Odabir motoraDošli smo i do jednog od važnijih dijelova svakog RC modela, a to je pogonski motor.
Budući da se o ovome može stvarno jako, jako puno napisati, jer doista, ima puno detalja vezano za glavni pogon, pokušat ću se zadržati koliko toliko na onom najosnovnijem, dakle onome što može zadovoljiti apsolutnog početnika bez da ga se unezvjeri sa količinom podataka i opcija pri izboru motora.
Motore dijelimo u 2 kategorije: motori sa untrašnjim sagorijevanjem i elektro motori.
Elektro motoriU današnje vrijeme elektro motori su sa svojom efikasnošću i cijenom većinom prvi izbor početnicima pa ćemo krenuti od njih.
Elektro motori dijele se u više kategorija:Osnovna podjela je na
motore sa četkicama (brushed) i na
motore bez četkica (brushless). Motori sa četkicama starije su generacije i uz trošenje i potrebom za zamjenu četkica imaju manju iskoristivost nego motori bez četkica. O vrsti motora ovisi i odabir reglera (brushed reglera- taj ima samo 2 izvoda tj. žice prema motoru ili brushless reglera koji ima 3 izvoda).
Brushless motori su u modelarstvo ušli na mala vrata preko rashodovnih CD pogona, koji u sebi sadrže i motor i regler. To je za mnoge bio način da izbjegnu visoku cijenu tadašnjih modelarskih brushless motora. Danas se solidan motor može kupiti za 10ak dolara, tako da motori sa četkicama nisu više aktualni (bar kod letećih modela). Može se nabaviti i kit, sa žicom za namotavanje, pa kupac sam namotava motor tako da dobije željeni kV broj (KV je dolje detaljnije objašnjen).
Osnovna prednost brushlessa je u efikasnosti, koja je tipično veća za oko 20% u usporedbi sa odgovarajućim motorom sa četkicama. To je lako razumjeti jer kod brushlessa nema trenja na četkicama, iskrenja, i sl. gubitaka. Brushless motori su generalno gledajući jednostavnije a kvalitetnije konstrukcije. Otuda i njihov duži vijek.
Još jedna važna prednost je da mogu okretati velike elise bez upotrebe reduktora, tj. mogu imati veliki moment, a mali broj okretaja, ali i obrnuto, vrlo veliki broj okretaja a manji moment, što je potrebno za EDF (elektro turbina) pogon.
Uz ovu osnovnu podjelu postoji još i podjela po izvedbi statora:
Inrunner - kod kojeg su namotaji na kućištu, a na osovini se nalaze magneti i
Outrunner - kod kojeg se na osovini nalaze namotaji dok se na kućištu nalaze magneti.
Inrunner motori su uži i duži i uglavnom imaju veću brzinu vrtnje nego outrunner izvedbe koje imaju veći okretni moment zbog kućišta koje djeluje kao zamašnjak tj. mogu okretati veću elisu. Outrunner će te prepoznati po statoru u obliku zvona. Kod inrunnera najcesce se koriste „getribe“ kako bi vrhovi elisa ostala u podzvučnim brzinama. Broj okretaja u odnosu na napon označava se sa KV i za inrunner motore ide do 5000, dok za outrunner izvedbi može biti i manji od 200. Tako se npr. Inrunner sa 4000 KV na 11 volti okreće 4000 x 11 = 44 000 okr/min, impresivno zar ne. Većina reglera podržava inrunner i outrunner izvedbe. Proizvođača elektro motora vjerovatno je 10 puta više nego benzinskih. Svaka druga tvornica u Kini ima svoju marku. Najpoznatiji i najskuplji su Hacker, Kontronik, Neu, Scorpion.
Malo oko "brojeva"Dimenzije elektro motora, što li znače ti silni brojevi kod outrunner motora u nazivu?
Sastavljate svoj avion u kitu, i piše vam u uputama da se preporuča motor 2826-6 2200KV.
Prvi dio (2826) su dimenzije motora. Dakle 28 znači da je promjer samog motora (zvona) 28 mm.
Drugi dio (26) jest dužina samog motora bez nosača za pričvršćivanje.
Ona oznaka 6 ponekad označava broj polova motora, a kod nekih proizvođača i nešto drugo, ne bih ulazio u detalje.
2200KV (iako po nazivu nema logike) označava, kao što sam već naveo, brzinu vrtnje motora po jedinici napona, tj. Voltu : Rpm/VDakle, ako takav motor opskrbimo sa 1V napona, on će se okretati u praznom hodu (znači bez propelera) 2200 puta u minuti.
Shodno tome , ako ga pogonimo naponom od 10V, vrtiti će se 22000 okretaja u minuti, što je jako brzo.
