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Autor Thema: BionX - Motorenkühlung  (Gelesen 1621 mal)

Offline diego

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BionX - Motorenkühlung
« am: 14. Juli 2016, 11:56 »
Hallo!

Hat jemand Erfahrungen damit, die Kühlung des Motors (und ggf. auch der Batterie) zu verbessern?

Für den Weg vom Freibad nach Hause hier in Freiburg, Schweiz, steige ich in gut 5 Minuten je nach Weg 100-150 Meter auf. An einem heissen Tag und bei bequemer Unterstützungsstufe schaltet der Motor ziemlich rasch auf Sparflamme, und dann wird gestampft. Genau an einem solchen Tag habe ich aber keinen Bock darauf, gleich nach dem Freibad wieder ins Schweissbad zu strampeln...

Ich habe einmal in einem Forum oder Blog gelesen, dass einer Löcher ins Gehäuse gebohrt hat. Leider finde ich den Beitrag nicht mehr. Er behauptete sogar, so sei der Motor besser gegen Wasser geschützt, weil eingedrunges oder kondensiertes Wasser so austreten könne. Wo genau er die Löcher gemacht hat, weiss ich nicht.

In einem anderen Thread (hier: You are not allowed to view links. Register or Login) hat einer eine Spirale um einen Nabenmotor gewickelt, quasi als Kühlkörper. Ich glaube aber nicht, dass das genügend effizient wäre.

Klar ist: Der Berg-Modus oder tiefere Unterstützungsstufen sind gegen Überhitzung geeignet. Bei anderen Gelegenheiten nutze ich natürlich den Bergmodus. Aber genau das möchte ich in diesem Kontext nicht - sondern schnell und anstrengungsarm nach Hause kommen. Ich brauche also Motorenkühlung...

Bitte auch keine Tipps i. S. von: Musst halt Panasonic oder Bosch oder so nehmen. Mag ich halt nicht... BionX forever ;-)

Andere Erfahrungen...? Tips...? Links?

Viele Grüsse!
« Letzte Änderung: 14. Juli 2016, 12:00 von diego »
 
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Offline mmx321

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Re: BionX - Motorenkühlung
« Antwort #1 am: 15. Juli 2016, 19:23 »
Ich habe mir auch schon überlegt, ob ich nicht Kühlrippen aus Blech draufkleben könnte. Hauptsache eine riesige, oft gefaltete Oberfläche, und noch Wärmeleitpaste. Bei Fahrradtouren, wo ich es nicht so eilig habe, halb so schlimm - halt einige Minuten Pause und zuschauen, wie die Anzeige so von 95°C wieder in Richtung 70 fällt. Da hat mich dann grade ein Rennradfahrer wieder eingeholt. Sonst aber bei Bergfahrten lästig.

Nach dem was dort zu lesen ist, scheinen mir Kühlrippen oder Federn nicht so zielführend. Ist auch optisch etwas bizarr und wäre nur in manchen Situationen nötig. Hat schon wer eine Konstruktion mit einem PC-Lüfter entwickelt, oder wäre das vorstellbar?

Können überhitzte Akkus wirklich in der Praxis ein Problem sein? Eher die Winterkälte.
 

Offline diego

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Re: BionX - Motorenkühlung
« Antwort #2 am: 17. Juli 2016, 13:57 »
Dank einem Tip per PM hier, was auf einem anderen Forum schon diskutiert wurde:
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Diese Ferrofluidlösung scheint ja wirklich zu funktionieren. Allerdings gbit's noch zwei offene Fragen, nämlich, wie oft man das nachfüllen muss und ob es nach dem Verdunsten Rückstände hinterlässt, die irgendwann (nach mehrerem Nachfüllen) zu viel sind und den Motor blockieren oder bremsen.

Andererseits frage ich mich schon, ob eine Lüftung nicht simpler und ebenfalls effektiv wäre. Ein Lüfter wäre wohl nicht nötig, Schaufeln könnten mit der Bewegung des Rads selbst für den Luftstrom sorgen.

Fragt sich nur, wie man das realisieren könnte und gleichzeitig den Motor vor eindringendem Wasser schützen.
 
