Motorbremse - Bastelrobi V18-1

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Motorbremse

Technik
Da mein Bruder ständig an den Boxermotoren aus seinem Käfer herumbastelt fällt der Probelauf nach dem Überholen / tunen immer ohne Belastung aus. Es war also an der Zeit eine Motorbremse zu bauen...


Am schönsten wäre natürlich eine Leistungsbremse bei der man die abgegebene mechanische Leistung bestimmen kann. So könnte man dann auch prima erkennen ob z.B. eine Tuningmaßnahme am Motor etwas gebracht hat und wenn ja auch wie viel.

Meine Gedanken schweiften erst im Bereich einer Wasserbremse wie früher bei den großen stationären Profianlagen. Da ich aber im Schnitt ca. 50KW "kaputt" machen muss ist dann auch verdammt viel Wasser in Bewegung, es werden große Behälter mit einer Menge Wasser und große Schaufelräder mit verstellbarem Anstellwinkel benötigt die dann auch noch Drehzahlen bis zu 4000 UPM aushalten müssen.
Vorteil dieser Lösung:
Die entstehende Abwärme könnte einfach durch den stetigen Austausch des Wassers erfolgen.

Nächste Idee: Hydraulisch.
Eine dicke Zahnradpumpe direkt an die Schwungscheibe geschraubt, saugt Öl aus einem Tank verdichtet es und drückt es durch ein einstellbares Nadelventil und wieder in den Tank. Soweit die Theorie.
Nun möchte ich den Motor ja nicht nur einmal abwürgen sonder ein paar Minuten mit Vollgas bei Nenndrehzahl laufen lassen. In der Praxis wird ja die ganze Leistung von z.B. 50KW in Wärme umgesetzt. Also muss somit die nicht unerhebliche Menge an Wärmeenergie dem Öl auch wieder entnommen und an die Umgebung abgeführt werden. Entweder verwendet man einige hundert Liter Öl wo es etwas dauert bis es heiß ist oder einen Öl-tauglichen Kühler der die 50KW an die Umgebungsluft abführt.
Das wesendlich größere Problem ist das aufschäumen des Öls in dem Nadelventil. Ich bräuchte also auch wieder eine relativ große Menge Öl damit sich das selbige beruhigen kann und unten im Tank ein blasenfreies Öl der Pumpe wieder zur Verfügung steht. Schaumiges Öl mit Lufteinschlüssen lässt sich nicht verdichten und ist dann somit für einen weiteren Umlauf durch die Pumpe zum Nadelventil unbrauchbar. Die Teile für diese Leistungsklasse und Durchflussmengen sind auch nicht ganz so leicht zu finden bzw. auch nicht ganz billig.
Vorteil dieser Lösung:
Ich könnte bei Vollgas und Nenndrehzahl den entstehenden Öldruck nach der Pumpe direkt zur Motorleistung im Verhältnis setzen.

Auch ein toller Vorschlag: Elektrisch.
50KW erst elektrisch erst zu produzieren (Generator) und dann feinfühlig regelbar wieder in Wärme umzusetzen erschien mir weder günstig in der Anschaffung der einzelnen Komponenten noch wirklich einfach zu bauen.

Also gibt’s mal wieder Teile vom Schrottplatz und "nur" eine Motorbremse.

Beim Schrotti habe ich eine Innengekühlte Scheibenbremse eines Suzuki Swift 1,2L samt Gelenkwelle und Achsschenkel ausgebaut (40Euro). Den Kram dann in ein Gerüst aus Verkantrohr, Doppel-T-Träger und Flachstahl eingebaut.
Für die Aufnahme des Motors ist ein defektes Getriebe geopfert worden.
Ich habe mir extra eine Innengekühlte Bremse ausgesucht damit ich von innen heraus Wasser zwischen die beiden Scheiben hindurch leiten kann und so die Wärme abführe. Die Suzuki Swift Bremsscheibe kann bestimmt nicht wie bei den Rennwagen glühen sondern versagt sicher ohne diese Kühlung irgendwann einfach ihren Dienst.
Für die Kopplung an den Käfermotor habe ich eine alte Kupplungsandruckplatte geschlachtet, ein Adapterstück gedreht und mit der Gelenkwelle und der Andruckplatte verschweißt.

Unterstelle ich dem Swift mal Räder mit 550mm Durchmesser mach die Gelenkwelle im Auto bei 150km/h ca. 1446 UPM.

Macht der Käfermotor nun 4000 UPM ist die Gelenkwelle mit Scheibe umgerechnet so schnell als würde der Swift 415 km/h fahren.
Diese Seite steckte früher im Getriebe des Suzuki und ist nun in der Adapterplatte verschweißt.

Auch die Gelenkmanschette ist noch vorhanden...
Erste "trockene" Versuche ohne die beschriebene Wasserkühlung verliefen erfolgreich. Bremsscheibe wird ratz-fatz knüppelheiß und der Motor ist mit einem leichten Druck auf den Bremshebel blitzschnell in den Drehzahlkeller geschickt.
Leider hat sich bei den hohen Drehzahlen eine fettgefüllte Gelenkmanschette spektakulär zerlegt, ein Teil des Fettes hängt immer noch an der Decke...
Jetzt, wo klar ist das das ganze funktioniert, muss noch ein Bedienfeld oben am Motor gebaut werden wo die Drehzahl und der Motoröldruck angezeigt werden. Von Hier kann dann auch die Zündung und der Anlasser bedient werden. Die Wasserkühlung mit Kanister oben und Auffangwanne unten und etwas Abdeckung gegen berühren rotierender Teile muss auch noch gezaubert werden.
Mit etwas Glück können wir bei betriebswarmer Bremse den Öldruck im Bremssystem abfragen und im Verhältnis zur Motorleistung setzten. Aber das muss erst noch getestet werden.
Die Sache mit dem Bremsdruck ist nicht ganz so einfach da dieser sehr stark variieren kann. Erst war ein 40bar Manometer installiert wo der Bremsdruck gut abgelesen und feinfühlig dosiert werden konnte. Je nach Motor sind bei Nenndrehzahl und Vollgas ca. 20-30bar nötig. Ein einziger zu starker Druck auf den Bremshebel mit bis zu 100bar hat dann allerdings sofort das Manometer zerstört. Also musste ein größeres her zum Nachteil der guten Ablesbarkeit. Des Weiteren bleiben in diesem Strang des Bremssystems immer Luftreste eingeschlossen da dieses Manometer natürlich nicht mit einer Entlüftungsöffnung versehen ist. Da also das verbliebene Luftpolster immer wieder erneuet verdichtet werden muss ist relativ viel Bremsflüssigkeit in der kleinen Leitung unterwegs was bei (Brems-) Lastwechsel zu einer gewissen Trägheit der Anzeige führt.
Die 12V Startbatterie habe ich noch irgendwie im inneren des Gestells untergebracht und noch eine zusätzliche Sicherung der Gelenkwelle montiert für den Fall das sich doch mal etwas bei 3800UpM löst.
Für die Wasserkühlung habe ich ein 8x1mm Alurohr so abgewinkelt und befestigt das das Wasser genau zwischen den beiden Bremsscheibenseiten geleitet wird. Das Wasser kommt über einen Kugelhahn aus einem Plastikkanister der erhöht aufgehängt wird. Es sieht immer recht spektakulär aus wenn sich bei Betrieb der Motorbremse das zugeführte Wasser zu ca.50% in große Mengen Wasserdampf verwandelt und schnell den Raum zunebelt.
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