Wasserkühlung

aus Modellbauwiki, der freien Wissensdatenbank

Betrachtet man einen für den Modellbau handelsüblichen Motor, so steht oft in den Datenblättern etwas von einem Wirkungsgrad, der bei größeren Motoren so um die 80% beträgt und bei kleineren sogar noch stark abnimmt. Was das konkret bedeutet merkt man spätestens, wenn der Motor unter Last einige Minuten gelaufen ist und dann mit den Fingern berührt wird. Im günstigsten Fall hat sich dabei der Motor nur handwarm erwärmt. Viel öfters kommt es jedoch vor, dass der Motor so heis ist, dass man sich sofort die Finger an ihm verbrennt. Ähnlich verhällt es sich mit dem Fahrtenregler. Leider arbeiten auch diese nicht mit 100% Wirkungsgrad, sondern verheizen besonders im Teillastbereich eine Unmenge an Energie.

Damit weder Motor noch Regler durchbrennen müssen diese im Normalfall gekühlt werden. Im Auto- oder Flugzeugbereich kommt dabei Luft zum Einsatz, beim Schiffsmodellbau kann man dagegen auf Wasser zur Kühlung setzen. Nun warum ist Wasser besser als Luft ? Es nimmt die Wärme wesentlich schneller auf und kann so die Elektronik wesentlich stärker abkühlen. Daraus resultierend hat man mehr Leistungsreserven.

Wasseraufnahme

Wie wird eine Wasserkühlung installiert ? Die erste Methode ist die eleganteste, aber auch die teuerste. Besorgen Sie sich ein Ruder mit in das Ruderblatt eingearbeitetem Staurohr. Am unteren Ende des Blattes befinden sich seitlich die Einlässe, am oberen Ende ist ein Aluröhrchen eingearbeitet, an dem Sie einen Silikonschlauch anschließen. Nun müssen wir im Heck auf der rechten Seite ein Röhrchen als Rumpfeinlass einharzen, an der der Silikonschlauch angeschlossen wird. Hier benutze ich dünnwandiges Messingrohr mit Außendurchmesser 4 mm. Innen geht es mit Silikonschlauch weiter bis zum Motor. Der Wasserauslass befindet sich immer auf der linken Seite an der Bordwand in Höhe des Motors. Hier klebe ich ebenfalls ein Stück Messingrohr ein. Da die Monoboote bevorzugt für Rechtskurvenfahrt eingestellt werden, kann man so bei jeder Vorbeifahrt am Steg die Funktion der Wasserkühlung durch Sichtprüfung kontrollieren. Das Wasserauslassröhrchen und die Kühlwendel verbinden wir wieder mit einem Silikonschlauch.

Die zweite Variante weicht nur minimal ab. Hier wird ein Röhrchen in eine an der Ruderbefestigung vorgesehene Halterung eingeschoben. Das untere Ende dieses Staurohrs wird steil angeschrägt. Die Schräge wird in Fahrtrichtung gestellt zur Vergrößerung der Anströmfläche. Das Staurohr sollte so tief wie möglich reichen, bestenfalls bis direkt hinter den Antriebspropeller. Diese Variante hat zwei Nachteile. Zum einen ist meist kein Platz zwischen Propeller und Ruder, so dass das Staurohr oberhalb enden muss (weniger Wasseraufnahme), zum anderen kann das Röhrchen bei Überfahren eines Hindernisses (Ast, gegnerisches Boot!?) zerstört werden. Zum dritten kann sich das Röhrchen in der Halterung drehen, und damit ist eine Wasseraufnahme nicht mehr gegeben. Dieses kann nur durch Einkleben verhindert werden. Dann ist eine Reparatur bei Defekt nur sehr schwer möglich.

Das Staurohr kann aber ebenso in den Bootsboden direkt neben den Motor so nah wie möglich an der Kiellinie eingeklebt werden. Dafür wird ein gebogenes Messingrohrstück mit angeschrägtem Einlassende angefertigt. Für die Anfertigung benutze ich immer einen so genannten Feuerzeugbrenner, der reicht völlig aus um das gesamte Werkstück auf geeignete Temperaturen zu bekommen.

Messingrohre sind in Meterlängen zu erhalten. Das Rohr schneide ich erst von der Länge ab, wenn die geeignete Biegung vorhanden ist. Das ganze Rohrstück spanne ich an einem Ende in den Schraubstock. Direkt am Schraubstock wird das Rohr nun erhitzt. Ist genug Wärme vorhanden ziehe ich das lange Ende soweit, bis der gewünschte Radius erreicht ist. Nach Abkühlung schneide ich das gebogene Ende ab und schräge das später nach außen ragende Ende an. Das Staurohr wird jetzt in den Bootsboden einlaminiert. (Aber Vorsicht! Die Stauöffnung muss nach vorne schauen). Ein Silikonschlauch verbindet Staurohr mit Motorkühlung. Diese Version funktioniert gut und ist sehr Platz sparend. Das Wasser hat nur kurze Wege im Boot zurückzulegen und die kurzen Schlauchwege stören die anderen Einbauten nicht. Nach Fertigstellung des Bootes wird bei Probefahrten ermittelt, wie weit das Röhrchen aus dem Rumpfboden herausschauen muss.

Da alles, was im Wasser ist, das Boot bremst, sollte auch nur so wenig wie möglich aus dem Rumpfboden herausschauen. Also wird bei den ersten Probefahrten beobachtet, wie viel Wasser durch das Kühlsystem geführt wird. Reicht der Staudruck für einen stetigen Wasseraustausch im System, kann man so lange am Staurohr wegfeilen, bis nur noch wenig aber stetiger Wasserdurchsatz gewährleistet ist. An der Austrittsstelle braucht es nur wenig Wasseraustritt. Idealerweise sollte das Staurohr bündig mit dem Bootsboden sein.

Kühlkreislauf

Im Normalfall gibt es nicht besonders viele Komponenten in einem Boot, die gekühlt werden müssen. Meist ist das nur der Regler und der Motor. Da der Motor meist mehr Temperatur aushällt, als der Regler ist genau das auch die Kühlreihenfolge. Um Krichströme zu minimieren, sollte der Kreislauf am Motor wie folgt aussehen: Kohleschacht1 -> Spirale/Mantel (Eingang) -> Spirale/Mantel (Ausgang) -> Kohleschacht2

Zu beachten

Beim Motor gibt es zwei Dinge zu beachten: Zur Kühlung haben sich zwei Methoden durchgesetzt: Die Kühlspirale und der Kühlmantel. Oftmals werden auch noch die Kohleschächte gekühlt. Bei den Reglern wird oftmals ein kleines Messingröhrchen auf die Transistoren gelötet. Vorsicht, falls es sich um einen Regler mit Vorwärts-/Rückwärtsfahrt handelt, dort führt das zu einem Kurzschluss !