Ovo je jedna od bitnijih stvari kod odabira motora za vaš model, jer krivim odabirom može doći do pregaranja motora ili reglera.
Preporuka je da se uvijek držite onoga što proizvođač preporučuje, najčešće u opisu motora stoje podaci koliku maksimalnu struju može podnijeti navedeni motor (s tim podatkom odabirete koliko jak regler vam treba) i koji propeler na određenom naponu baterije ima najveću iskoristivost.
Podatak o snazi motora izražen je standardno u Wattima, a možete i sami doći do maksimalne snage jednostavnim izračunom.
Ako motor vuče max 25A na 3S bateriji sa 6x4 propelerom, onda je računica jednostavna:
Napon baterije x struja = Snaga, ili 11.1x30=277,5W. Za takav "setup" treba vam regler od 30A
Poprilično puno snage za jedan mali , 50 gramski motorić. To je i jedan od razloga zašto sve više (manjih) modela koristi elektro pogon. Za one velike mrcine se i dalje koriste motori sa unutrašnim sagorjevanjem.
Odabir propeleraIdemo dalje na odabir propelera, koji je također jako bitna stavka u svakom "setupu".
Ako ne znate koji propeler odabrati, pogledajte informacije o samom motoru.
Za ovaj konkretni primjer stoje podaci da se za motor preporuča 2S-3S baterija, na 2S preporuča se propeler 7x4, a na 3S propeler 6x4.
Oznake propelera odnose se na
promjer x hod propelera. Da skratim i ne zbunjujem početnike,
promjer označava potisak ili koliko je propeler "jak" odnosno koliku težinu može povući.
Hod ili korak propelera označava koliku brzinu protoka zraka može postići, samim tim, veća brzina protoka zraka znači i veću brzinu modela u zraku.
Sada će mnogi početnici, kao što sam i ja bio, pomisliti, super. Idem uzeti što brži motor i veći propeler, sa velikim korakom, avion će poletiti kao od šale, jer može dobro povući, a bit će i brz ko metak.
E ne ide to tako.
Kad bih na gore pomenuti motor stavio veći propeler, recimo 9x6, da, po proračunu bih dobio potisak od barem 2 kg i brzinu preko 100 km/h.
No motor s takvim propelerom, zbog njegove veličine i koraka koji stvaraju opterećenje na motoru, bi povukao i do 80A s punim gasom. I što bi se dogodilo ?
Iste sekunde ili dvije, izgorio bi motor ili regler, no po mom iskustvu...oboje.
Ukratko, jako je bitan pravilan odabir "setupa" tj. kombinacije regler-motor-propeler za određene tipove aviona.Napominjem još jednom:
DRŽITE SE PREPORUKA PROIZVOĐAČA MODELA ILI DIZAJNERA AKO GRADITE SVOJ MODEL.Za vlastite izračune imate puno On-Line kalkulatora gdje unosite ili odaberete motor koji imate, pridodate mu propeler, a on vam izračuna portošnju, opterećenje, potisak , max brzinu, dužinu leta i sve što bi vas moglo zanimati.
Jedan od takvih je na adresi:
http://www.ecalc.ch/motorcalc.php?ecalc&lang=enTakođer postoje i off-line programi koji se redovito nadopunjuju s novim modelima motora, propelera i reglera i koji osobno koristim a može se skinuti sa:
www.drivecalc.deNapominjem da svi ti programi daju približno točne vrijednosti, ali opet dovoljno točne da nešto ne spalite.Zašto uopće postoje motori sa manjim KV-om i sa većim KV-om?To sad ovisi o tipu letjelice, npr. model suvremenog vojnog aviona ili kako se još nazivaju JET-ovi, zbog svog malog raspona krila i uskog profila, zahtjevaju veće brzine za let. Kod takvih modela koriste se brzi motori sa manjim propelerima i velikom korakom ili sa EDF-om, elektro turbinama.
Modeli klasičnih aviona, tipa Cessna, Piper, dvokrilci...koriste sporije motore sa većim propelerima, jer oni nisu za brze jurnjave, nego im je potrebna snaga, dobra vuča, da ih održava u zraku pri malim brzinama.
Propelere također razvrstavamo i na elekto propelere i one za benzinske/nitro motore.
Kod odabira elektro propelera, opet imate više podvrsta:SF propeleri, ili tzv Slow Flyer. To su propeleri koji se vrte na malim okretajima i kao što ime kađe, služe za spore modele. Najčešće su napravljeni od primjetno mekane i elastične plastike, te imaju ograničenu maksimalnu brzinu vrtnje (do cca 9000 okretaja u minuti). Veće okretaje ne podnose i lako pucaju , pa može doći i do teških ozljeda.
Standardni i
sport propeleri. To su propeleri koji podnose velike okretaje, napravljeni su od čvrste plastike i/ili ojačani stakloplastikom. Koriste se na motorima s velikim brojem okretaja (KV-a).
