Motorwahl für Speedboot

[LuDa]

Hallo zusammen,
Ich bin momentan mit dem Bau meines ersten RC Speedbootes beschäftigt. Das Boot ist etwa 70cm lang, 20cm breit, 10cm hoch und ohne Akkus 1.4kg schwer. Das Boot wird mittels Jetantrieb angetrieben.

Im Boot habe ich folgende Motor, Regler Combo verbaut: https://www.banggood.com/Surpass-Hobby-3660-3500KV-Brushless-Motor-90A-ESC-36-S-Water-Cooling-Jacket-for-RC-Boat-p-1560726.html?rmmds=search&cur_warehouse=CN

Ein 70A 3500Kv Brushless Motor mit einem 90A Regler. Die erste Testfahrt ist recht gut verlaufen. Ich bin nur 2s Lipo gefahren. Doch als ich das Boot zurück an Land brachte, stellte ich fest, dass der Regler sehr heiß war(trotz Wasserkühlung). Die Stecker(Traxxas-Stecker) konnte ich kaum mehr anfassen. In einem späteren Test ist auch das Lötzinn bei den Regler-Motor Steckern weich geworden.

Als ich dann mal den Strom nachgemessen habe, stellte ich fest, dass der Motor statt den angegebenen 70A rund 140A zieht. Da wurde mir einiges klar.
Ich nehme an, dass das der vermutlich schlechten Qualität zu schulden ist. Der Motor blieb dabei, soweit ich das beurteilen kann, kühl.

Nun wollte ich fragen, ob mir jemand einen Tipp geben kann, welchen Motor ich verwenden könnte(am besten für 2s und 4s LiPo).

Ich freue mich über alle Tipps, Ideen und natürlich auch Kritik.

Danke schon mal im Voraus.
LuDa

[andi 66]

Hallo Luda
2s und 4s wird nicht passen .Da ist der Sprung der Drehzahl zu groß.Empfehlen würde ich einen Motor mit ca 15-1800 KV an 4s. Wäre dann der halbe Strom im Vergleich zu 3500KV an 2s. Da sollten dann auch die Temperaturen im grünen Bereich bleiben.Jet Antrieb verträgt meines Wissens nach nur so 25-30000KV

[Genesis1983]

Hallo und willkommen im Forum!
Erstmal ein paar Grundsätzliche Dinge:

Als ich dann mal den Strom nachgemessen habe, stellte ich fest, dass der Motor statt den angegebenen 70A rund 140A zieht
Der Motor nimmt sich soviel Strom, wie er kriegen kann! Die Angabe "70A" bezieht sich meist auf die Stromaufnahme bei maximalem Wirkungsgrad.
Einfach gesagt: Je mehr der Motor gegen einen Widerstand (Propeller) arbeiten muss, desto mehr Strom zieht er.
Das können je nach Belastung auch weit über 200 Ampere sein!
2S und 4S - das funktioniert nicht, also entweder 2S oder 4S.
Ich würde auf 4S gehen, dann kannst Du einen Motor mit weniger KV nehmen, also Spannung rauf - Strom runter: schonender für alle Komponenten.
Deine Combo, also Motor, Wasserkühlung und Regler für 60 Flocken ist schon recht fragwürdig....
für das Geld gibts noch nicht mal nen vernünftigen Motor(z.B. Leopard)!
Für Deine Zwecke würde ein Motor mit 1800 bis 2000KV passen, dazu ein Regler, der echte (!) 120 Ampere ab kann.

[LuDa]

Vielen Dank für die schnelle Hilfe.
Könnt Ihr mir Marken empfehlen, mit denen ihr gute Erfahrungen gemacht habt?

