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Ratgeber
RC Motoren (RC steht für Radio Controlled bzw. Remote Controlled) sind kraftvolle Triebwerke, die speziell für ferngesteuerte Modelle ausgelegt sind.
Denn bei RC Modellen ist es wie im richtigen Leben: Unter den Motorhauben von schnittigen Sportwagen, eleganten Kunstflugzeugen oder pfeilschnellen Rennbooten müssen leistungsstarke Antriebe für standesgemäßen Vortrieb sorgen. Der Fahr- oder Flugspaß bleibt sonst sehr schnell auf der Strecke.
Wie gut, dass Modellbaufans bei den Antrieben im wahrsten Sinne des Wortes aus dem Vollen schöpfen können.
So ist es kein Wunder, dass manche RC Modelle herausragende Fahr- und Flugleistungen aufweisen, von denen die Besitzer der Originale nur träumen können.
Bis zum Ende des zwanzigsten Jahrhunderts war diese Frage nicht wirklich eine Frage. Denn hochdrehende Modell-Verbrennungsmotoren, die mit Methanol, Öl und reichlich Nitro befeuert wurden, bewegten Modellautos, Rennboote und Flugzeugmodelle eindrucksvoll durch die Gegend.
Dabei verbreiteten sie, sehr zur Freude ihrer besitzenden Personen, eine unüberhörbare Geräuschkulisse mit den dazugehörenden Abgasfahnen und Geruchsentwicklungen.
Die Verbrennungsmotoren waren weit verbreitet und wurden zusammen mit dem benötigten Zubehör in den unterschiedlichsten Größen und Bauformen angeboten. Wegen der damals fehlenden Alternativen entschied sich der Großteil der Modellbaufans dafür, Methanol-Motoren für ihre Auto- und Flugmodelle zu verwenden. Auch wenn das Einstellen der Vergaser ein gewisses Fingerspitzengefühl erforderte.
Um die teilweise unangenehme Geräuschemission der hochdrehenden Zweitaktmotoren zu umgehen, wurden in manchen Flugmodellen auch Viertaktmotoren eingesetzt, die ein deutlich angenehmeres Laufgeräusch aufwiesen.
Verbrennungsmotoren sorgten bei Automodellen schon immer für reichlich Leistung.
Damit die Motoren immer gut geschmiert liefen, wurde reichlich Öl im Treibstoff verwendet. Das hatte den Effekt, dass die Modelle stets von vorne bis hinten mit dem Restöl aus dem Auspuff verschmutzt waren. Die Sprühflasche mit Reiniger war damals das wichtigste Zubehör, denn die Modelle mussten nach jedem Einsatz gründlich gesäubert werden. Aber auch bei der Elektro-Fraktion war es vor Jahren nicht viel besser: Da wurden preiswerte Kollektor-Motoren an der Leistungsgrenze - und teilweise auch darüber - betrieben, um einigermaßen brauchbare Flug- und Fahrleistungen zu erzielen. Als Stromversorgung dienten schwere NiCd- oder NiMH-Akkus und das Bürstenfeuer der Modellmotoren war für so manche Störung der Fernsteuersignale verantwortlich. Demzufolge bot der Elektroantrieb damals noch reichlich Verbesserungspotential.
Der Elektroantrieb von Auto-, Flug- und Schiffs-Modellen hat in den letzten Jahrzehnten eine wahre Revolution erlebt. Denn mit der neuen Technik ist nun alles viel besser geworden.
Bei Flugmodellen werden die Luftschrauben nun direkt auf drehmomentstarke Brushless-Außenläufer-Elektromotoren montiert und technisch ausgereifte Drehzahlsteller (ESC für Electronic Speed Controller) übernehmen die feinfühlige Dosierung der Antriebsleistung.
Bei RC Autos sorgen hochdrehende Brushless-Innenläufer-Elektromotoren für die notwendige Power beim Gasgeben. Und weil die neuen Brushless-Motoren (Brushless = bürstenlos) ohne Motorkohlen auskommen, sind die einstigen Funkstörungen durch Bürstenfeuer nun ein Relikt aus vergangenen Tagen.
Aber auch die Stromversorgung der Elektro-Triebwerke klappt nun besser. Denn die erfolgt heutzutage über hochkapazitive LiPo-Akkus, die lange Betriebszeiten und einen hohen Leistungsdurchsatz ermöglichen.
Wer nun meint, dass die Glühzünder-Verbrennungsmotoren von der Bildfläche verschwunden sind, irrt sich gewaltig. Schließlich bieten diese Modellmotoren zweifelsohne hervorstechende Vorteile, die einige Modellbau-Fachleute sehr zu schätzen wissen.
