power to weight en Discload) verhoudingen die de vliegprestaties sterk bepalen.

Grt,
Eric

Net even uitgezocht: Van die vloeistofgekoelde buggymotor bleek het gewicht 320 gram te bedragen inclusief radiator en koelvloeistof.
Dat is 25 gram zwaarder dan de vergelijkbare luchtgekoelde "vlakkebaan" motor, maar bijna 50 gram LICHTER dan de vergelijkbare luchtgekoelde buggy motor van hetzelfde merk (www.grossiengine.com of googlen op "grossi liquid cooled"). De fabrikant claimt een lager brandstofverbruik tesamen met een veel constanter vermogen, en ik denk dat in de RC autoracerij, het extra gewicht van 25 gram niet opweegt tegen het feit dat je niet meer voorzichtig aan hoeft te doen vanwege de motortemperatuur, of een of twee rondjes meer op een tank rijd (en dus minder tankstops hebt)

Conclusie: als het lukt, om een heli vloeistofgekoeld te maken, zal het gewicht niet van doorslaggevende betekenis zijn.....

Vanavond met een maat die metaalbewerker is, zitten bomen, en het zal geen eitje worden, maar de kans is zéér groot dat de OS FS91Surpass in mijn Bell 47 G vloeistofgekoeld gaat worden. Kan best een jaar duren voor het zover is, maar we gaan in elk geval een poging wagen....

Groet, Bert
 
Ben super benieuwd Bert.
Als je het doorzet zou ik heel graag een verslagje lezen :)
Wellicht dat er nog veel ontwikkeld kan worden op brandstof gebied.
Blijf het leuk vinden, en een toevoeging binnen de heli hobby.
Zou mooi zijn als het lukt.
Electro is misschien gemakkelijker qua onderhoud etc., maar verbrandingsmotoren is toch iets aparts.
 
Ben super benieuwd Bert.
Als je het doorzet zou ik heel graag een verslagje lezen :)
Wellicht dat er nog veel ontwikkeld kan worden op brandstof gebied.
Blijf het leuk vinden, en een toevoeging binnen de heli hobby.
Zou mooi zijn als het lukt.
Electro is misschien gemakkelijker qua onderhoud etc., maar verbrandingsmotoren is toch iets aparts.

Wij ook....

De radiator(s) blijken supersimpel te maken (als je een draaibank en/of freesbank hebt), dat is niet meer dan wat buisjes, een heleboel plaatjes en nog veel meer ringetjes, en een intree en uittrede box.
Een eventuele expansietank blijkt volgens het "grossi" ontwerp echt supersimpel, en zelfs voor 3D of zo vrij goed toepasbaar....

De pomp zal ook geen probleem zijn, hooguit het membraan kan mischien een klein probleem geven vanwege materiaal/dikte/vorm, maar ook daar gaan we uitkomen. Locatie, aandrijving, kleppen, ontwerp etc is eigenlijk gesneden koek.... én.... hier is de viertakt i licht in het voordeel, omdat aftappen van de carterpuls energie, niet van invloed is op het spoelproces, en dus geen vermogensverlies oplevert....

Het échte probleem zal zijn om de FS91 van waterkoeling te voorzien. De cylinder is nog niet zo'n héél groot punt (ribben eraf en een alu-spiraal eromheen), maar de kop gaat wél een probleem worden, tot aan het punt waar we mogelijk een heel nieuwe kop moeten maken. Zelf zie ik dat niet zo zitten, maar we gaan er gewoon eens goed over nadenken.....

Laatste probleem gaat dan worden of we nog een thermostaat nodig gaan hebben, en zo ja, hoe dat te realiseren. De bedoeling is in elk geval om alles geheel onafhankelijk van hulpenergie te maken: dus geen electrische fan, geen electrische KWpomp en geen electrische temperatuur-regeling.
De radiators moeten zo groot zijn, dat ook zonder vliegsnelheid, de koeling voldoende is.

Grossi claimt, dat met hun vloeistofkoeling, je geeneens gaten in de kap van je auto nodig zou hebben, dus blijkbaar koelt het een stuk effectiever dan rechtsstreekse luchtkoeling. Dat is waar we een beetje op gaan inzetten. Radiators die min of meer in de wervelingen naast de romp of staart hangen en dus ten allen tijde voldoende verse lucht krijgen.