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Offline eichensven

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Re: BionX - Motorenkühlung
« Antwort #3 am: 17. August 2016, 06:19 »
Hallo diego,
ich habe meine ersten Touren mit FF hinter mir und bin sehr zufrieden. Ausführlicher kannst du es hier nachlesen:
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Wenn du aber nur mal zwischendurch die Temperatur schnell herunterbringen willst, dann schalte dein System zwei bis drei Kilometer aus und fahre ohne Unterstützung.
Geht viel schneller als im Bikemodus (ohne Unterstützung ) weiter zu fahren.
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MfG
« Letzte Änderung: 17. August 2016, 06:33 von eichensven »
 
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Offline Cephalotus

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Re: BionX - Motorenkühlung
« Antwort #4 am: 23. August 2016, 00:22 »
Eine 5mm Heatpipe passt gerade so durch die Achse der SL und PL Motoren Um wieviel °C der Motor kühler wird kann ich nicht sagen, aber die Heatpipe wurde bei Tests recht heiß, es wird also sehr wohl damit zusätzliche Wärme über den Stator und die Achse abgeführt. Die verbaute Edelstahlachse ist bei der Wärmeleitung wohl ein Flaschenhals. Zu genaueren Testmessungen bin ich leider noch nicht gekommen... zuviele Projekte / Hobbies.
 
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Offline diego

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Re: BionX - Motorenkühlung
« Antwort #5 am: 05. Januar 2017, 09:58 »
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Eine 5mm Heatpipe passt gerade so durch die Achse der SL und PL Motoren Um wieviel °C der Motor kühler wird kann ich nicht sagen, aber die Heatpipe wurde bei Tests recht heiß, es wird also sehr wohl damit zusätzliche Wärme über den Stator und die Achse abgeführt. Die verbaute Edelstahlachse ist bei der Wärmeleitung wohl ein Flaschenhals. Zu genaueren Testmessungen bin ich leider noch nicht gekommen... zuviele Projekte / Hobbies.

Hallo Cephalotus!
Hab auch viele Hobbies und darum Deine Antwort erst jetzt bemerkt... Momentan liegt bei uns (endlich) Schnee, Überhitzung ist also kein Problem... Aber die Saison mit Hügel hochstrampeln bei überhitztem Motor kommt bald wieder :-) Diese Heatpipe-Lösung tönt sehr interessant! Hättest Du da Bilder oder Tips, wie Du die verbaut hast? Wie wird die Wärme vom Motor zur Heatpipe und dann auf den Rahmen geleitet - irgendwo müssten sich ja die Teile berühren, obwohl die einen drehen und die anderen stehen, oder stell ich mir das falsch vor?
Grüsse!
 
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Offline halohase

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Re: BionX - Motorenkühlung
« Antwort #6 am: 05. Januar 2017, 20:24 »
Hallo @diego
BionX D-Series Motor ist wohl die beste Lösung, wenn du nicht basteln willst...
Bitte melde dich per PM, hab ein tolles Angebot!
« Letzte Änderung: 05. Januar 2017, 20:26 von halohase »
 

Offline Cephalotus

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Re: BionX - Motorenkühlung
« Antwort #7 am: 06. Februar 2017, 12:54 »
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Hallo Cephalotus!
Hab auch viele Hobbies und darum Deine Antwort erst jetzt bemerkt... Momentan liegt bei uns (endlich) Schnee, Überhitzung ist also kein Problem... Aber die Saison mit Hügel hochstrampeln bei überhitztem Motor kommt bald wieder :-) Diese Heatpipe-Lösung tönt sehr interessant! Hättest Du da Bilder oder Tips, wie Du die verbaut hast? Wie wird die Wärme vom Motor zur Heatpipe und dann auf den Rahmen geleitet - irgendwo müssten sich ja die Teile berühren, obwohl die einen drehen und die anderen stehen, oder stell ich mir das falsch vor?
Grüsse!

Bisher ist es über Experimente bei mir noch nicht hinaus gekommen. Hitzeprobleme habe ich beim BionX vor allem im s-Ped im Hochsommer gehabt und dafür habe ich mir in 2016 einen d-Motor gekauft.

