Wren 54 upgrade

Hoi allemaal,

Zoals de meesten al gelezen hadden ben ik een nieuwe turbine aan het bouwen, gebaseerd op een wren 54mm turbine wiel. Initieel idee was om een lichte en toch sterke motor te bouwen voor een grotere tweemotorige schaal kist die in de F4C schaal klasse moet passen. Zonder peut mag het model dan niet zwaarder dan 15kg wegen dus probeer je op alle fronten (verantwoordelijk) gewicht te besparen. Zéker met twee turbines loopt het gewicht van de hardware al erg snel op, in geval van mijn KJ's: 2 x 1100 gram motor + ongeveer halve kilo aan rand apperatuur, is bijna 3 kilo totaal. (En dan zijn deze KJ's nog relatief licht, niet te spreken van totaal start gewicht van bijvoorbeeld een P80.)

Nu was ik zeer gecharmeerd van de Wren 54 SuperSport editie, ruim 8 kilo stuwdruk uit dat kleine blikkie. Helaas is daar maar weinig info over te krijgen, wren is heel behulpzaam maar ook zij moeten hun handel zo langzamerhand gaan besschermen voor de massale copycats.......zoals JoeJet. Dan maar zelf aan de gang, veel rondkijken en snoepen en uiteindelijk de stoute schoenen aantreken en beginnen.

Basis voor deze motor is het 54mm turbine wielletje en "een" grotere compressor. Een aantal besschikbare compressoren op een rijtje gezet en uiteindelijk een keuze gemaakt, een 60mm wieltje van Garret met een inlaat diameter van 42,5mm. Ook gonsde het inmiddels over verbeterde diffuser technieken, dat moest er ook maar in. Daarna nog wat speurwerk naar een mooi buitenmanteltje en uiteindelijk gevonden in een RVS toilet schoonmaakborstelhouder bij de plaatselijke Xenos. (Ga nooit op stap zónder je schuifmaat.....) Het ziet er nog profesioneel uit ook nog al zeg ik het zelf De NGV is ook zelfgemaakt met wat afwijkende geometrie en schoepen aantal in de zoektocht naar meer vermogen......blijft een gok, later meer hierover.

Ik zal later wat bouw technieken hier plaatsen maar hier alvast het (voorlopige) eind resultaat, motor weegt nu 650 gram.





Om een lang verhaal kort te maken, vandaag voor het eerst gedraaid met kero en het ziet er heel erg belovend uit! De run van vandaag was alleen maar een "shake-down" run om te zien of'tie het uberhaubt wel doet, niet gaat vastlopen, smering ok is en temperaturen goed zijn om verder te gaan.

De controller is een Gaspar FADEC MA-303 manual start unit. Géén autostart hoor ik sommige al zeggen.....neen, past niet in mijn "lage gewicht" beleid.... Daarnaast vind ik betrouwbaarheid tijdens wedstrijden heel erg belangrijk (Paar minuten té laat starten en je bent zo je vlucht kwijt met géén kans op herhaling....bikkelhard!) en daarom hou ik me graag aan het KISS principe...(voor newbies: Keep It Simple Stupied!) Minder componenten = minder kans op storingen

Afgelopen week het kleine Flighworks 200 pompje binnengekregen en vandaag de hele handel aangesloten. Perslucht er in om op te toeren, gas erin, "plof" en doorstarten....altijd spannend zo'n eerste start, zéker bij een niet standaard motortje waarbij er véél factoren zijn waarom hij niet zou kunnen lopen. Motortje accelereerde snel door naar 47.000rpm waar ik voorlopig idle op ingesteld had. Hmmm, blijft mooi doorlopen, geen vlammen eruit en temperatuur relatief laag in idle. Doorspoelen tot 80.000 en daar ongeveer 8 minuten laten draaien, allemaal zonder uitlaat conus. Bij 80K temperatuur zeer laag...: 480 graden, we zijn op de goede weg!

Weer uitgezet en liep erg mooi uit, lagers nog steeds ruisloos wat duidt op een goede smering. Ook helemaal niets aangelopen, ziet er tot nu toe heel mooi uit allemaal......


Foto's ná de eerste run:


Hier draaiend op 80.000, heel "rustig" en koel.


Géén vlammen en rare verkleuringen te zien, goei begin!


Morgen wil ik wat verder gaan, ook met de uitlaat erop.

Groetjes,
Gerald

 

Mooi
Erg netjes hoor. Blijf ik zeker volgen.

Tot hoeveel toeren zal je ongeveer moeten gaan voor de 8kg stuwdruk?

 

Hoi Michiel, het maximaal toerental zal ongeveer tussen 155K en 160K liggen, komt door grotere draaidiameter en derhalve sneller aan tip geluidsnelheid zitten. Ik hoop bij dat toerental wel over de 8kg te komen. Maar dat zal nog wel enig experimenteer en test werk geven denk ik. Eerst de motor zelf stabiel naar dat toerenbereik zien te krijgen en daarna wat componenten verfijnen/afstellen zoals NGV, diffuser en uitlaat diameter.

Hieronder paar fotootjes van as en rotor delen:.

