Modelbouw motoren

RC-motoren - de energieleveranciers bij het maken van modellen

Modelbouw is als het echte leven: onder de motorkap van gestroomlijnde sportwagens, elegante kunstvliegtuigen of bliksemsnelle raceboten moet een krachtige aandrijving zorgen voor een voortstuwing die past bij iemands klasse. Anders valt het rij- of vliegplezier heel snel uit de boot. Hoe goed dat hobbyisten, knutselaars en modelbouwers letterlijk kunnen putten uit het volledige aanbod aan schijven. Het is dus geen wonder dat sommige modellen rij- en vliegprestaties hebben waar de eigenaren van de originelen alleen maar van kunnen dromen.

Welke motor is de juiste voor mijn model?

Een paar jaar geleden was deze vraag geen vraag. Omdat hoogtoerige modelverbrandingsmotoren, die werden gestookt met methanol, olie en veel nitro, modelauto's en vliegtuigmodellen vrolijk rond bewogen en tot grote vreugde van hun eigenaren een overeenkomstig achtergrondgeluid verspreidden met de bijbehorende uitlaatpluimen. En dat was decennia lang een goede zaak. De verbrandingsmotoren werden aangeboden in een grote verscheidenheid aan uitvoeringen en afmetingen en werden in de loop der jaren voortdurend verbeterd. Daarom besloot een groot aantal modelbouwers methanolmotoren te gebruiken voor hoogwaardige auto- en vluchtmodellen. Om de soms onaangename geluidsemissies van de hoogtoerige tweetaktmotoren te vermijden, werden ook viertaktmotoren gebruikt in modelvliegtuigen, die een beduidend aangenamer loopgeluid hadden. 

Ja, dat klopt, de modellen waren van voren naar achteren doorweekt met de resterende olie uit de uitlaat, maar jaren geleden was het ook niet veel beter voor de elektrische groep: collectormotoren werkten op de prestatiegrens - en soms zelfs daarboven, om redelijk bruikbare vlieg- en rijprestaties te bereiken. Als voeding werden zware NiCd- of NiMH-batterijen gebruikt en het borstelvuur van de motoren zorgde voor veel storingen in de afstandsbedieningssignalen. Hierdoor bood de elektrische aandrijving nog veel ruimte voor verbetering.

Wat is beter: elektromotor of verbrandingsmotor?

De elektrische aandrijving van auto-, vliegtuig- en scheepsmodellen heeft de afgelopen jaren een ware revolutie doorgemaakt. Omdat met de nieuwe technologie alles veel beter is geworden. In vluchtmodellen zijn de propellers nu direct op borstelloze elektromotoren met externe rotor gemonteerd en technisch geavanceerde snelheidsregelaars nemen de gevoelige meting van het aandrijfvermogen over. In automodellen leveren supersnelle, borstelloze elektromotoren met interne rotor het nodige vermogen bij het accelereren. En omdat de nieuwe borstelloze motoren (brushless = brushless) geen motorborstels nodig hebben, is de vroegere radiostoring door borstelvuur een overblijfsel uit vervlogen tijden.

Maar ook de stroomvoorziening voor de elektrische powerpacks werkt nu beter. Dit komt omdat dit tegenwoordig wordt gedaan met LiPo-batterijen met een hoge capaciteit, die een lange gebruiksduur en hoge prestaties mogelijk maken.

Wie denkt dat verbrandingsmotoren volledig van het toneel zijn verdwenen, heeft het mis. Deze motoren bieden immers ongetwijfeld uitstekende voordelen die veel modelbouwers waarderen.

Zoals u kunt zien, hebben beide aandrijfvarianten klankvoordelen en ook niet te verhullen tekortkomingen. Uiteindelijk moet elke modelbouwer zelf beslissen welk aandrijfconcept hij in zijn model wil gebruiken.

In de praktijk is er echter een duidelijke trend naar elektrische aandrijvingen, omdat deze aandrijvingen veel gemakkelijker te gebruiken zijn. Qua prestaties hebben de borstelloze elektromotoren nu de verbrandingsmotoren ingehaald, om maar te zwijgen van inhalen. Benzinemotoren met een grote cilinderinhoud worden nog alleen in grote modellen gebruikt.

Wat zijn de voordelen van een aandrijfset?

Als u voor een elektromotor heeft gekozen, rijst ook de vraag welke controller / toerenregelaar het beste bij de geselecteerde motor past. Deze vraag, die vaak moeilijk te beantwoorden is, kan gemakkelijk worden vermeden als u een aandrijfset kiest. Deze sets bevatten een motor die past bij het model en de snelheidsregelaar of snelheidsregelaar die perfect op de motor is afgestemd. Bij de sets voor modelvliegtuigen zijn ook de propellers bij de levering inbegrepen. In een aandrijfset zijn de componenten perfect op elkaar afgestemd.

