Zugeschaut & Mitgebaut: "offroad-proof" Twist

aaron · Administrator Anmeldedatum: 15.01.2003 Beiträge: 15344

Stopp!
Dieser Thread hier ist quasi die Fortsetzung von "Aufbau und Zerlegen eines Kontronik Twist"

Bitte zuerst das verlinkte Topic lesen, damit die folgenden Zeilen nicht auf Unverständnis stoßen.

Einleitung, die 2te Wink

Brushless-Motoren aus dem Boots und Fliegerbereich sind den "traditionellen" Car Motoren der bekannten Hersteller elektrisch zum Teil (u.a. auch reglementbedingt) haushoch überlegen.
Andererseits sind sie - u.a. auch einsatzbedingt - nicht besonders gut gegenüber Staub und Feuchtigkeit geschützt. Noch weniger denken manche Hersteller an die Wartbarkeit ihrer Erzeugnisse, was zu Wasser oder in der Luft wahrscheinlich wirklich kein Thema ist.
Hier möchte ich daher anhand eines Kontronik Twist (2 Cool

zeigen, wie man mit wenigen Handgriffen einen "besseren" Brushless Motor baut.
Manche Maßnahmen betreffen Eigenheiten von Kontronik Motorenserie, andere sind sicherlich auch auf andere Motoren übertragbar.

Vorderes Lager

Das vordere Flanschlager des Twists ist höchst kritisch, weil zu dessen Tausch der komplette Motor zerlegt und sogar der Spulenkörper entfernt werden muss. Dieses Bild zeigt die Problematik.

Gleichzeitig ist der vordere Staubschutz - er besteht aus einer kartonartigen Scheibe - höchst ineffektiv, da der Twist am 25mm Lochkreis 4 Lochpaare besitzt und die Scheibe bei leicht überstehenden Schrauben nicht mehr alle übrigen Löcher zu bedecken vermag.

Als Lösung bietet sich an, das Lager mit dem Flansch nach außen einzubauen. Somit kann das Lager mit einem Durchschlag von innen leicht entfernt werden und der Spulenkörper kann im Gehäuse verbleiben.

Nachdem sich das Lager nun nicht mehr abstützen kann, muss es am Flansch mit Buchsenkleber gesichert werden.
Außerdem impliziert das verkehrt herum eingebaute Lager, dass Rotor und Stator um etwa 0,5-1mm nach hinten gerückt werden müssen. Das Gehäuse bietet dafür ausreichend Platz, aber der Rotor muss neu ausdistanziert werden. Mehr dazu später.

Von einem 1/8 Luftfilter (oder feinem Schaumstoff ähnlicher Dimensionierung) wird nun ein etwa 3-5mm breites Stück abgeschnitten und dient von nun an als neuer, weitaus effektiverer Staubschutz für die offenen Bohrlöcher.

Der Schaumstoff wird im Motor vom Eisenrückschlussring und dem Spulenkörper in Position gehalten, sodass er nicht wie der Kartonring mit dem Flansch des Kugellagers geklemmt werden muss. Bei Einführen ins Gehäuse muss dennoch ein wenig geknetet werden, bis der Schaumstoff den Vorderteil des Motors komplett ausfüllt.
Richtige Offroader können den Schaumgummiring noch mit zähem Fett bearbeiten - dann wird der Motor nicht nur staubdicht, sondern auch in Maßen wasserfest.

Verbesserung der Wärmeabfuhr

Der Spulenkörper des Twists ist um etwa 0,4mm kleiner als der lichte Durchmesser des Eisenrückschlussrings.
Um diesen Unterschied radial zu überbrücken, hat Kontronik zwei Schichten Kunststofffolie verwendet, die sicherlich ausgezeichnete wärmedämmende Eigenschaften besitzten. (s. dazu dieses Bild)

Bei erneuten Aufbau des Motors wollte ich auf diese Thermobremse verzichten und stattdessen die in den Spulen produzierte Wärme möglichst rasch ans Gehäuse übergeben. Daher kommt 0,2mm dicke Graphit-Wärmeleitfolie (Conrad) zum Einsatz:

Zuerst muss ein Stück passend zurecht geschnitten werden, sodass es den Spulenkörper ohne Überlappung umschließt.

Danach wird der Streifen beidseitig mit Wärmeleitpaste bestrichen. Alle Teile, also Motorgehäuse, Graphitfolie und Spulenkörper müssen dabei natürlich sauber und fettfrei sein!
Die so präparierte Folie wird anschließend bis zum Anschlag ins Gehäuse geschoben - das vereinfacht den Zusammenbau in den nächsten Schritten.