MfG
LuDa

[Genesis1983]

Guckstu:

https://www.rc-raceboats-shop.de/motoren/leopardhobby/leopard-36mm-motoren/lbp36605d-1900upmv.html

https://www.rc-raceboats-shop.de/regler/hobbywing-seaking-180-seaking-120-v3-pro-130-160-60/seaking-120-v3-bl-regler.html

[Markus 1]

Welcher Jet ist es den ? Bei kehrer jets werden 20t.
Umdrehungen abgegeben. Alles über 25t bringt beim Jet gar nix außer das der Strom durch die Decke geht.
Also einen motor suchen der bei 4S ( 14.8-16,8 volt ) die 25t angeht.
Ergo 1500-1700KV
Gruß Markus

[scott]

Hi, beim Kehrer kannst du 1600kv an 4s machen. Läuft spritzig und gut.
1450kv an 4s dann läuft er gut entspannt. Da gibt es günstige Outrunner in fernost.

Beim TFL Jet kann man ruhig auf 2000kv-2400kv an 4s fahren.

gruss Heiko

[derschneider]

Hallo Heiko ..... hab mich schon gewundert ....wann du was schreibst.
Ich persönlich fahre meine jets immer mit Aussenläufern ..... da die Drehzahl eh nicht so hoch sein muß und diese dann meist ganz entspannt kühl bleiben......

vg Dirk

[scott]

https://youtu.be/oo4MTBRCtwo

hier mal die NoStep1 mit dem 29er TFL mit H3126/2200 an 4s, das Boot ist rund 60cm lang.

[derschneider]

mal ein Beispiel das > 25T U/min auch gut gehen können ..... es spielt in dem Fall das Gesamtgewicht eine große Rolle.

Heikos Boot ...


https://www.youtube.com/watch?v=oo4MTBRCtwo&feature=youtu.be&ab_channel=Di rkSchneider

vg Dirk

[LuDa]

Hallo zusammen,
Erstmal vielen Dank, für die zahlreichen Antworten. Wegen den Fragen, welchen Jet ich verwende: der Jet meines Bootes ist 3D-Gedruckt(trotzdem sehr stabil). Mir ist beim erneuten durchlesen der Antwort Genesis1983 aufgefallen, dass ich vergessen habe zu erwähnen, das der Impeller noch etwas am Jet schleift. Ich nehme aber nicht an, dass das den Stromfluss auf das doppelte meiner Erwartungen hochgetrieben hat.
Bearbeitung: An scott: sprichst du bei dem 29er TFL mit H3126/2200 über diesen Motor?: https://www.premium-modellbau.de/h3126/3-brushless-aussenlaeufer-heli-motor-2200kv-3126-t-rex-500
hier steht, der sei für Helikopter oder flieger.
Könntest du mir ausserdem kurz sagen, wieviel dein Boot wiegt(mit akkus)?

Eine weitere Frage an alle: Wenn der Motor ja anscheinend so viel Strom ziehen kann, wie er 'möchte', kann man irgendwie abschätzen, wieviel das sein wird? Ich dachte, dass ein 70A Motor immer mit einem 80A Regler funktioniert.

Bearbeitungsende

Ich werde mir alle Motor-Vorschläge mal genauer ansehen.
Vielen Dank für eure Hilfe.
LuDa

[scott]

Der TFL29 ist der Jetantrieb und der H3126 ist der Motor. Ja der ist geplant gewesen für Helis, kann man aber auch im Boot einsetzen wenn dir mal zu heiß werden gibt es da wassergekühlte Motorhalter oder Kühlplatten zum dazwischen schrauben. Der Motor hatte aber mit dem TFL nicht viel Stress und ist auch nicht zu warm geworden, gut ich hatte auch nicht viel Fahrzeit geplant mit meinem 3000er Lipo.
Gewicht war so zwischen 1200-1400g glaube ich. Das Boot hat schon einen neuen Eigner.