Onze praktische tip:

Modelauto's kunnen prachtig getuned worden met een brushless aandrijfset! Als uw voertuigmodel op schaal 1:10 in de fabriek is uitgerust met een eenvoudige collectormotor (elektromotor met koolborstels of schuifcontacten) van maat 540, zal het verlangen naar meer vermogen snel ontstaan. Een brushless set kan dit eenvoudig verhelpen. De montagegaten op de motoren zijn identiek, zodat de brushed motor zonder grote aanpassingen vervangen kan worden door de brushless motor. De bestaande brushed controller voor de collectormotor wordt vervangen door de brushless controller uit de set. En in plaats van de NiMH-accu zorgt een LiPo-accu voor de optimale stroomvoorziening.

Opgelet! Belangrijk!
Let op de snelheid van de motoren. Als de borstelloze motor een aanzienlijk hoger toerental heeft dan de eerder gebruikte borstelmotor, moet een kleiner motorrondsel worden gebruikt. Alleen dan kan de borstelloze motor zijn nominale snelheid en de max. om mogelijke service te leveren.

Wanneer is een transmissiemotor nodig?

Door zijn constructie is een elektromotor ontworpen voor een bepaald toerental (nominaal toerental) waarop hij het meest efficiënt werkt. In een vliegmodel met directe aandrijving werkt een borstelloze motor met een snelheid van minder dan 10.000 omwentelingen per minuut, terwijl de elektromotor in een kleine acrobatische helikopter tot 40.000 omwentelingen per minuut op de motoras heeft. Om deze reden is de kV-waarde gespecificeerd voor borstelloze motoren. Deze waarde geeft het aantal omwentelingen per volt aan. Als een motor met 600 kV wordt gebruikt op een driecellige LiPo-batterij met een nominale spanning van 11,1 V, bereikt de motor een max. Snelheid van 6660 omwentelingen per minuut.

Als u een elektromotor zo zwaar belast dat hij zijn ‘feel good speed’ niet haalt, moet u rekening houden met negatieve gevolgen. Het stroomverbruik neemt enorm toe, waardoor de motor, de snelheidsregelaar en ook de accu erg heet worden en beschadigd kunnen raken. In dat geval moet een reductietandwiel worden gebruikt of moet de al in een modelhelikopter of modelauto aanwezige tandwielreductie worden aangepast met behulp van het motorrondsel.

Elektromotoren met voorgeschakelde tandwielen worden gebruikt voor functionele modelbouw, bijvoorbeeld om rupskettingen aan te drijven of om allerlei langzame draaibewegingen uit te voeren. Het voordeel van de motorreductoren is duidelijk, de tandwielen zijn een compact onderdeel van de motor, wat de montage veel eenvoudiger maakt. Tandwielmotoren met dezelfde constructie worden vaak aangeboden met verschillende overbrengingsverhoudingen, waardoor het erg gemakkelijk is om de perfecte motor te vinden.

Met een beetje handvaardigheid en een zeker instinct kunt u zelfs een quadrocopter ombouwen tot een vliegende discobal, waarbij een kleine reductiemotor de bal draait. Hier kunt u de spiegelbol-quadrocopter in actie zien. De start en landing vond plaats op een terras, waar de lichtpunten van de spiegelbol op de stenen platen goed te zien zijn.

Oorspronkelijk uitgevonden in de 18e eeuw voor het afvoeren van mijnen, zijn stoommachines voortdurend verbeterd en verder ontwikkeld. Op deze manier leverden ze een belangrijke bijdrage aan de eerste industriële revolutie totdat ze aan het begin van de 20e eeuw werden vervangen door elektrische en verbrandingsmotoren. Alleen de stoomturbines hebben de tand des tijds doorstaan en worden nog steeds gebruikt om elektriciteit op te wekken.

Met een modelbouwende stoommachine op kleinere schaal brengt u de technische vaardigheden van vervlogen jaren weer tot leven. 

Net als bij de grote modellen wordt water in een drukketel aan de kook gebracht en wordt een zuiger met de stoom bewogen. De zuigerbeweging drijft dan een groot vliegwiel aan.
De roterende energie van het vliegwiel kan via een transmissiemechanisme met aandrijfspiralen worden overgebracht op een breed scala aan gereedschappen, zoals zagen, boren of slijpmachines. Net zoals het eeuwen geleden werd beoefend.