De moeilijkheid die we nu zelf ingebouwd hebben is dat het een viertakt motor betreft. Koelkanalen in de kop aanbrengen zal nog een hele uitdaging worden, want de meeste warmte word ontwikkeld nou net op de plek waar weinig ruimte is voor koelwaterruimtes. Een tweetakt is in de praktijk relatief érg makkelijk "nat" te maken, vanwege de ronde cylinderkop zonder duidelijke "hete" plekken. Helaas hebben wij zelf aan tweetakten eigenlijk alleen ABC motoren in bedrijf, en die willen nu juist graag tamelijk heet draaien, waardoor in geval van vloeistofkoeling een temperatuurregeling nagenoeg onmisbaar wordt, en het koelsysteem vanwege de hogere temperaturen onder druk moet werken. Met een "ringed" motor heb je dat probleem weer niet zo erg....

Groet, Bert
 
Een thermostaat..
Kan je niet met een CSM Carbsmart iets creatiefs doen.
Werkt best goed bij mijn motor.
Sommige beweren dat het te traag zou zijn voor 3D, heb het nog niet ervaren moet ik zeggen.
De warmtegeleidende epoxy die ik gebruikt heb voor de sensor is wellicht ook heel bruikbaar spul als je een losse ringleiding zou willen toepassen.
Een nieuwe kop met koelboringen zou voor een 2-takt geen technisch hoogstandje zijn inderdaad (wel vrij bewerkelijk), kan me voorstellen dat het met een 4-takt iets moeilijker wordt.
 
Een thermostaat..
Kan je niet met een CSM Carbsmart iets creatiefs doen.
Werkt best goed bij mijn motor.
Sommige beweren dat het te traag zou zijn voor 3D, heb het nog niet ervaren moet ik zeggen.
De warmtegeleidende epoxy die ik gebruikt heb voor de sensor is wellicht ook heel bruikbaar spul als je een losse ringleiding zou willen toepassen.
Een nieuwe kop met koelboringen zou voor een 2-takt geen technisch hoogstandje zijn inderdaad (wel vrij bewerkelijk), kan me voorstellen dat het met een 4-takt iets moeilijker wordt.

Nee, geen carbsmart, want dat zou inderdaad een heel prima bruikbaar temperatuur regeling opleveren, maar ik wil per sé geen afhankelijkheid van "externe energie" voor welke regeling dan ook. Dan liever geen regeling, want een waterkoeling is al per definitie in lichte mate zelfregelend.
Bij die Grossi heb ik intussen inderdaad filmpjes gezien van off road buggy's met volledig dichte kap (op het gat voor de gloeipliugstekker en tankdop na) en de radiator onder de kap, op geen enkele wijze in de luchtstroom geplaatst.

Of ik dat met een thermostaat gan doen, of door plaatsing van de radiateurs op een plek met een onder alle omstandigheden gelijkmatige luchtstroming, dat is iets voor later. Zodra de motor van een pomp en koelkanalen voorzien is, zijn expirimenten met de radiator makkelijk uit te voeren.

Groet, Bert
 
is het dan niet een id om een JBA 15cc benzine motor er in te plaatsen en dan inderdaad met water koeling.
het is een prop motor maar met de juiste koeling niet verkeerd lijkt me en niet duur 170 euro meen ik.
 
Dat soort dingen gaat alleen als je het hele mechaniek er op aanpast (helemaal opnieuw ontwerpt) want een benzinemotor heeft een nogal ander loopgedrag met name voor wat betreft trillingen, en is ook meestal een stukje zwaarder i.v.m. de magneetontsteking. En een helimotor kun je nu eenmaal vrij lastig op rubbers monteren i.v.m. de overbrenging, zonder dat de constructie tamelijk groot en zwaar wordt. Buiten dat is het een tweetakt, en een van de uitdagingen was om een viertakt watergekoeld te maken. Als OS nu een watergekoelde versie van de FS91 Surpass had, dan zou het al een stuk eenvoudiger worden....

Hoogstwaarschijnlijk is de motor die jij bedoelt (ken hem zelf niet) nogal hoogtoerig van karakter, en ook dat wil je in een heli nou net liever niet.

Groet, Bert
 
Haha, dat koelen met brandstof is nou precies wat je doet met die achterlijk hoge percentages Nitro: Je brengt chemisch gebonden zuurstof in de verbrandingskamer, en véél. Vervolgens kun je de motor véél vetter afstellen, vanwege die grotere hoeveelheid zuurstof. Die grotere hoeveelheid brandstof komt verneveld in de verbrandingskamer en moet verdampen. En die verdamping.... DIE houd de temperatuur laag. ...
Dat heb ik nooit begrepen Bert. Er gaat inderdaad meer koel brandstof/luchtmengels door de spoelpoorten, maar die krijgen het sowieso niet warm. Maar die extra hoeveelheid mengsel gaat ook in de hens, en produceert warmte. De verdampingswarmte van dat extra mengsel zou toch nooit (minstens) de vervrandingswarmte van dat mengsel kunnen compenseren?? Wat zie ik over het hoofd?
 