[tobi75]

Hallo LuDa,

den benötigten Strom abzuschätzen, ohne den Leistungsbedarf zu kennen, dürfte schwierig werden. Den Leistungsbedarf abzuschätzen, ohne das Boot zu kennen oder dessen Eigenheiten, ebenso. Nach meiner Erfahrung kann man das nur durch Versuche herausfinden (empirisch). Sinnvollerweise orientiert man sich zu Beginn Setup-seitig an ähnlichen (und gesund funktionierenden) Booten. Von dort aus kann man dann eigene Ideen bzw. Änderungen umsetzen. Zumindest halte ich das so und bin bislang gut damit gefahren (bisher kein abgebrannter Regler oder Motor - nur 'n paar dicke Akkus).

Wenn Du nun aber schon den Strom gemessen hast und die Spannung kennst, kannst Du ja den Leistungsbedarf errechnen, den Dein Boot offenbar hat, oder? 140A * 7,4V = 1036W. Wenn Du jetzt mit einem 4S Setup kalkulierst, erhältst Du (bei gleichem Leistungsbedarf) durch die doppelte Spannung den halben Strom: 1036W : 14,8V = 70A. Du brauchst also theoretisch einen Motor mit 1750U/V an 4S (damit die Drehzahl am Jet gleich bleibt), der einen Strom von 70A verkraftet. Die angesetzten Parameter bedingen letztlich eine entsprechende Baugröße des Motors. Den Regler würde ich aus dem Bauch heraus auch größer dimensionieren und nicht direkt an seiner nominellen Leistungsgrenze (oder darüber) betreiben. Bei den Leistungsangaben der günstigen Regler ist m.E. eine gesunde Skepsis angebracht. Da ist häufig auch viel Marketing dabei.
Das alles sind natürlich nur überschlägige Betrachtungen - zumindest würde ich so an die Komponentenauswahl herangehen.
Möglicherweise schlummert ja auch in der Abstimmung und der Bauausführung Deines Bootes noch Optimierungspotential? Da lassen sich ggf. noch Verluste minimieren. Das senkt den Leistungsbedarf (bei gleicher Endgeschwindigkeit) und trägt zur Entlastung der Komponenten bei. Diese könnten dann kleiner dimensioniert werden.

Stell doch mal ein paar Bilder von dem Geschoss ein...

LG
Tobias

Ich weiß nicht, wie oft das in diesem Forum schon erklärt wurde: die Angabe "70A" Deines Motors ist der Strom, den er dauerhaft (bzw. eine Akkuladung lang) verkraftet, ohne thermischen Schaden zu nehmen. Das hängt mit dem Querschnitt bzw. dem Widerstand der Kupferwicklung zusammen:rolleyes:. Du hast schon mal was von Blockierstrom gehört? Das ist der Strom, den der blockierte Motor bei Nennspannung "zieht". Der ist um ein Vielfaches höher, als der Nennstrom. Der übliche Betrieb des Motors ist irgendetwas zwischen Leerlauf und Blockieren. Dabei kann der Strom deutlich über den Nennwert ansteigen. Das klappt solange, bis eine Komponente der Anordnung Akku-Regler-Motor aufgibt, weil der Strom und damit die thermische Belastung zu groß wird...

[LuDa]

Hallo zusammen
Hier einige Fotos und Videos von meinem Boot. Ein "Geschoss" ist es noch nicht. Aber ich bin auch nur 2s statt 4s gefahren.

https://photos.app.goo.gl/8T3krGLebi7Ky8wx7


An tobi75 wegen dem Motor mit 1750U/min/V, ich möchte aber nicht, das die Drehzahl am Jet gleich bleibt. Wenn ich 4s fahre, mit höherer Drehzahl, wäre mir das lieber(geschwindigkeitstechnisch)

Ich freue mich über alle Antworten
MfG LuDa

[tobi75]

Hi,

Du hast nur geschrieben, dass der Jet 3D-gedruckt ist - aber wie groß, was ist da als Impeller verbaut? Dann kannst Du schauen, was für handelsübliche Jet-Drives in der Größe als Antriebsempfehlung gegeben wird. Das sollte doch als erste Orientierung reichen, oder?