Drveni propeleri. Ako pravite scale modele iz prvog svjetskog rada, jedan od zgodnih detalja je i drveni propeler, koji "uljepšava" cijeli model jer u to doba svi su propeleri bili od drveta.
Karbonski propeleri. Najskuplji i najlakži, izuzetno čvrsti i lagani, također postoje i SF verzije koje koriste multirotoraši. Ako ste bliski vladajućoj garnituri u državi, onda vam cijena ionako ne predstavlja problem
Motori sa unutrašnjim sagorjevanjemOpet kradem post od kolege
jarun75 koji je to odlično objasnio.
GLOW motori imaju veću iskoristivost omjera snaga / težina od motora koji koriste bateriju kao napajanje. Međutim, motori s unutrašnjim izgranjem su obično više bučani i skloniji zamaščivanju modela od elektromotora.
Postoje dvije vrste GLOW motora:Četverotaktni i dvotaktni.Dvotaktni motori se najviše koriste, uglavnom jer su jednostavno napravljeni,
lagani, jednostavani za rukovanje, lagani za održavanje, i obično jeftiniji.
Dvotaktni motori rade na velikim okretajima
(HIGH RPM) i stoga može biti vrlo glasan i sa dobrim prigušivačem (Muffler).
Četverotaktni motor ipak također uživaju u nekim modelarima popularnost, uglavnom jer oni proizvode niže, prirodnije zvukove i troše manje goriva.
Oni imaju manju snagu u omjeru snage/težine na
manjim okretajima, ali pružaju više okretnog momenta
(Koristiti kod većih propelera) od dvotaknih motora
Međutim, budući da četverotaktni motori zahtijevaju visoku preciznost obrade i
više dijelova za proizvodnju, oni su obično skuplji. Oni također trebaju više održavanja i prilagodbe nego dvotaktni, ali oni nisu previše teško upravljivi i za održavanje.
GLOW motori se u osnovi sastoji od:- Crankcase - Karter motora što je ujedno i glavno kučište motora s unutarnjim dijelovima.
- Head – Glava : montirana je na vrhu kućišta. Ona na sebi ima peraje za bolje hlađenje motora
- Muffler – Auspuh : prigušivač ispušne buke koja izlazi iz komore za sagorijevanje.
- Carburettor – Karburator : kontrolira količinu goriva i zraka koja ulazi u motor.
- Prop Shaft – Osovina propelera : je dio radilice koja strši iz kartera i na nju dolazi propeler.
- Cranjshaft – Radilica : ona pretvara pokrete klipa u rotacijskom kretanju.
- Piston - Klip : ima cilindričnu formu i djeluje momentom gore/dolje pokreta ( pod pretpostavkom da je motor je postavljen uspravno) unutar rukava, koji se zove cilindar.
GLOW karburatori sastoje se u osnovi od:- Rotating barrel - Rotirajući cijev, koja kontrolira omjer goriva/zraka smjesi koja ide u komoru za izgaranje.
- Throttle arm - Gas ruka spojena na cijev, što omogućuje da brzinu motora kontrolira servo.
- Idle Stop Screw - Vijak prilagođava koliko daleko gas zatvara cijev.
- Idle Mixture Screw – Vijak za podešavanje količine goriva prilikom ulaska u karburator dok je motor u praznom hodu.
- Needle Valve - Ventil igla za podešavanje količine goriva prilikom ulaska u karburator tijekom srednjih i visokuh okretaja motora
Svi
GLOW motori zahtijevaju posebno gorivo, pod nazivom "
GLOW FUEL."
Gorivo se sastoji se od metanola kao baza, s nekim postotkom nitrometana da se poveća energija i pripremljena ulja u gorivu, koje podmazuje i štiti dijelove motora.
Princip rada dvotaknog motora
Dvotaktni motori djeluju na paljenje goriva u svojoj komori za sagorijevanje jednom u svakom okretu njegove radilice.
Gorivo se miješa sa zrakom u rasplinjaču i prisilno ulazi u cilindar tijekom kretanja klipa prema dolje
(1. takt).
Dok se klip pomiče prema gore, a mješavina se potiskuje i kad klip dosegne vrh, sviječica zapali komprimirani plin, prisiljavajući klip prema dolje
(2. takt).
Na putu prema dolje plinovi izlaze u ispušni izlaz dok smjesa goriva ulazi cilindar opet.
Princip rada četverotaknog motoraU četverotaktni motor smjesa goriva ulazi u komoru za sagorijevanje za vrijeme kretanja klipa dolje kroz ventil kojim upravlja bregasta osovina
(1.takt).Kada se klip pomiče prema gore, ventil zatvara, a mješavina se potiskuje
(2. takt).
