Zelfbouw motor inloopbankje

Met een collega RC rijder, Roy Bakker, had ik al enige tijd contact over een zeer specifieke machine. Hij gebruikt een zg. “motor inloopbakje” voor het inlopen van nitro motoren van 2.11cc (voor de 1:10 200mm) en 3.5cc (voor de 1:8 onroad). Het lijkt mij erg handig om ook zo’n machientje privé te hebben. Het geheel is erop gebaseerd dat de motor is ondergedompeld in een verwarmd oliebad en dat een elektromotor de zuiger/cilinderset inloopt. Schijnt dat je vanuit het bakje meteen volgas de baan op kunt. Het proberen waard vind ik. Vaak moet je speciaal een middag ervoor uittrekken om een nieuwe motor goed inlopen, kost een hoop tijd en moeite, en zelfs kosten o.a. brandstof, banden, slijtage aan de auto, vervoerskosten, etc. Dat in combinatie met de toch al snel 2 a 3 motoren die wij per seizoen voor de RC auto's moeten inlopen. De tijd op het circuit kunnen we dan beter besteden aan het laatste stukje inloop en (fijn)afstelling van auto en motor.

Uitgangspunt voor mijn eigenbouw inloopbakje is low budget. Na wat gedachten wisselen met Roelof, kwam het idee om de aandrijf-unit van een oude schroef-/ boormachine te gebruiken, waarvan de accu al jaren kapot was. Bij nader inzien is deze unit nogal lomp en in een later stadium heb ik toch gekozen voor een wat compactere oplossing. Eerste plan is ca. 500 rpm voor dit inloopbakje, aan de as van de nitro motor. De aandrijf-unit zal d.m.v. een zg. flex koppeling worden verbonden met de as van de nitro motor.

De nitromotor, en/of de olie van het inloopbakje, zal verwarmd moeten worden. Ik wil e.e.a. in elk geval kunnen instellen van 60 - 100 graden Celcius. Roelof heeft daar een schakelingetje voor bedacht, met als basis 2 vermogensweerstanden die bij 13.8V een 80 Watt aan warmte genereren. Lijkt me meer dan genoeg. In een later stadium heb ik hier een "ready to use" schakelingetje van Ebay voor gescoord, net als alle andere elektronica die het geheel moeten gaan aansturen.

Vanavond ben ik begonnen met het verspanen van de eerste onderdelen, met als eerste de verwarmingsplaat, met daarop de 2 vermogensweerstanden 1.2 Ohm, 50W, schroefbaar. De plaat word via een speciaal hiervoor gemaakt “petje” voor de .21cc, danwel een andere, specifiek voor de 2.11cc, op de nitromotor bevestigd.



Voor een maximale warmteoverdracht zijn de beide vermogensweerstanden met zg. "heatsink" kit, gemonteerd.

Zojuist is de motorsteun voor de aandrijf-unit voorbewerkt. Eerst nog even een opspanmalletje maken en daarna kan ik het onderdeel in 1 opspanning verspanen. Daarover later meer.

 

Ik begrijp er niets van, maar ik volg. Boeiend. Zal wel duidelijk worden wellicht. Geen foto's of filmpje van een al bestaand ding waarop je baseert of zo?

 

Toevallig heb ik pas geleden een film gezien op Youtube waarin een soortgelijke opstelling werd gebruikt.
Ik meen dat het door een Nederlander was geplaatst. Alleen kan ik het filmpje nu even niet terugvinden.. EDIT---> Gevonden

De bedoeling is dat de motor compleet onder gedompeld in verwarmde olie gerodeerd wordt op een bepaald toerental. Of verschillende toerentallen en temperaturen van de olie Daarna zou je hem meteen kunnen gebruiken .

 

Hiet een filmpje:


Het idee is andersom, ipv de motor laten starten en lopen breng je de motor in een oliebad op temperatuur en drijf je de krukas aan met een electromotor.
Het idee is niet nieuw, er zijn mensen die met een boortol een een scheut olie in de hand even de eerste klemming wegwerken voordat de motor gestart wordt. In een oliebad heb je een maximale smering en dus een minimale kans op beschadigingen aan de zuiger.
Het originele ontwerp had naar mijn idee wat verandering nodig en verwarmen we de motor op de plek waar die het heetst moet worden, op de bovenrand van de cilinder. Ook een ander materiaal bak ipv aluminium bij het origineel zal de olie beter op temperatuur brengen en houden.

Ook ik ben langzaam bezig maar gebruik daarvoor een ruitenwissermotor.