Sorry, ik had hier een heel verhaal met de volledige (voor zover mij bekende) theoretische achtergrond, maar door een hikje van mijn computer was ik alles weer kwijt.

Het komt hier op neer: Warmte en temperatuur zijn twee heel verschillend dingen. Je moet die verdampingswarmte en het koelende effect los zien van de verbrandingswarmte, omdat ze op twee verschillende plekken in het proces voorkomen, en dus heel verschillende effecten hebben. Die verbrandingswarmte is een hoeveelheid energie, die vrijkomt tijdens de verbranding en die arbeid levert. Deze hoeveelheid energie, is feitelijk niet echt van invloed op de maximaal optredende verbrandingstemperatuur en druk. Dat is een heel verhaal, maar geloof me, het is zo. De manier waarop, en de snelheid waarmee het verbrand, die is juist wél van allesbepalende invloed, en daar heb je met Nitro en mengselverhouding nu net controle over.

Een factor die een vrij grote invloed heeft op de uiteindelijke maximale verbrandingstemperatuur, is de temperatuur van de lucht bij aanvang van de compressie. Die bepaalt de compressie-eindtemperatuur en daarmee voor een deel de verbrandingstemperatuur, vanwege de invloed van temperatuur op de snelheid van een chemische reaktie.

De verdamping van de brandstof in de lucht trekt die inlaat luchttemperatuur zomaar een graad of twintig a dertig naar beneden***.
Daarna komt dat mengsel in het carter terecht, en vanwege de doortrekkende warmte door het metaal loopt daar de temperatuur weer op. als het mengsel vetter word, blijft het mengsel in het carter koeler, daardoor is de compressie aanvangstemperatuur veel lager, en dát heeft het koelende effect. Dit is goed te merken, als je met een heli gewoon hoovert, en je wisselt van 5% Nitro naar 30 % Nitro: als je de motor op de nieuwe brandstof afstelt, zul je op het carterdeksel een behoorlijk lagere temperatuur meten.

***(bij mijn viertakt heli zit de carburateur qua warmte nogal geïsoleerd van de motor, en het is geen uitzondering om bij 20 graden buitentemperatuur ijsvorming op de carburateur te zien, en die motor staat NIET rijk afgesteld....).

Een andere factor die van grote invloed is op de maximale verbrandingstemperatuur, is de snelheid waarmee de verbranding verloopt. Benzine verbrand bijvoorbeeld veel sneller dan Methanol, en bij gelijkblijvende hoeveelheid energie, brand Benzine dus (veel) heter dan Methanol. Dat is de reden waarom Benzinemotoren meestal van veel grotere koelribben voorzien zijn als vergelijkbare methanol motoren. Waar je bij Benzine aan heel beperkte mengselgrenzen zit i.v.m. de ontsteekbaarheid, kun je bij Methanol een veel ruimer gebied gebruiken.
Vanwege die Nitro kun je de motor zelfs zo rijk kunt zetten dat de verbranding in feite nogal onvolledig word maar hij desondanks nog steeds goed ontsteekt. Het feit dat er mogelijk nog wat vloeibare brandstof in het mengsel aanwezig is die eerst moet verdampen voor het kan verbranden, vertraagt de verbranding nóg meer. Dit heeft tot gevolg dat de verbranding relatief gezien érg traag verloopt, en dat heeft dus ook een verlagende invloed op de maximale temperatuur, maar levert wel gasontwikkeling en dus arbeid op. Heel cru gezegd gaat je motor gedeeltelijk als een stoommachientje lopen op de damp van NOG niet verbrande brandstof. Dit lijkt wel wat op wat speedbootracers (echte, niet RC) doen als ze een tijdelijke powerboost nodig hebben: dan injecteren ze wat water in de inlaat. Dat water verdampt tijdens de verbranding en vormt stoom. Het verlaagt de thermische belasting van de motor, maar die stoomvorming levert tijdelijk wat extra vermogen op. Het nadeel is dat je dat niet te lang achter elkaar kunt doen doen, het voordeel is dat het niet de thermische belasting verhoogt en dus het risico dat je een motor opblaast kleiner is.....

