Montag, 5. Dezember 2011

Wet Break-In: Airsoft Motor einlaufen lassen


Neue AEG gekauft? Neuen Motor besorgt? Akku dran und es kann schon losgehen...? - Ja, kann man machen, ist aber nicht optimal. Wer mehr aus seinem Motor herausholen möchte und seine Lebensdauer verlängern möchte, der lässt seine Motorbürsten einlaufen. Im RC-Bereich weit verbreitet, bei unserem Hobby nur wenigen bekannt. Nach einer Motorwartung (dazu kommt noch ein Beitrag) tut das auch einem alten Motor gut.

Unter Water/Wet Break-In versteht man das einlaufen lassen des Motors in destilliertem Wasser. Das Wasser kühlt, vermeidet Funken, transportiert den Abrieb ab und weicht die Kohlen auf damit es schneller geht. Keine Angst, da leitet Kupfer und nicht das Wasser.


Basics
Zunächst kurz ein paar Basics: Unsere Motoren sind Bürstenmotoren. Im Zentrum dreht sich ein Rotor mit 3 Anker. Diese Anker sind mit Draht umwickelt und werden durch Strom abwechselnd magnetisiert. Dadurch stoßen/ziehen sie sich vom Magnetfeld der äußeren Dauermagnete ab/an. Damit sich die Anker abwechseln/umpolen, befindet sich auf der Rotorwelle drei getrennte Metallplättchen. Diese kupfernen Lamellen nennt man zusammen Kommutator/Kollektor. Darauf schleifen Kupferkohlen (die Bürsten) und versorgen so die Anker abwechselnd mit Strom. Die Kohlen sind über die Kohleführung, Blechbeschlag und Kupferkabeln mit den Anschlusspolen verbunden und werden durch Federn an den Kollektor gedrückt.

Wozu? Was bringt es?
Neue Kohlen sind noch nicht abgerundet und liegen dadurch nur mit einer kleinen Fläche am Kollektor an. Viel Strom will da durch, kann aber nicht. Es kommt zu Wärme und Funken. Die Funken brennen sich in den Kommutator ein und der Kontakt wird noch schlechter. Die Wärme wird nicht abtransportiert, der Motor erhitzt. Durch Hitze verlieren die Magnete dauerhaft an Kraft und der Kollektor oxidiert. Kurz: der Motor wird kontinuierlich schwächer und kann auch ganz draufgehen.

Eingelaufene Bürsten liegen sauber am Kollektor an. (Mehr) Strom kann über eine viel größere Fläche fließen. Die Ampere pro mm² sinken, der Widerstand sinkt und die Kohle wird nicht so heiß. Zusätzlich wird Wärme über die Kohlen besser abtransportiert. Das Bürstenfeuer wird deutlich reduziert und die Kohle verschleißt weniger. Der Kollektor bleibt länger blank und leitet besser.

Kurz: mehr Leistung, längere Lebensdauer

Hier ein Querschnitt durch den Motorkopf. Die Rotorwelle ist grau, darauf befindet sich der kupferne Kollektor mit 3 Unterbrechungen. Oben als Beispiel eine neue Kupferbürste, unten eine Bürste nach dem Break-In. Die eingelaufene Kohle hat deutlich mehr Auflagefläche (grün). Zusätzlich gibt es keinen Luftspalt, in dem Funken fliegen und Ruß produziert wird.


Hier ein neuer G&P M120 Motor. Eine Abriebspur am Kollektor vom Funktionstest des Herstellers ist deutlich sichtbar.

Die neue, rechteckige Kohle liegt wie oben in der Grafik gezeigt nicht plan auf. Das werden wir ändern.

Wir benötigen...
Legen wir los, das brauchen wir:
  • Destilliertes Wasser. Leitungswasser geht auch, enthält aber Verunreinigungen (Salze, etc.) die nicht gut für Motor und Lager sind.
  • 2-3 Mono D Batterien oder eine sonstige Spannungsquelle für 2-4 Volt, die genügend Strom liefern kann. AA Zellen gehen nicht. Überlebende Zellen von kaputten Akkus bieten sich auch an.
  • Kontaktspray oder WD-40
  • Feinmechanik-Öl
  • Tape
  • Kabel
  • Lötkolben
  • Lötzinn
  • leeres Gurkenglas oder sonstiges Gefäß für das Wasser
  • zwei Schraubzwingen (nicht erforderlich, macht es aber leichter)
  • Zahnstocher
  • Küchenrolle
Tipp: markiere die Pole mit wasserfesten Stift damit Gehäuse, Motorkopf und Pole eindeutig erkannt werden können. Muss man nicht machen, erleichtert aber alle Arbeiten am Motor:

Kontrolle - Kohlen entfernen
Zunächst sehen wir uns an, wie man die Kupferkohlen zur Kontrolle entfernt. Dazu einfach die Anpressfeder aushängen. Achtet auf die Position der Kohle. Es gibt eine linke und eine rechte Seite. Links befinden sich die Kupferadern auf der Kohle, rechts ist Platz für die Feder. Dreht man die Kohle um, wird sie nicht schön angedrückt:

Nach dem Aushängen die Feder einfach nach oben abziehen. Nicht verlieren!

Jetzt kann man den eingeklemmten Kupferdraht aus der Halterung lösen und die Kohle einfach herausziehen. Beim G&P M120 Motor ist der Draht angeschraubt - auch kein Problem:

Eine frische Kupferkohle - die gerade Kante ist deutlich zu erkennen.

Kommutator eines fabrikneuen Guarder Infinite Torque Up Motors (ITU). Hat etwas Abrieb vom Testen:

Kommutator vom neuen G&P M120 Motor, etwas Abrieb, aber vergleicht das mal mit euren alten Motor....