 

Ik snap het niet. Als ik me goed herinner zuig je via een opening in de krukas mengsel naar binnen. Dit comprimeer je vervolgens onder de zuiger, en als de zuiger bij het naar beneden gaan bij de spoelpoorten komt dan spuit het gecomprimeerde mengsel door de poorten de cilinder in en verdringt de uitlaatgassen. Wat er boven de zuiger gebeurt is bij deze inloopopstelling niet boeiend, de kop is er immers af, maar wat gebeurt er met de door de inlaatopening aangezogen olie? Die kan je niet comprimeren. Lijkt me een recept voor hydro-lock. Dus ik snap het niet, want het werkt kennelijk wel. Wat mis ik?

Hugo

 

Kop en achterdeksel is eraf, er wordt niets aangezogen, gecomprimeerd en doorgepompt dan alleen de stroming dat onstaat door de bewegende delen. Overigens met een dichte ondercarter wordt er ook niet veel gecomprimeerd, op het moment dat de krukas sluit gaat op dat moment of net een fractie later de spoelpoort open om het mengsel van onder de zuiger door te laten.

 

Hoe lang duurt het eigenlijk voordat de motor ingelopen is op deze manier?

M.v.g. Mark

 

Lang is ons verteld. Kan tot 8 uur zijn..... maar je hoeft er ook geen verdere tijd en onkosten in te steken.

 

Ik begrijp dat het eindresultaat nog niet voor iedereen helemaal duidelijk is, maar de filmpjes van RacingDutch / Roy Bakker geven wel een hele goede indruk van wat de bedoeling is.

Dit is het plaatje zoals ik dat vooralsnog voor ogen heb.



Inmiddels zijn de 2 petjes gemaakt, 1 universeel voor de .12 (2.11cc) motoren en 1 universeel voor de .21 (3,5cc) motoren.



Vandaag kwam ook de via Ebay bestelde flex as-koppeling binnen, deze zorgt voor de verbinding tussen de aandrijf-unit en de nitro motor.



Vanavond heb ik de 10mm alu steun gefreest voor de bevestiging van de aandrijfunit, met een lagerpassing voor een 18x12x4 mm lager.



Totaalplaatje van de inmiddels aangemaakte onderdelen, de verwarmingsplaat met de vermogensweerstanden, de flex as-koppeling, de 2 petjes en bevestigingsplaat voor de aandrijf-unit van de schroef-/ boormachine.

 

ok, ben al beter mee. Nice.
Maar kan me wel voorstellen dat als de temperatuur niet goed is, je de motor snel om zeep helpt?

 

Dat zal wel meevallen, omdat de bus in deze situatie meer uitzet dan de zuiger zal iedere verhoogde temperatuur alleen maar minder vrijving op de inloop geven hoewel het met een overdosis aan olie al veel minder is. Pas als je de motor opstart zal door de ontbranding de zuiger heter worden en zal dus ook meer uitzetten dus zo makkelijk zal je de passing van de zuiger niet slopen. Naar mijn idee is het om die reden wel verstanding om als je gaat rijden het nog 1 tankje zeker ietjes rustig aan te doen.

 

Hoi Richard & Roelof,

Ik ben reuze benieuwd naar de voortgang en jullie interpretatie van Roy's inloopmethodiek! Wordt met belangstelling gevolgd (^_^)

Ik zie het helemaal zitten hoor. Een inloopservice op de vereniging? Spaart tijd en brandstof. Geweldig.

 

Hey Johannes, leuk dat je reageert.

Is inderdaad een interessant project, en qua aanpak weer typisch 1:8 onroad natuurlijk je weet wel wat ik daarmee bedoel.

Vanavond heb ik de as-adaptor gedraaid op mijn HBM300. Deze komt op de as van de aandrijf-unit en maakt de verbinding naar de flex koppeling, die vervolgens om de krukas van de nitromotor geklemd wordt. Het gebruikte materiaal voor de as-adaptor is gewoon “pisbakken” staal, simpel en gewoon functioneel, lekker sterk en gewicht is in dit geval niet van belang. De binnenschroefdraad heb ik gemaakt m.b.v. een van mijn werk geleende 8.7mm boor en een 3/8” draadtap.

 

Ik snap het principe wel.... maar of het nu zoveel beter is? De motor loopt in elk geval NIET in onder de bedrijfsomstandigheden die hij in zijn "loopbaan" verder tegenkomt.... en bij zuigerveer-motoren zie ik dat niet echt als een probleem, maar bij ABC loopsetjes lijkt me dat nou nét heel erg essentieel....

Het lijkt me een alternatief, eerder dan "iets beters"....