Endmontage

Nun wird es etwas unappetittlich Wink

Mit einer Silikonspritze bewaffnet, wird der "Kragen" des Spulenkörpers kräftig eingeschmiert - und zwar besonders im Bereich der Kabel. Hier muss so viel Silikon aufgetragen werden, dass es beim Einführen des Spulenkörpers ins Gehäuse richtiggehend nach außen quillt - denn nur dann ist eine gute Versiegelung gewährleistet (selbiges gilt übrigens auch beim Aufsetzen des Deckels!)

Nach Kontroniks Bauart ist dieser Silikonkragen das einzige, was den Spulenkörper im Gehäuse fixiert - umd damit auch sämtliches Motordrehmoment abfängt!
Sollte Kontronik hier eine spezielle Verklebung vorgenommen haben, so wäre es immer noch denkbar, den Spulenkörper flächig ins Gehäuse einzukleben - in dem statt der Wärmeleitpaste Wärmeleitkleber verwendet wird! Wir werden sehen...

Zu Beginn habe ich erwähnt, dass das verkehrt herum eingebaute Frontlager Rotor und Stator etwas nach hinten schieben. Hier ist die Konsequenz zu sehen:

Die Alu-Hülse am hinteren Ende des Rotors muss von 5mm auf ca. 4mm gekürzt werden, sonst drückt es das Frontlager beim Zusammenbau heraus.

Zum Schluss sehen wir uns noch den Lagerdeckel an:

Auch hier darf am Kabeldurchbruch nicht mit Silikon gespart werden.
Zum Schluss muss man noch alles gut aushärten lassen - und fertig ist der "offroad-proof" Kontronik Twist!

Das hintere Lager kann wie gehabt mit Klebeband verschlossen werden.

Noch ein kurzer Hinweis: Bei allen Werkstoffen muss darauf geachtet werden, dass sie Temperaturen von deutlich über 100°C verkraften.
Gerade bei manchen Silikonsorten sind mir welche unter gekommen, die bloß bis 80°C zugelassen, und damit für unsere Zwecke untauglich sind!
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othello · CULT-Urgestein Anmeldedatum: 22.04.2005 Beiträge: 2688

Bravo. Reparatur mit "Haus"-mitteln. Interessant wird der Wärmeleitfolie"mod". Deine Staubschutzvariante schaut eindeutig effektiver aus. Bin neugierig wie sich Dein Motor in weiterer Folge macht. Auf ein langes Leben im Offroad Einsatz. In Zukunft weisst Du dann ja jetzt wie sich das Baby zerlegen lässt Wink

Motiviert mich den Neu 1512 endlich in Angriff zu nehmen.

Servant of God · Verfasst am: 12.03.2008, 21:16 • Titel:

Bravo wieder mal ein typischer Aaron Bericht! Quadratisch, qraktisch, gut, preiswert - und vor allem so geschrieben, dass man die Schritte nachvollziehen kann!

WFHB · Verfasst am: 12.03.2008, 22:33 • Titel:

Wundert mich echt immer wieder wie du auf solche Ideen kommst.

Auch von mir *Daumen hoch* Super Beitrag.

Trotzdem hoff ich das das Wetter wieder besser wird, und du den Motor nicht gleich testen musst ob er *water proof* ist
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brummmm brummmmm

aaron · Administrator Anmeldedatum: 15.01.2003 Beiträge: 15344

othello,

Der Motor läuft gut - einstweilen zumindest im Leerlauf.
- Das Laufgeräusch ist etwas lauter, weil ich die Kugellager nicht so großer axialer Vorspannung ausgesetzt habe, wie es Kontronik getan hat. Ich habe die Distanzhülse etwas zu weit gekürzt (3 statt 4mm) und dann mit einem O-Ring wieder ausgepolstert. Durch die geringere Vorspannung neigen die Kugellager ohne Last zum Vibrieren - der Motor ist aber natürlich immer noch leiser als ein Bürstenmotor Wink

Es ist zwar nicht schön, aber ich lass es erstmal so, weil ich den Motor nicht schon wieder aufmachen möchte Wink

- die Wärmeleitung funktioniert nun hervorragend. War vorher nach 5min Leerlauf-Vollgas der hintere Motordeckel (trotz Aufkleber) sehr heiß, der Kühlrippenmantel dagegen bestenfalls lauwarm, so erwärmt sich der Motor dank Wärmeleitfolie und -Paste absolut gleichmäßig und dafür natürlich etwas moderater.
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aaron · Administrator Anmeldedatum: 15.01.2003 Beiträge: 15344

Ich konnt's nicht lassen und hab' den Motor gestern abend nochmals aufgebaut - und zwar diesemal mit größerer axialer Vorspannung der Kugellager wie es bei Kontronik serienmäßig der Fall ist. (axiale Vorspannung der Lager verhindert, dass sie gleiten anstatt abzurollen)

Ansonsten kann ich nur wieder darüber staunen, wie sehr Kontronik ihre eigenen Motoren (thermisch gesehen) ausbremst - unglaublich!
Nach 1min Vollgas-Leerlauf an 7,4V messe ich am Gehäuse 49°, (abhängig von Timing und Takt) was ziemlich exakt der wahren Spulentemperatur entspricht, wie sie in diesem Aufbau ermittelt wurde.
Unter sonst identischen Bedingungen wird der Kühlrippenmantel eines Serien-Twists nicht mal lauwarm und ist damit weitgehend ineffektiv!