Du solltest vielleicht erstmal rausfinden, warum es Dir fast die Anschlüsse entlötet hat, bevor Du ein Setup mit mehr Drehzahl ins Auge fasst. Vielleicht war ja auch das Stecksystem die Strombegrenzung, die verhindert hat, dass Du den Regler grillst!?

Das Boot ist auch 3D gedruckt? Kommt mir vor, als hätte ich das Design in dem Zusammenhang schon mal gesehen (klick (https://www.youtube.com/watch?v=UfFUqzg3z7k))...

LG
Tobias

[LuDa]

ja, alles bis auf die Elektronik, die Welle und ein par schrauben ist 3D-Gedruckt. ich habe jedoch einen anderen Jet verwendet wie in dem Video. Ausserdem habe ich einige Änderungen am Rumpf vorgenommen. Diese sind jedoch von aussen nicht sichtbar.
Wo misst man die Grösse des Jets? Am Impeller Durchmesser?

Noch eine andere Frage.
Könnt ihr anhand der Fotos und Videos beurteilen, ob das Boot gut im Wasser liegt, oder ob ich da noch etwas machen muss?
Mfg LuDa

[tobi75]

Hi LuDa,

der Impellerdurchmesser wäre für mich maßgebend. Die Schubdüse kann man ja in Länge und Durchmesser variieren...
Anhand der Fotos lässt sich das Fahrbild nur schwer einschätzen. Bewegte Bilder mit Ton geben da immer mehr Aufschluss :D.
Bilder vom Aufbau und entsprechende Detailfotos vom Antrieb sind auch interessant.
Wie bist Du denn auf die Auslegung Deines aktuellen Setups gekommen? Nach Gefühl? Oder gab es da entsprechende Empfehlungen zur Orientierung?

LG
Tobias

[LuDa]

Der Durchmesser meines Impellers beträgt ca. 40mm.
Bei dem Link sollten eigentlich auch Videos dabei sein.
Bei der Motor Wahl habe ich mich etwas an dem Motor des Designers orientiert. Leider war es sehr schwer, etwas zu finden, da einige Angaben gefehlt haben.

[tobi75]

Ja, sorry - die Videos hatte ich beim Durchrollen auf dem Handy übersehen.
Die Fahrlage sieht doch ganz gut aus. Kein Wippen oder Einkringeln.
Bei TFL (https://www.tfl-hobby.de/Antrieb/jet/tfl-jetantrieb-jet-antrieb-39mm-alu-t-jet.html) werden für den 39er Jet Motoren der Größe 3674 bzw. 4074 angegeben - mit 1400-1650KV bei einer Jet-Drehzahl bis zu 30000U/Min, also 4-5S (vermutl, weil Alu-Ausführung).
Nimmt man diese Empfehlung als Orientierung, wärst Du mit 1750KV an 4S schon in dem Bereich.

Hast Du eine Möglichkeit, die Jet-Drehzahl an 2S im Fahrbetrieb zu loggen? Dreht der Motor den großen Impeller aus? Bei einem Drehzahleinbruch von ca.15% unter Last (3500KV sind im Leerlauf), sollten an 2S immer noch reichlich 21000 U/min am Jet anliegen. Welche Steigung hat der Impeller? Daraus könnte man die Strahlgeschwindigkeit errechnen.
Ggf. ist auch die erzielte Strahlgeschwindigkeit des Jets, designtechnisch bedingt, zu gering?

LG
Tobias

[LuDa]

Ich glaube ich habe zuhause noch ein Messgerät. Ich könnte das am Wochenende in der Badewanne versuchen.
Die Steigung des Impellers beträgt glaube ich 14°. Macht das sinn?

Die Düse, durch diese das Wasser schlussendlich austritt ist aber ein gutes stück kleiner als der Impeller(Wegen Strahlgeschwindigkeit).