Het is eigenlijk heel tegenstrijdig: Nitro is een brandversneller, maar je gebruikt het feit dat er een versneller aanwezig is, om het mengsel zo rijk te kunnen zetten dat het zonder die Nitro niet of nauwelijks meer branden wil.... Alles bij elkaar heb je dus door gebrik van veel Nitro een hoop vermogen, bij een koelere motorloop, maar het gaat wel zwaar ten koste van het rendement.... Daar geeft in ons geval echter niemand wat om.

Die extra olie heeft er weinig mee te maken. Sterker nog, hoewel de smering overvloediger is, levert die overtollige olie vanwege de visceuze wrijving alleen maar een licht hogere warmteontwikkeling in de lagers op....
Dat verschil is maar klein: Vario spreekt van ongeveer 1.5 tot 3 graden toename van de motortemperatuur voor iedere procent die er meer in zit dan nodig is. Maar het is dus blijkbaar wel meetbaar.... Aan de andere kant: bedenk eens hoeveel heter een kogellager of drijfstanglager moet lopen, om een meetbare verandering in de gehele motortemperatuur te veroorzaken..... Ikzelf ben niet zo'n fan van veel olie.

Groet, Bert
 
Laatst bewerkt:
Ik ben behoorlijk geintrigeerd door het idee van vloeistofkoeling voor een heli motor maar ik vraag me een paar dingen af.

Nu gebruiken we in principe het mengsel (rijk/arm) om een bepaalde werkingstemperatuur te krijgen. En ik zou denken dat de koeling bij een heli beperkt is waardoor we aan de rijke kant zitten om de temperatuur binnen de perken te houden.
Maar hoeveel vermogen leveren we nu werkelijk in door hem rijk af te stellen?
Gebaseerd op deze grafiek Image:Exhaustmixture1.jpg - Pvdwiki Zit het piek vermogen zowieso aan de rijke kant.

Daarnaast vraag ik me ook af of er iets zinnigs te zeggen is over de vermogensverschillen met de verschillende percentages nitro. Heb zelf dit weekend voor het eerst met 15% ipv 30% gevlogen. En enerzijds verbruik ik bijna 33% minder brandstof maar het vermogen is ook wel iets afgenomen maar niet heel dramatisch (durf er geen waarde aan te hangen). Ik merkte wel dat de motor bij rolls en stallturns al ietsjes meer moeite had.

Over de wel/niet temperatuurregeling. Bij een auto loopt het koelwater of alleen door het blok of het gaat ook via de radiator. Dit wordt bepaald door een temperatuurgevoelige regelklep. Ik denk zelf dat dit ook wel noodzakelijk/cruciaal zou zijn bij een watergekoelde helimotor. En dit zou ook op andere manieren dan de wax-klep van een auto kunnen gaan. Maar zonder die regeling en dus altijd stroming door de radiator zou je motor te langzaam opwarmen. En afhankelijk van de buitentemperatuur en convectie/warmteoverdracht op de radiator varieert ook je motor temperatuur.

Vind overigens de opmerking van brutus over het olie percentage ook verwonderlijk.
Tijdens de 3d masters heb ik met iemand zitten praten die verbaasd was over de hoge olie percentages en was van mening dat dat totaal geen nut had. Hij zou eerder naar 7~10% (meen ik me te herinneren) olie gaan. De brandstof die ik nu gebruik heeft 18% olie. Maar er zijn ook brandstoffen verkrijgbaar met 22% olie. Wat zijn nou zinnige oliepercentages? Of is het type olie ook van even groot belang?
Heb zelf een tijdlang op Tornado gevlogen maar heb toch het idee dat dat lagers vreet en een vuile aanslag in de motor achterlaat. Nu dit weekend dus 15% cool power geprobeerd.
 
Laatst bewerkt:
Hoi Djamgils,

Ah, jij bent ook al geintrigeerd.... Ik ook!

Je levert niet zo heel veel vermogen in door hem rijk af te stellen, dat valt wel mee. Het zou zelfs maar zo kunnen zijn dat je geen vermogen inlevert met die rijke afstelling (maar dat durf ik niet helemaal keihard te beweren, dan zou ik eerst moeten rekenen met gegevens die ik niet heb en ook niet kan achterhalen dus dat heeft weinig zin). Dat is dat "stoommachine gedeelte" van het vermogen.
Ook sportvliegers (en vroeger de jachtvliegers tijdens WW II) gingen naar een rijk mengsel als ze veel vermogen nodig hadden. Automotoren met carburatie hebben vrijwel allemaal een acceleratie pomp die tijdens hard gasgeven, rechtstreeks een sloot brandstof in de inlaat spuiten.
Zonder Nitro zou je dat vermogen overigens wél inleveren vanwege de slechtere ontstekingseigenschappen van een rijk mengsel

Wat je wél inlevert, is een enorm veel rendement: je gaat ontzettend veel meer brandstof verbruiken voor maar een klein beetje meer vermogen. Wat je er voor terugkrijgt is de mogelijkheid om dergelijke hoge vermogens van je motor te vergen zonder dat hij door de knieen gaat vanwege de te hoge thermische belasting.