Kada klip dosegne vrh, sviječica zapali komprimirani plin, prisiljavajući klip prema dolje
(3. takt).
Na sljedeće kretanje klipa gore, drugi ventil se otvara i omogućuje ispušnim plinovi izaći
(4. takt).
Klip se opet pomiče prema dolje i smjesa goriva ulazi u komoru za sagorijevanje
opet, ponavlja se
1.takt.GLOW motori obično imaju jednostavan sustav paljenja temelji na žarnici koja je sastavljena od malog svitka platinaste žice umjesto svjećice. Baterija od 1.5V se koristi za zagrijavanje žarnice samo tijekom postupka pokretanja motora i uklanja se kada je motor dostigao određene ninimalne okretaje. To je moguće jer se žarnica drži užarena od topline koja se proizvede tijekom kompresije i izgaranja bez potrebe za baterijom.
Postoje dvije dužine dostupnih
GLOW sviječica. Kratke one se obično koriste na motorima manjim od 2.5cc (0,15 cu u). Neke imaju metalnu ovojnicu na dnu navoja (vidi sliku) koji sprječava sirovo gorivo da smanji toplinu iz elementa tijekom mirovanja.
Tu su i tzv
"HOT" i "COLD" GLOW sviječice, koji se odnose na njihovu učinkovitost svitka ovisno o radnoj temperaturi. Temperatura žarnice ovisi o nekoliko faktora, kao što su od koje je legure svitak, debljina i duljina, veličina otvora u kojem se svitak nalazi, kao i od kojeg je materijala tijelo žarnice napravljeno.
Obično manji motori i oni koji rade na manje % nitra češće koriste
"HOT" GLOW sviječice. U slučaju sumnje samo koristite preporuku proizvođača motora.
Turbo GLOW sviječice imaju skošene krajeve koji odgovaraju navojem na glavi motora.
Tvrdnja je da manje propuštaju kompresiju oko žarnice i manje prekida u komori za izgaranje. Također rupa u glavi cilindra, što izlaže žarnicu sa smjesom u cilindru je mnogo manji, to je rezultiralo u manje grube rubove koji bi mogli svoriti neželjena žarišta,
Turbo plug je prikazan na lijevoj slici ispod.
Glow motori mogu imati obično brušenu radilicu ili sa kugličnim ležajevima.
Motori s kugličnim ležajevima obično imaju bolje performanse, pokreću se glatko, i traju duže, ali su skuplji od onih s običnom radilicom.
Model motori temelje se obično na gradnji klipa i cilindra i to na dvije metode: Motori s karikama ili ABC.Motori s karikama su glavni način gradnje sve do nedavno. Sastoji se od aluminijskog ili željeznim klipom sa karikom u klipnom utoru. Klip daje kompresiju kada radi.Motori s karikama su jeftiniji za obnoviti kompresiju nakon duže eksplatacije zbog jednostavne zamjene karika, i općenito nisu skupe.
Oni zahtijevaju bolje podmazivanje u režimu rada isto tako moraju imati konstatno bogato podmazivanje. Isto tako ako su karike imalo oštečene može doći do težeg paljenja motora zbog slabije kompresije.
Novija metoda je
ABC, koja se zalaže za Aluminijski klip, mesing, krom
gdje aluminijski klip radi u kromiranom brass cilindru. Klip i cilindar su usklađeni u tvornici prilikom izrade i daju savršenu kompresiju.
ABC motori lagano se startaju s rukom, daju puno više snage od motora s karikama, puno su otporniji i manje su skloniji trošenju prilikom eksplatacije.
Schnuerle portan motori imaju nekoliko ulaza goriva u usisu s tri strane cilindara dopuštajući da više goriva ulazi u komoru za izgaranje. To daje nešto više snage nego sa standardnim usisom goriva, koja ima samo sa jedne strane ulaz goriva nasuprot izlaznoj strani plinova . Schnuerle motor je obično nešto skuplji zbog skuplje proizvodnje koja je uračunata u cijenu.
Veličina spremnika za gorivo i položaj utječe na rad motora tijekom leta.Tipično postaljanje spremnika goriva je prikazan na slici ispod:
Kada je motor u uspravnom položaju, spremnik za gorivo treba biti centriran na istoj razini kao i igle ventila ili ne manji od 1 cm, (3/8in) kako bi se osigurao pravilan protok goriva.
Prevelik spremnik goriva može uzrokovatikod motora presiromašnu isporuku goriva tijekom strmog uspona i prebogatu isporuku goriva prilikom obrušavanja.
Normalne veličina spremnika za motore između 3.5cc (0,21) i 6.5cc (0,40) je 150 - 250cc.
Ovdje treba ići potpis - no ja sam nepismen.