Eine Andere Frage: kann man auf diese Art und Weise auch berechnen, wieviele Liter Wasser pro sekunde gepumpt werden?

[Shark]

Moin LuDa,

die Steigung eines Propellers bzw. Impellers wird nicht nicht als Winkel in Grad, sondern in als Länge in mm angegeben. Die Steigung sollte über den Radius idealerweise konstant sein, um eine gleichmäßigen Wasserzylinder zu beschleunigen. Um dieses zu erreichen und durch den vom Radius abhängigen Umfang ist auf jedem Radius ein anderer Winkel notwendig. Wäre der Winkel über den Radius konstant würde das Wasser außen mehr beschleunigt als innen was zur Ineffizienz führt. Und um deine Frage zu beantworten wie sinnvoll 14° sind ohne den dazugehörigen Radius zu kennen ist sinnfrei ...

Habe die letzten Wochen mich mal intensiver mit der Performens des 28er KMB Jets, welcher in meinem Bergeboot arbeitet, beschäftigt. Boot ist ein Jetsprint II von KMB und wiegt ca. 2,2kg. Aus meiner Sicht ist der Impellerdurchmesser deines Jets mit 40 mm deutlich zu groß. Da wird jede Menge Wasser beschleunigt die nicht effektiv genutzt wird. Sieht man ja an der aufgenommenen Leistung im Verhältnis zur Bootsperformance. Für den Schub /Standschub den der Jet liefert bzw. liefern könnte ist das Boot einfach zu klein / leicht. Es sei denn man will was größeres schleppen, wie z.B. ein Schlauchboot mit Personen drin. Für höhere Geschwindigkeiten ist Strahlgeschwindigkeiten hinter der Düse dann zu gering. Da hilft dann eine kleinere Düse.

Wenn man die effektive Steigung (ist immer kleiner als die gemessene Steigung), des Impellers, dessen Drehzahl und effektive Querschnittsfläche kennt kann man die Wassermenge berechnen / abschätzen die durch den den Jet strömen. Beim 28er KMB Jet sind des etwa 5L/s bzw. 300L/min bei einer Drehzahl von 20000 1/min. Was schon recht ordentlich für die Größe ist.

Gruß,
Patrick

[tobi75]

Hi,
14° als Steigungsangabe erscheint mir ungewöhnlich. Plausibler klingt 1.4er Steigung und das meint das Verhältnis zum Durchmesser, also 40mm*1.4=64mm Weg je Schraubenumdrehung. Das ist ein gängiges Maß für Hydroprops. Die Berechnung der durchgesetzten Wassermenge ist wohl relativ komplex und erfordert die Kenntnis einer Kennlinie. Du kannst ja mal nach Axialpumpen suchen. Der theoretische Betrachtung eines Zylinders aus Wasser, den der Impeller je Minute abfährt, erscheint mir sinnfrei, da ich bei 21000U/min, 64mm Steigung und 40mm Durchmesser auf 1,688m³ komme - natürlich ohne Schlupf oder sonstige Verluste.
War halt nur so'n Gedankenspiel - offenbar unvollständig und ohne tiefere Kenntnis der Materie ;)...
LG
Tobias
Edit: Patrick war schneller...

[Ernest]

Hallo Tobias und Patrick,
nix für ungut aber
aless schön und gut, aber mit eure rechnungen seit ihr beide total daneben,
bitte noch einmal nachrechnen, und aufpassen auf "Komma" :rolleyes:
Für alle Fälle: Pi mal Radius auf Quadrat mal Höhe (V= G x H)

Tobias überleg mal 1,688 kubik Wasser in eine Minute ! 1688 liter Waser das ist 9,3 vollen Badewannen (180 liter wenn ist voll) in eine Minute !:bang

[tobi75]

Hallo Ernest,

habe ich mir gedacht, dass da einer interveniert ;)!
Hier nochmal meine Rechnung: pi/4*40²(mm)*64mm/U*21000U/min=1.688.920.210mm³=1.688l=1,688m³. Da muss dann noch die von Patrick genannte effektive Steigung und die effektive Querschnittsfläche einbezogen werden. Dazu sicher auch noch diverse Verluste - habe ich ja geschrieben...