In der nachfolgenden Tabelle haben wir die wesentlichen Vor- und Nachteile von Modellen mit einem Brushless Elektroantrieb oder einem Verbrennerantrieb herausgestellt:
| Elektro-Antrieb | Verbrenner-Antrieb | |
|---|---|---|
| Vorteile | Geringes Gewicht | Leistungsstark |
| Leistungsstark | Geringer Verbrauch | |
| Einfache Handhabung | Nach kurzer Tankpause wieder einsatzbereit | |
| Niedrige Geräuschemission | Zum Modell passende Betriebsgeräusche | |
| Keine Ölrückstände | - | |
| Schnelle Bereitstellung der Leistung | - | |
| Motor übernimmt Bremsfunktion | - | |
| Wartungs- und verschleißfrei | - | |
| Nachteile | Geladener Akku/Wechselakku erforderlich | Wegen Geräuschemission nicht überall gestattet |
| Schnellladung nur mit hochwertigen Ladegeräten | Richtiger Umgang mit Treibstoff erforderlich | |
| Antriebsakkus altern | Ölrückstände am Modell | |
| Falsches Motorgeräusch bei vorbildgetreuen Modellen | Startvorrichtung erforderlich | |
| - | Bedienung benötigt Fachwissen | |
| - | Konstruktionsbedingte verzögerte Gasannahme | |
| - | Regelmäßige Wartung und Pflege unverzichtbar |
Wie man sehen kann, haben beide Antriebsvarianten stichhaltige Vorteile, aber auch nicht zu verschweigende Mankos. Letztendlich muss jeder Modellbaufan für sich selbst entscheiden, welches Antriebskonzept er in seinem Modell nutzen möchte. In der Praxis kann man aber einen ganz deutlichen Trend zu den Elektroantrieben feststellen, weil diese Antriebe eben einfacher zu handhaben sind. Leistungsmäßig haben die Brushless-Elektromotoren die kleineren Verbrennungsmotoren locker eingeholt, um nicht zu sagen gleich noch überholt. Lediglich bei Großmodellen finden hubraumstarke Benzinmotoren nach wie vor Verwendung. Aber auch hier halten die Elektro Motoren Schritt für Schritt Einzug und machen immer mehr Boden gut.
Wenn die Wahl auf einen Elektro-Motor gefallen ist, stellt sich zeitgleich auch die Frage, welcher Regler/Drehzahlsteller für den ausgesuchten Modellmotor am besten passt. Diese oftmals nicht leicht zu beantwortende Frage lässt sich einfach umgehen, wenn Sie sich für ein Antriebs-Set (Combo) entscheiden.
Diese Combos enthalten einen zum Modell passenden Motor und den perfekt auf den Motor abgestimmten Drehzahl-Regler bzw. Drehzahl-Steller. Bei einigen Sets für Flugmodelle sind auch gleich noch die passenden Propeller im Lieferumfang enthalten.
Unser Praxistipp: Modellauto tunen
Mit einem Brushless-Antriebs-Set lassen sich RC Modellautos wunderbar tunen! Wenn Ihr Fahrzeugmodell im Maßstab 1:10 ab Werk mit einem einfachen Kollektormotor der Baugröße RS-540 ausgestattet ist, entsteht sehr bald der Wunsch nach mehr Power. Mit einem Brushless-Set kann dann ganz leicht Abhilfe geschaffen werden. Die Befestigungsbohrungen an den Modellmotoren sind identisch, sodass der Brushless-Motor ohne große Umbauarbeiten gegen den Brushed-Motor ausgetauscht werden kann. Der vorhandene Brushed-Regler wird gegen den Brushless-Regler aus dem Set ausgetauscht und anstelle des NiMH-Akkus wird nun ein LiPo-Akku eingesetzt - fertig.
Achtung wichtig!
Beachten Sie die Drehzahlen der Motoren. Wenn der Brushless-Motor eine deutlich höhere Drehzahl als der zuvor genutzte Bürstenmotor aufweist, muss ein kleineres Motorritzel verwendet werden. Nur dann ist der Brushless-Motor in der Lage seine Nenndrehzahl zu erreichen und die max. mögliche Leistung abzugeben.
Aufgrund seiner Bauweise ist ein E-Motor auf eine bestimmte Drehzahl (Nenndrehzahl) ausgelegt, bei der er am effizientesten arbeitet.
In einem Flugmodell mit Direktantrieb arbeitet ein Brushless-Motor mit einer Drehzahl unterhalb von 15.000 U pro Minute. In einem kleinen Kunstflughubschrauber oder in einem Automodell sind oft bis zu 40.000 Umdrehungen pro Minute an der Motorwelle erforderlich.
