Re: Drehmoment mit oder ohne Flügel?

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Geschrieben von Werner am 05. August 2024 23:52:14:

Als Antwort auf: Drehmoment mit oder ohne Flügel? geschrieben von waldi am 05. August 2024 20:53:47:

ohne,

die Sache ist die, der Motor soll angeblich 35 PS haben. Es ist angegeben mit 33Nm bei 7000/min. Bei einem Hubraum von 361 ccm erscheint der Wert von 33 Nm durchaus realistisch, vor allem, wenn man bedenkt dass das beide Zylinder von einem Einzylinder Roller stammenm nämlich vom Aprilia Scarabeo mit 180 ccm. Diese sind relativ hochgezüchtet und fahren mit der Riemenautomatik, sodaß kein Leistungsloch infolge zu niedriger Drehzahl entsteht. Man rechnet bei einem gut getunten Motor über den Daumen 10Nm erzielbares Drehmoment für 100ccm. In dem Bereich liegen die alle. Will man die Literleistung ohne zusätzlich Aufladung steigern, muß man die Drehzahl erhöhen. Bei 7000/min schafft man 100PS Literleistung, wenn man pro 100ccm auch 10 Nm rausholt. Das bedeutet, dass man bei Motor ohne Aufladung bis auf 14.000/min gehen muß, wenn man 200 PS Literleistung will. Die 1000er BMW mit ihren 197 PS dreht z.B. so hoch.

So, wenn ich also meinen Motor bremse und auf 7000/min festhalte, muß das Gegenmoment 33Nm betragen, was ich leider nicht feststellen kann. Ich könnte es feststellen, in dem ich ganz kleine Propeller schnitze, die den Motor genau bei 7000/min festhalten, aber das ist mir viel zu viel Arbeit. Gemacht habe ich sowas schon an kleineren Motoren, um die Leistungskurve aufzuzeichnen.

In diesem Fall interessiert mich vornehmlich etwas anderes: Ich möchte wissen, wieviel Leistung mein selbst gebauter Zahnriemntrieb schluckt. Es wird mehr sein, als der originale Poly-V-Riemen es hatte, aber ich hoffe, es wird nicht viel mehr sein. Ich werde also den Prop inc. Zahnriementrieb wieder dran bauen - auf dem Foto ist er ja nicht montiert - und dann den Test machen.

Die Riemenübersetzung ist 8:3, also genau genommen eine Untersetzung. Wenn also der Motor 8000/min dreht, dreht der Prop 3000/min, aber so hoch wird er das gar nicht schaffen. Realistisch werden es eher 7000/min sein. Idealerweise ohne Verluste müßte das Drehmomenta also im Verhaltnis 3:8 steigen, also müßte der Prop mit 88Nm gedreht werden. Die Räder stehen etwa 125 cm auseinander, genau wird es noch vermessen und werden auf je eine Personenwaage gestellt. Die Waagen habe ich noch nicht, denn die modernen Personenwaagen mit Digitalanzeigen eignen sich nicht, sie warten einen Moment, bis der Wert sich nicht mehr ändert und frieren dann diesen Wert ein. Auf Änderungen reagieren sie nicht mehr.

Ich muß mir also ältere Waagen mit Mechanik besorgen. Eine haben wir noch, eine alte medizinische Waage mit Balken und wenn ich davon ausgehe, dass auf beien Rädern im Ruhezustand das gleiche Gewicht drückt, kann ich das ganze auch mit einer Waage machen - das muß ich mal sehen.

Wenn dann der Motor läuft drückt das Drehmoment den Rumpf in Gegenrichtung und drückt auf das linke Fahrwerksrad, wenn dann dort ein Mehrgewicht von z.B. 3,5 kg angezeigt wird und ich unterstellen kann, dass auf dem anderen Rad ohne Messung 3,5 kg weniger lasten, dann hätte ich die Kraft von 35 x 2 N bei einem Hebelarm von 1,25 m . . .. i.e. ich hätte 70 mal 1,25 = 87,75 Nm. Das wäre natürlich genial, denn das hieße, dass der Riemen fast nichts schluckt. Es wird tatsächlich nicht so viel sein, aber wenn es z.B. nur 3kg mehr ist, dann wäre das schon ganz ordentlich.

Bei allen diesen Betrachtungen wird unterstellt, dass der drehende Propeller einen Widerstand hat und der Drehimpuls in der Umgebungsluft verloren geht. Das ist aber nur bedingt richtig. Tatsächlich legt sich eine Schraubenströmung um den Rumpf und geht bis hinten zum Leitwerk, weswegen der Pilot beim Start etwas rechtes Ruder treten muß, um die schiefe Anströmung des Leitwerkes auszugleichen. Das bedeutet im Effekt, dass die schraubenförmige Strömung versucht, den Rumpf etwas zu drehen, wodurch das angezeigte Drehmoment am Meßgerät etwas abnimmt.

Und endlich, nach langer langer Vorinformation, lieber Waldi, ja, Du hast Recht, mit montierten Flügeln wird das Drehmoment schon ziemlich verfälscht, weil die rotierende Abströmung des Propeller dort wieder ein gutes Stück neutralisiert wird und die Drehomentmessung reduziert.

All dies werde ich versuchen zu berücksichtigen. Ich will einfach nur mal ein bißchen damit spielen und schauen, was er tut. Kommt er gar nicht erst bis 7000/min, dann stimmt entweder was nicht mit dem Motor oder der Riemen schluckt wirklich viel zu viel Leistung. Das muß ich mal sehen.

Meinen kleinen 35ccm Motor habe ich mit verschiedenen Propellern auf Vollgas laufen lassen, die Drehzahl gemessen und per selbstgebauter Waage mit verschiebbarem Gewicht das Drehmoment direkt ohne Übersetzung gemessen. Nachdem ich ein paar Meßpunkte hatte, habe ich diese mit der angegebenen Werkskennlinie verglichen und 100 % Übereinstimmung gefunden. Das war toll !!

Überlegt hatte ich sogar schon, eine Wippe zu bauen, wo das Flugzeug drauf kommt und dann echt das Moment zu messen. Neugier macht erfinderisch und bei dem geringen Gewicht des Flugzeuges reicht eine kräftige Holzbohle von 4 cm Dicke, um beide Räder aufzunehmen und in der Mitte zu lagern.

Ich hoffe, dass ich das diese Woche hinkriege und werden davon auch Bilder und evtl. ein Video machen.

Gruß

Werner

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