EDIT: als een tweetakt motor draait, is de drijfstang nagenoeg altijd uitsluitend op druk belast...
Als je de motor op deze manier (in een bak olie) in laat lopen, belast je de drijfstang ook (en vanwege de viscositeit, massa (massatraagheid) en onderdompeling in de olie, OOK heel heftig op trek. Als je het mij vraagt, is deze manier een recept voor een opgerekte drijfstang.... (hij rekt niet zozeer uit, maar de beide ogen "slijten" op de plekken waar ze normaliter niet of nauwelijks slijten....)

Maar het kost je inderdaad verder geen brandstof of tijd en aandacht....

Groet, Bert

 

Deze methode is niet noodzakelijkerwijs beter, veel meer ter vervanging van, en als aanvulling op... de trekkracht aan de drijfstang is minimaal, zeker bij de lage toeren in het inloopbakje. Wij vervangen bij onze onroad motoren sowieso de drijfstang na de inloop. Hoeft bij vliegtuigmotoren niet, die draaien slechts 22k rpm, en een constante belasting. Onze motoren draaien bijna 50k rpm, en de acceleratie is extreem, bij een direct contact, via een koppeling vanuit elke bocht, en een versnellingsbak, met het wegdek. Dit vraagt nogal wat van de drijfstang, zeker bij hobbels. Iets wat een propeller of rotorkop nooit zal hebben.

 

Dit is inderdaad het eerste ontwerp van Roy.
Hij heeft nu een andere versie.
https://www.facebook.com/pages/Break-in-Dutch/773319342753347?fref=ts

 

Wat dacht je van de trek belasting wanneer de motor bij normaal gebruik in de auto het bovenste dode punt bereikt en moet afremmen van 50.000 rpm naar nul.
Dat is pas massatraagheid..

De drijfstang gaat altijd kapot op trek, de cross section is velemale kleiner in de oogjes van het bigend vergeleken met de cross section die belast wordt op druk midden in de drijfstang.

Daarnaast is de trekbelasting vele malen erger door de spanningsconcentratie opgelegd door de geometrie. Beetje vermoeiing erbij en poef..!! Dat heb je niet in een inloopbakje, je hoeft geen nieuwe drijfstang/plug te kopen na inlopen.

Greetz,

Roy

 

Vergeet ook niet de compressie-opbouw onder de zuiger totdat de spoelpoorten worden open gegooit

 

Hoe moet een drijfstang de krukas aandrijven als hij in het bovenste punt aan de drijfstang trekt in plaats van er op duwt? Hoe moet de verbrandingsdruk arbeid afgeven aan de krukas, als de verbrandingsdruk blijkbaar niet eens voldoende is om de zuiger even snel naar beneden te versnellen als dat de krukas draait?

Is heel simpel: als de versnellingskrachten veroorzaken dat de zuiger aan de drijfstang trekt, trekt aan de onderkant van die drijfstang de krukas.
Als de krukas de zuiger naar beneden moet trekken, dan drijft de krukas de zuiger aan in plaats van andersom.

Die situatie komt uitsluitend voor, als je op vol toeren draaiend het gas volledig afsluit waardoor de verbrandingsdruk (en deels de compressiedruk) wegvalt....
Dat een drijfstang altijd op trek stuk LIJKT te gaan, zegt weinig: het is zoals je zelf al zegt het zwakste punt, en onderdelen breken nu eenmaal nooit op het sterkste punt, ongeacht de werkelijke oorzaak

En daarbij: de zuiger remt bovenin niet af van 50000 RPM naar nul, maar van een aantal meters per seconde naar nul.

De compressiedruk onder de zuiger bedraagt op zijn best een halve bar, en zelfs dat geloof ik niet. Carterdruk ligt over het algemeen op ongeveer een kwart tot 1/3 bar. Kleiner krijg je de schadelijke ruimte nu eenmaal niet i.v.m. de holle krukas. Die carterdruk valt volkomen weg tegen de verbrandingsdruk....

Groet, Bert

 

De momentele zuigersnelheid kan als volgt berekend worden:



Hierin stelt voor:

Vz = momentele zuigersnelheid in meter per seconde (m/s)
n = krukastoerental in omwentelingen per minuut (n/min)
r = kruklengte in meter (m)
lamda = drijfstanglengte in meter (m)
alpha = krukstand in krukasgraden (°)

Dus als:

n = 50.000 rpm
r = 8.4mm
drijfstanglengte = 30mm
alpha = 90 graden

--> is de hoogste zuigersnelheid: Vz = 44 m/sec