Unter der Annahme der gleichen Wirksamkeit, wie der 28er Kehrer (300l/min) würde ein 40er Jet ca. 900l/min bei 20000U/min durchsetzen - er hat fast die 3-fache Fläche.

Was wird denn von solchen Jets real durchgesetzt?

LG
Tobias

[Genesis1983]

Eure Rechnerei schön und gut, aber was zählt, ist doch wie das Boot am Ende läuft.
Versuch macht kluch! :prost:

[Shark]

Moin,

formal ist die Rechnung von Tobi unter seinen definierten Annahmen richtig. Auch mein digitaler Rechenschieber kommt zu dem Ergebnis. Die Frage ist halt wie realistisch die Annahmen sind, was Tobi ja auch schon zum Teil selbst angemerkt hat. Zwei Punkte sind da erst nicht korrekt. Zum einen muss man für die effektive Impellerfläche natürlich abziehen, da strömt kein Wasser durch. Die Naben von Water Jet Impellern sind im Verhältnis zu normalen Propellern meist größer, da es strömungstechnisch günstiger ist. für den 28er KMB Jet beträgt der Narbendurchmesser 10mm. Ferner kommt punkt zwei hinzu. Das Steigungsverhältnis des Impellers in Modell Water Jets ist deutlich kleiner als das von gängigen Oberflächenpropellern. Und dann muss man halt noch den Schlupf berücksichtigen wie Tobi schon angemerkt hat. Nach meinen Erfahrungen sind da 20-30% realistisch.

Als ich damals zum ersten mal von den 300L/min für der 28er KMB Jet gelesen habe war ich auch sehr erstaunt über den Volumenstrom. Habe diesen jetzt nicht genau gemessen, aber durch andere einfacher messbare Größen gut in der selben Größenordnung abschätzen können. Auch der enorme Leistungsbedarf für die kleinen Modelljets spricht für diese Größenordnung. Die Masse muss halt beschleunigt werden ...

@ Ernst

Falls du genauere Angaben zu den Volumenströmen von den Modellbaujets bzw. deren Berechnung hast wäre ich daran interessiert.



Eure Rechnerei schön und gut, aber was zählt, ist doch wie das Boot am Ende läuft.
Versuch macht kluch! :prost:

Naja, der Thread Ersteller hat ja explizit nach der Möglichkeit gefragt den Volumenstrom abzuschätzen. Und durch ein wenig Rechnerei lässt sich der eine oder andere Versuch (Fehlversuch weil eine Komponente wegen Überlast das Zeitliche gesegnet hat) vermeiden. Damit ist man schneller und kostensparender am Ziel ...

Gruß,
Patrick

[LuDa]

Hallo zusammen
Vielen Dank für die vielen Antworten.

Ich bin etwas verwirrt da das 3d-Modell des Impellers im Namen "14 deg" aufweisst. Ich dachte, das stehe für 14 degrees.

Ich werde am Wochenende mal versuchen, die Drehzahl an der Welle zu messen. Meint ihr, es macht Sinn, das ganze auch mal bei 4s zu versuchen, um zu schauen, wie stark der Stromfluss dann ist?

Noch eine weitere Frage: die Kv bei Brushless Motore geben ja die Upm/v im Leerlauf an. Kann man damit, oder irgendwie anders abschätzen, ob der Motor den Impeller überhaupt ausdrehen kann? Also, ob er genug Kraft hat?

Vielen Dank für eure Hilfe.
Falls jemand noch einen allgemeinen Tipp zum Boot hat, oder jemandem etwas am Boot auffällt, freue ich mich über eine nachricht.

MfG LuDA