Aus diesem Grund wird bei Brushless-Motoren der kV-Wert angegeben. Dieser Wert gibt die Umdrehungen pro Volt an.
Wenn ein RC-Car Modell Motor mit 3215 kV an einem 3zelligen LiPo-Akku mit 11,1 V Nennspannung betrieben wird, erreicht der Motor eine max. Drehzahl von 35.686 Umdrehungen pro Minute.
Wenn ein Elektromotor durch eine falsche Untersetzung oder einem zu großen Propeller so stark belastet wird, dass er seine „Wohlfühldrehzahl“ nicht erreicht, muss mit unschönen Erscheinungen gerechnet werden. Die Stromaufnahme steigt enorm an, wodurch der Motor, der Drehzahlsteller und auch der Akku sehr heiß werden und dabei Schaden nehmen können. Ein Propeller mit geringerem Durchmesser oder kleinerer Steigung schafft hier schnell Abhilfe.
In einem Modellhubschrauber oder in einem RC Auto muss die bereits vorhandene Getriebeuntersetzung mit Hilfe eines kleineren Motorzahnrades neu angepasst werden.
Für den RC Funktionsmodellbau oder zum Antrieb von Raupenketten bzw. für die Realisierung von langsamen Drehbewegungen aller Art werden Elektromotoren mit angeflanschtem Getrieben verwendet.
Diese Motoren werden auch als Industriegetriebemotoren bezeichnet.
Der Vorteil dieser Getriebemotoren liegt auf der Hand. Die Getriebe sind quasi ein kompakter Bestandteil des Motors, wodurch die Montage deutlich vereinfacht wird.
Oft werden baugleiche Getriebemotoren mit unterschiedlichen Untersetzungen angeboten, wodurch es sehr einfach ist, den perfekt passenden Motor für ein Modell oder auch eine industrielle Anwendung zu finden.
Aber auch für Individuallösungen sind Getriebemotoren perfekt geeignet. Mit etwas Geschick und Basteltalent wird aus einem Quadrocopter eine fliegende Discokugel. Die mit kleinen Spiegeln versehene Halbkugel wird von einem Mini Getriebemotor langsam und somit vorbildgetreu gedreht.
Ein leistungsstarker Magnet hält die halbe Kunststoffkugel sicher am Stellring des Getriebes fest. Der Kunststoffring mit Kerbe für die Madenschraube des Stellrings übernimmt den erforderlichen Verdrehschutz.
Hier sieht man den Spiegelkugel-Quadrocopter im Einsatz. Der Start und die Landung erfolgten auf einer Terasse, wo sich die Lichtpunkte der Spiegelkugel auf den Steinplatten schön spiegeln.
Was ist ein Outrunner?
Bei einem Outrunner oder Außenläufer dreht sich eine Motorglocke mit Magneten um den feststehenden Anker, der die Kupferwicklungen trägt. Outrunner werden vorzugsweise in Flugmodellen eingesetzt. Da Outrunner ein hohes Drehmoment aufweisen, können sie auch große Propeller problemlos antreiben. Im Gegensatz dazu besitzt ein Innenläufer ein fest stehendes Gehäuse mit Kupferwicklungen und innen dreht sich ein Dauermagnet als Anker.
Brushed oder Brushless Motor?
Wenn im RC Modellbau ein leistungsstarker Elektroantrieb erforderlich ist, sollte der Brushless Modellmotor gewählt werden. Bei Crawlern oder Drift-Cars ist der Leistungsbedarf nicht so hoch und deshalb eignen sich für solche RC Modelle auch Brushed Motoren. Bei der richtigen Getriebeuntersetzung sind die Bürstenmotoren recht sparsam im Stromverbrauch, wodurch sich lange Fahrzeiten erreichen lassen.
Welches Zubehör wird für einen Verbrenner-Motor benötigt?
Die Art des Zubehörs hängt von der Kategorie bzw. vom Motortyp ab. Für einen Glühzünder mit 3,5 ccm in einem RC-Car wird neben dem Methanol-Treibstoff noch eine Glühkerze benötigt. Diese wird oben im Zylinder eingeschraubt und beim Startvorgang mit Spannung versorgt. Denn so wie ein mit Diesel betriebenes Fahrzeug, muss auch der Methanol-Motor vorgeglüht werden. Benzinmotoren hingegen arbeiten mit einer elektrischen oder magnetischen Zündung und einer Zündkerze. Beide Motorentypen müssen entweder von Hand oder mit einem Seilzugstarter angeworfen werden. Für kleine Glühzünder-Motoren gibt es Elektrostarter als Zubehör.