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Was macht ein Turbo?

Der eingebaute Regler in den Mini-Z’s funktioniert zwar ganz gut, scheint aber nicht der Weisheit letzter Schluss zu sein. Nicht umsonst finden Turbos einen guten Absatz. Was macht nun ein Turbo und gibt es bessere Lösungen?

Um der Sache auf den Grund zu gehen, habe ich an dem Motor mit verschiedenen Konfigurationen gemessen. Als Grundkonfiguration diente ein Mini-Z mit Standardmotor und NiMH-Ackus von Sanyo. Nach Durchführung der Meßreihen wurde ein externer Turbo eingebaut und die gleichen Messungen wurden nochmals durchgeführt. So hatte ich einen direkten Vergleich zwischen Originalfahrzeugen und Turbos.

  1. Der Motor wird mit Vollgas betrieben, jedoch im Leerlauf. Es stellte sich jedoch heraus, daß die Endgeschwindigkeit und die Anzeige auf dem Oszilloskop nahezu gleich waren, zumindest keinen Unterschied zeigten, welcher die Anschaffung eines Turbos rechfertigen würden.
  2. Nachdem die erste Meßreihe nicht die gewünschten Unterschiede zeigte, wurde der Motor diesmal blockiert und mit Vollgas betrieben. Hier traten nun eklatante Unterschiede zu Tage:
Kein Turbo
Ohne Turbo

Bei einer Blockade des Motors bricht die Spannung am Motor stark ein. Diese sollte im Leerlauf bei Vollgas ca. 5 Volt betragen. Hier bleibt kaum noch 1 Volt übrig. Dies bedeutet, daß der Rest der Spannung (knapp 4 Volt) auf der Leitung und im Fahrtregler abfällt.

 

Danach wurde der Turbo eingebaut.

externer Turbo
Externer Turbo

Beim Turbo stehen am Motor immerhin noch 3 Volt an. Dies ist erheblich mehr als ohne Turbo.

einfacher Turbo
Einfacher Turbo

Der Turbo wurde wieder entfernt und die Elektronik wurde modifiziert. Die beiden Treiber für die Motoren wurden gegen Bausteine von International Rectifier getauscht. Der verwendete Baustein IRF7389 ist IMHO der einzige Baustein der kompatibel ist, und zudem noch passable Werte aufweist.

Das Ergebnis ist zwar schon etwas besser, aber nicht so gut wie beim Turbo.

Doppelter Turbo
Doppelter Turbo

Da sich die Bausteine beliebig parallel schalten lassen, wurde die Endstufe um zwei weitere Treiber ergänzt, was den Umbau zumindest auf das Niveau eines normalen Turbo hebt.

Fazit:

Was sollen uns diese Bilder sagen? Ohne Turbo hat der Motor bei Blockade (Hier zieht er den größten Strom) kaum noch Spannung. Die Differenz der Batteriespannung und der Spannung am Motor wird in der Elektronik in Wärme umgesetzt. Diese Abwärme kann die Endstufe zerstören.

Ein Turbo hat einen kleineren Innenwiderstand, dem Motor steht mehr Spannung zur Verfügung. Als netter Nebeneffekt wird die Endstufe nicht so heiß. Der Idealfall wäre, wenn bei einer Blockade am Motor die volle Batteriespannung zur Verfügung stehen würde. Jedoch ist dies nur ein theoretischer Wert, denn mir ist noch kein Baustein untergekommen, der hier verlustfrei schalten könnte.

Durch Austausch der Treiberbausteine verbessert sich die Leistung erheblich. Das Fahrverhalten ändert sich drastisch, denn gerade beim Anfahren und Beschleunigen braucht der Motor einen relativ hohen Strom, den ein Turbo (extern oder intern) wesentlich besser zur Verfügung stellt. Das Fahrzeug hat ein mehr “Bums”. Allerdings ist das Löten von SMD - Bausteinen und insbesondere das Huckpack aufsatteln nicht einfach. Ich werde die Seite demnächst mit ein paar weiteren Bilder des Umbaus erweitern.

Nun denn, macht mal den Lötkolben warm ....

Formel 1 Umbau

Aufgrund einiger Nachfragen hier ein Bild des Umbaus mit zwei Treibern. Der Umbau beinhaltet normalerweise folgende Schritte:

  • Eingangsprüfung des Fahrzeuges (Motor vorwärts, rückwärts, Lenkung), kurzer Test auf dem Speedtester.
  • Demontage der Platine
  • Entlöten der Treiberbausteine mit speziellem Lötkolben für SO8-Gehäuse
  • Reinigen der Lötstellen
  • Aufkleben der Bausteine
  • Verlöten der Bausteine
  • Reinigen der Platine von Flußmittelresten
  • Montage der Platine
  • Ausgangsprüfung wie oben

Der Umbau eignet sich insbesondere für die Formel 1 - Fahrzeuge, da hier die Montage eines externen Turbos sehr schwierig ist.