Die Heatpipe habe ich bisher zu Testzwecken einfach so ohne Wärmeleitpaste in die Hohlachse geschoben, das sitzt sehr eng und man muss aufpassen die Heatpipe nicht zu verbiegen. Die Hohlachse vorher gut säubern. Wärmeleitpaste ist sicher zu empfehlen, da muss man möglicherweise etwas rumprobieren, ich könnte mir vorstellen, dass sich das hier eignet: You are not allowed to view links. Register or Login

Wieviel es bringt kann ich nicht sagen. Prinzipiell schafft so eine 5mm (Sinter) Heatpipe wohl bis zu 30W Wärmeleistung zu transportieren, ich gehe mal davon aus, wenn man zwei kalte Enden hat dann auch 60W (ansonsten könnte man je einfach zwei kürzere von beiden Seiten einstecken, die Länge ist für den Wärmetransport bei Heatpipes fast egal).

Testen könnte man das über einen stationären Versuchsaufbau, wo man die Wicklungen eines Testmotors erhitzt und das/die Heatpipe Ende(n) in eine Thermosflasche mit z.B. 1l Wasser führt. Über das Delta T im Wasser über die Zeit ließe sich so der Wärmetransport von der Wicklung über die Achse nach draußen gut abschätzen.

Die Wicklungen des BionX sind über recht dicke Aluminiumverstrebungen mit der Edelstahlachse verbunden. Edelstahl ist ein recht schlechter Wärmeleiter, Größenordnung 1/10 von Aluminium. Diese Edelstahlachse ist sicher ein Flaschenhals aber der Wärmeübergang von Alustator zu Heatpipe in der Hohlachse ist nur einige mm und erfolgt über eine halbwegs große Fläche.
Im Gegensatz dazu ist beim Standard BionX über die Edelstahlhohlachse nach draußen zu den Ausfallenden ca. 2x 6cm Weg zurück zu legen und das über den geringen Querschnitt der Hohlachse

Super wäre es natürlich wenn man die Heatpipe im inneren des Motors irgendwie durch die Achse durch bekäme und so eine thermische Verbindung von den Wicklungen bis noch draußen hätte, aber für so eine saubere und schräge Bohrung durch die Achse fehlt mir das Werkzeug und ich weiß auch nicht, ob das von der Festigkeit der Achse ein Problem wäre.

Dann muss man sich natürlich noch Gedanken machen wie man die Wärme vom Heatpipe Ende wegbekommt, das ist auch nicht trivial, vor allem wenn man das Hinterrad auch unterwegs mal ausbauen will. Auch für die Achsmuttern braucht man ein funktionsfähiges Konzept.

Ob es die geschätzt 25-50W extra Abwärme wert sind ist schwer zu sagen. Ich schätze, dass der normale BionX so 50-100W Wärme wegbekommt, je nach Außentemperatur und Fahrgeschwindigkeit.

Das Hauptproblem ist nun mal der Luftspalt zwischen Gehäuse/Magneten und den Wicklungen. Da kann der Motor innen drin kochen und trotzdem geht da kaum Wärme übers Gehäuse weg. Deshalb nutzt es meiner Ansicht nach auch wenig, die Gehäuseoberfläche zu vergrößern. Das zweite thermische Problem ist eben der Controller im Motorgehäuse.

Bei Ferrofluid müsste man auch noch heraus finden, welche Temperaturen die verbauten Magneten überhaupt überstehen. Normalerweise sind sie ja durch den Luftspalt von der Hitze der Wicklungen geschützt... Ich trau mich auch noch nicht so recht, das Zeug dort rein zu füllen, wo auch sensible Elektronik mit drin ist...

MfG

PS: Der ganze Motor ist starr mit dem Rahmen verbunden, das einzige was sich dreht ist das Motorgehäuse und die daran befestigten Magneten, sowie der äußere Teil der beiden Kugellager.
« Letzte Änderung: 06. Februar 2017, 13:02 von Cephalotus »
 
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