Was bedeutet das für die Praxis?
Solange der Motor im guten Leistungsbereich läuft, nicht viel, weil die Verlustwärme aufgrund der elektrisch hervorragenden Konstruktion nicht besonders groß ist.
Sobald der Motor aber nicht mehr im optimalen Bereich betrieben wird (viel Teillast, falsche Untersetzung, Timing, Takt...) kann die Spulenabwärme des Serien-Twists nicht mehr in ausreichendem Maße abgeführt werden. Trügerisch kommt hinzu, dass der Kühlrippenmantel des Motors allenfalls moderat warm ist, was eine Fehleinschätzung der thermischen Situation begünstigt (und im Extremfall den Motor "ohne erkennbaren Grund" abrauchen lässt)

Mit der Wärmeleitfolie und -Paste zwischen Spulenkörper und Eisenrückschlussring anstelle der zwei Lagen Kunststoff ist das Gehäuse thermisch viel besser mit den Spulen gekoppelt, wo ja ein Großteil der Hitze entsteht. Das erhöht zum Einen die thermische Masse, die dem Motor zur Verfügung steht, sorgt zweitens für eine effektivere Kühlung (unter Einbeziehung von Kühlluft) und drittens gibt das Motorgehäuse verlässlicher Auskunft über die Belastungssituation des Motors.

PS: Frontplatte und -Lager ausgenommen, ist mein Twist nun tatsächlich wasserdicht. Smile

(Ich habe den Schaumgummi nicht imprägniert oder gefettet)
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othello · CULT-Urgestein Anmeldedatum: 22.04.2005 Beiträge: 2688

Warum habe ich nur das Gefuehl, dass es um den Fun 600 nicht wirklich besser bestellt ist, wenn es um Waermeableitung an das Gehaeuse geht? Mein "toter" Fun 600/11 waere der perfekte Kandidat fuer einen Striptease. Wuerde dann auch endgueltig klaeren ob die Wicklungen drauf gegangen sind oder der Rotor entmagnetisiert wurde. Ich werde berichten ...

aaron · Administrator Anmeldedatum: 15.01.2003 Beiträge: 15344

Jo, wäre interessant, ob der Fun600 genauso wie der Twist aufgebaut ist (was dann wohl auf auf die übrigen Fun-Motoren zutrifft)

Im Web sieht man eh viel zu wenig BL-Striptease Wink

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tiepel · Offroad-Guru Anmeldedatum: 20.01.2007 Beiträge: 939

Hi,
Eure Vermutung würde dann erklären, warum beim meinem 600er Fun die zwei 30*30*10mm Lüfter so perfekt funktionieren. Mit einem Alu-Blech wird der Luftstrom um den Original- Kühlkörper geleitet. Selbst bei hohen Aussentemperaturen ist der Kühlkörper nun nur noch handwarm. Und das nur auf der Gegenüberliegenden Seite der Lüfter. Vorher waren es ca. 70Grad am gesamten Motorgehäuse bzw. am ges. Kontronik-Kühlkörper. So einen starken Effekt hätte ich eigentlich nie erwartet, aber jetzt...
Dass die Welle am Lagerschild immer noch recht heiss ist, konnte ich nachvollziehen, jetzt allerdings noch mehr.
Bin mal auf das Ergebniss des obdukzierten 600er gespannt.
Gruss Reimund

othello · CULT-Urgestein Anmeldedatum: 22.04.2005 Beiträge: 2688

Ich habe einen gebrauchten Fun 600/11 im Sommer 2007 ebenfalls mit Kuehlkoerper, aber ohne Luefter nach ein paar wenigen Fahrten im 1:8er Buggy ins Motornirvana geschickt (da gebraucht vielleicht mit Vorschaden. wer weiss). Laut eagletree Tempsensor hatte ich 65 Grad am orig Kontronik Kuehlkoerper (je nachdem wo man misst gibts Variationen und moege der Kuehlkoerper an einer anderen Stelle 75 Grad gehabt haben). War wirklich verdutzt dass der Motor dabei WO gegeben hat. Sollte er thermisch wie der Twist aufgebaut sein wundert mich aber nix mehr. Die neuen Kiras kuehlen jetzt genau dort wo die hitze hauptsaechlich entsteht (Wicklungen).

Ich habe einst hier gepostet:
http://www.offroad-cult.org/Board/vom-4s-zum-8s-lion-setup-im-18-buggy-t1878,start,10.html

Sodale genug OT. Werde dann einen neuen Thread starten wenn ich das Baby zerlegt habe.

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