Je bent overigens zojuist de eerste die in deze discussie praktijk ervaring meld over het verschil tussen 15% en 30%, qua vermogen en qua verbruik. En die ervaring komt redelijk overeen met wat ik zelf waarnam (alleen vlieg ik geen figuren, dus mis ik het stukje vermogensvergelijk). Merk overigens op, dat bij gelijkblijvend oliepercentage, als het brandstofverbruik met 33% daalt, ook de hoeveelheid olie met 33% afneemt. Daarmee is klip en klaar, dat je motor met veel minder olie, óók gewoon blijft draaien....

Wat de temperatuurregeling betreft: zonder carbsmart heb je ook geen temperatuurregeling, en het meerendeel van de hobbyvliegers vliegen zonder zo'n ding. Dan is er zelfs nog minder sprake van regeling: de koelfan blijft (bij benadering) hetzelfde toerental draaien, maar het vermogen en daarmee de warmteontwikkeling varieert wel....
Ik ben absoluut van plan, om te PROBEREN een thermostaat o.i.d te maken, en heb daar al wat ideetjes over. Maar mocht dat niet lukken, dan zal het er op neer komen dat de radiator plaatsing zodanig moet zijn dat de luchtstroom onder alle omstandigheden identiek blijft, waarmee je ongeveer een vergelijkbare temperatuurstabiliteit krijgt als bij luchtkoeling zoals het nu is
Temperatuurvariaties door vermogensveranderingen, zullen dan wel iets trager gaan verlopen vanwege het wat trager opwarmen of afkoelen vanhet aanhangende koelsysteem, maar dat is niet zo belangrijk. Het zijn juist de snelle temperatuursveranderingen die eventuele schade kunnen veroorzaken, met name bij zuigerveermotoren. Dus je wint per saldo nog steeds....

Wat die oliepercentages betreft snap ik niet zo goed wat je verwonderlijk vind aan mijn opmerking als je zelf aangeeft met iemand te hebben gesproken op de 3D masters, die ook richting de 10% of zelfs nog minder, neigt.
Bij een Viertakt weet ik wat er kan: Die kunnen, mits op de juiste (overigens zeer tijdrovende) manier ingelopen, gewoon met 10% olie toe. Mijn OS FS 91 Surpass heeft afgelopen week de 95ste liter brandstof (10% Nitro, 10% olie, 80 % Methanol) verwerkt. Nu, na bijna tien jaar, waarvan 5 jaar ongeconserveerd in een hoek te liggen, start hij nog steeds met de allereerste aanraking van de starter, en loopt hij absoluut betrouwbaar en zeer langzaam stationair, en trekt nog steeds ruim 6 kilo heli naar boven (niet super snel, maar dat gaat ook niet met maar 1.5 PK), en dat is voor mij voldoende reden om te stellen, dat 10% olie gewoon zonder meer mogelijk is.... In elk geval in een Viertakt. En deze motor loopt heet, zéér heet (is nl niet voorzien van extra grote koelkop o.i.d., en de koelfan draait véél langzamer dan bij een tweetakt).....
Bij tweetaktmotoren word het oliepercentage iets lastiger te beoordelen. Het drijfwerk blijft min of meer hetzelfde maar draait onder koelere omstandigheden als bij een viertakt, dus dat zou met minder olie toe moeten kunnen als de huidige 18 tot 20 %. De bus van een tweetakt is echter altijd wat kritisch vanwege de spoelpoorten, die de neiging hebben de smeerfilm lokaal te beinvloeden. Ga je te laag in olieaandeel, dan zal waarschijnlijk in het stukje boven de uitlaatpoort, en op de corresponderende plek van de zuiger, vreten op gaan treden. Hoe laag je kunt gaan, ik heb er eerlijk gezegd geen flauw idee van. Wat ik wel weet, is dat de manier van inlopen zéér veel invloed heeft op de uiteindelijke oliebehoefte.

Overigens, nu je Tornado noemt.... Niet iedereen weet dat, maar Tornado Car-fuel 10% Nitro, bevat OOK maar 10% olie.... Is mij na lang doorvragen door dhr Jonker zelf ooit verteld....

Groet, Bert
 
Laatst bewerkt:
Back
Top