Vorbereitung
Wer Mono D Zellen als Spannungsquelle nimmt und keine passende Halterung dafür hat: Mit Tape zusammenkleben und Spannung testen. Sollte um die 3 Volt haben.

Den Kontakt an den Polen stelle ich über diese selbst gebastelten Anschlüsse her - abgebrannter/geschliffener (sonst leitet er nicht) Metallstreifen eines Schnellhefters an ein Kabel gelötet:

Damit die Verbindung schön hält und Ihr euch nicht über lösendes Tape ärgern müsst, hält eine Schraubzwinge unsere Zellen schön zusammen.

Den Akku löten wir an ein Kabel an. Motorstecker/Krokodilklemmen gehn zwar auch, könnten sich aber während der ganzen Prozedur lösen und führt unnötig zu Ärger. Ein Stecker oder Schalter zum Unterbrechen des Stromkreises wird empfohlen.

Die Kabeln Richtung Pinion-Gear umschlagen und mit Tape festkleben. Das hat viele Vorteile: Das Pinion-Gear radiert nicht unabsichtlich im Glas herum, der Abrieb fließt großteils nach unten weg und das Lager auf der Gearseite wird geschont:

Jetzt hängen wir den Motor so in ein mit destilliertem Wasser gefüllten Glas.Ca. 2/3 des Motors sollten im Wasser sein. Natürlich kann man ihn auch einfach ganz reinwerfen... :-)

Der Wasserkanister bietet sich mit einer Zwinge als Halterung für den Motor an.

Das Einlaufen lassen
Mit 3 Volt lassen wir nun den Motor (immer) unter Wasser anlaufen. Zunächst einmal für 3 Minuten.

Nach 3 Minuten hat sich das Wasser bei der Guarder Kohle deutlich verfärbt.

Jede Menge Abrieb:

Wir unterbrechen den Stromkreis (immer) im Wasser und sehen uns eine Kohle an. Sie ist schon etwas abgerundet:

Wasserwechsel (kostet ja nichts) und weiter gehts für 3-5 Minuten. Danach wieder Kohle prüfen und wieder entscheiden, wie lange er ins Wasser soll.

Dabei kommt es ganz auf die Kohle an. Die G&P hat einen sehr hohen Kupferanteil und ist dadurch sehr hart. War bei 2,5-3V über 80min im Wasser (Anfangs oft geprüft, dann länger gelassen).

Die Guarder Kohle ist viel weicher und war nach 20min fertig. Anfangs geht es schnell dahin, ist auch nicht viel Material da. Das letzte Stück benötigt dann länger.

Gegen Schluss kann man auch die Voltzahl erhöhen. Dazu einfach eine Zelle hinzufügen.

So sollte die Bürste am Ende am Kollektor anliegen:

Hier zwei fertig eingelaufene Bürsten. Die rechte ist oben schwarz markiert und ist für den Minuspol. Durch die Kohleführung und die Lage in dieser kann der Abrieb unterschiedlich sein. Deswegen setzte ich sie genauso ein, wie ich sie entfernt habe.

Reinigung danach
Kohle mit Kontaktspray getränktem Wattestäbchen reinigen:

Kollektorzwischenräume mit Zahnstocher ausputzen:

Motor mit destilliertem Wasser durchspülen:

Motor kräftig mit Kontaktspray oder WD40 durchspühlen damit das Wasser rausgeht. Von oben...

...und auf den Motorkopf:

Der Abrieb im Motor wird dabei rausgespült:

Einen Tropfen Öl auf jedes Lager - aufs Untere...

...und aufs Obere:

Jetzt die Kabel wieder umschlagen und den Motor so zum Trocknen aufhängen. Ich lasse sie immer einen Tag in Heizkörpernähe am Sessel hängen. Achtung - der Guarder ITU zieht den Heizkörper an :-).

Resultat
Die Unterschiede vorher und nachher mit Zwischenschritten:

Kohle aus Guarder Infinite Torque Up Motor:

Fazit: Traut euch drüber. Das kann jeder machen. Zeitaufwand 1-2 Stunden.

Hier noch ein ausgewähltes Video, zwar auf englisch, erklärt es aber gut:



Themen, über die noch geschrieben wird:
+ Motorwartung
+ Motortest: Systema Magnum, G&P M120, Guarder ITU,...
+ Wet Break-In: Vorher-Nacher Test mit Motoren aus CM und DBoys AKs.

Kommentare:

  1. Kannst du denn irgendwie die verbesserung danach überprüfen ? Akustisch oder so meine ich....

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  2. Rein vom Sound her? Hätte jetzt nur die Leistung gemessen, werde darauf achten.

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  3. Wäre sehr interessant zu wissen, da dieses Vorgehen in manchen Softairforen (eins fällt mir jetzt auf Anhieb ein) seit beinahe 2 Jahren Gang und gäbe ist, aber kein wirkliches Ergebniss oder Rückmeldung festzustellen ist......

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  4. genau, was ich heute brauchte :D

    ein zufall :D

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  5. Wäre es möglich den Motor auch im Backofen trocknen zu lassen?

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  6. Natürlich, wär da aber sehr vorsichtig. Würde 40°C einstellen.

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  7. Hallo ich verfolge mit großem Interesse deine Beiträge.Ich habe gerade meinen neuen TM EG1000 aus der verpackung geholt und wollte mich zum ersten mal dem Wet Brak-in widmen. Da stelle ich erstaunt fest , dass die Kohlen schon perfekt anliegen und aussehen wie eingeschliffen ....

    Der Kommutator ist jedoch sauber .. also keine Spuren vom einschleifen etc. lediglich ein testlauf scheint gemacht worden zu sein. Kann es sein , dass TM mittlerweile die Kohlen direkt vorgeschliffen einsetzt ?

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