Boren van turbine wiel met cobalt boor:


Turbine wiel nagedraaid:


Complete rotor:

 

Mooi hoor gerald je bent weer lekker bezig.
Het ziet er allemaal goed uit jo (strakke foto's).
Gaaf hoor ik ben benieuwd of je de 8Kg haald dat zal gaaf zijn!
Groetjes Limme

 

Hoi Gerald.
Dat werkt weer prima.


Mooi he die vortex techniek.

Ik weet zeker ,als je een gewone diffussor had gemaakt, je dit resultaat niet had.

Ik denk ook dat je de conus behoorlijk kan knijpen, en natuurlijk ook even naar de 160.000tpm ,want dan weet je zeker dat de diffussor ook op hoog toeren alle lucht erdoor krijgt.

Ik moet je opbiechten ,dat ik toch een kleine pers lucht fles heb voor de 40 rs .
Was toch het meest goed koop ,en werkt prima , sorry voor m,n eigenwijsheid.


Maar dit gaat goed zo ,kun je straks naar de 8kg stuw toe .

Wat ik van Mike moest zeggen ,is dat je de binnenring van de verbrandinskamer in de gaten moet houden.

Bij de supersport brande ze namelijk de gaten in de binnenpot.

Nu deze van 0.5mm inconel 600 gemaakt is hebben ze er geen problemen meer mee.


Groetjes,

Martin.

 

Tnx, Limme, dat zou inderdaad gaaf zijn......trail and error.....



De NGV heb ik zelf gemaakt door de bladen te puntlassen. TIG/MIG ligt helaas niet in mijn mogelijkheden dus dan moet je op zoek naar alternatieven. Op deze manier heb ik eerder een NGV gebouwd als experiment voor een KJ66 en dat werkte prima, dus nu ook zo maar.

Eerst malletje voor de schoepjes maken uit staf staal:




Daar klop ik met een hamertje dan alle schoepjes mee op profiel met aan beide zijden een bladvoetje om te puntlassen:



De MW tekeningen dicteren een aantal van 13 schoepen voor maar ook met de KJ's heb ik goede ervaringen om daar een paar schoepies weg te halen met als gevolg méér stuwdruk......wil niet zeggen dat dat hier ook zo is maar kan het allicht proberen. Eerst de schoepjes met meer en minder aantal op een klosje geplakt met dubbelzijdige tape (geleerd van Jaap, doet alles met dubbelzijdige tape, tnx) Zo kan ik zien of de "doorkijk" in orde lijkt te zijn:

.......en dat leek wel ok dus gaan we verder met 11 schoepen. Mocht het uiteindelijk niet werken kan ik altijd nog verder gaan met de standaard 13 schoepen.

Eenmaal schoepen klaar en ringen gedraaid kan het hele zaakje in elkaar gepuntlast worden, zie foto verhaal:


Uitlijnen op de juiste hoek:


Binnenkern gereed:


En het hele zaakje aan elkaar gebakken:


Hier op positie, 3 gaatjes moeten nog geboord worden om NGV aan lagertunnel vast te bouten. Voordat ik de uiteindelijke turbine passing en turbine/lagertunnel uitlijning ga draaien doe ik eerst de hele NGV met een brander heet stoken tot hij helemnaal verkleurd is. Zo gaan alle spanningen eruit en voorkom je dat hij bij de eerste run gelijk gaat krom trekken. (De ringen zijn namelijk ook uit gelaste buizen gedraaid, tegen beter weten in...werkte ook goed bij die andere NGV's)


Groetjes,
Gerald

 

Hoi Martin, tnx!

Vortex is inderdaad super, morgen gaan we de "envelope" effe uitbreiden en kijken of de hogere toeren ook werken, ben erg benieuwd.

Ha ha , mooi dat je die fles gebruikt. Ik geef trouwens toe dat het ook niet alles is hoor maar je zoekt de manier met de beste comprimisen...... Ik wil trouwens deze motor wél met een electromotortje proberen te starten, speed 400 ok denk je?

Wat betrefd die binnenpot, ik inderdaad bij de gas-start al gezien dat de binnenpot veel meer verkleurd was dan de rest......, goed in de gaten houden dus. (Bij mijn KJ's branden ze trouwens na lange tijd ook door....) Misschien idee om de lucht koel gaten iéts kleiner te maken en tegelijk de kleine gaatjes te vermeerderen over de gehele oppervalkte om het metaal maar koel te houden. Dan gaat er per saldo net zoveel lucht door de binnenpot maar dan met de nadruk op materiaal koeling ipv gas koeling....?

 

Dat is mischien nog geen gek idee Gerald ,hoe meer lucht erlangs stroomt des te koeler blijft hij.


Ik denk dat een speed 400 zeker wel gaat ,je moet even kijken met hoeveel perslucht je hem minimaal op kan starten. als dit bv 15000 tpm is ,dan moet je het dubbele nemen ,dus 30.000 .

Bij wren gebruiken ze de permax van multiplex de 280bb

Ik heb ook goede resultaten met de 40 rs, ik heb nu 1.5 kg stuw bij 200.000 tpm ,en een egt van 550 .

We gaan de goede kant op.

Groetjes, en laat hem blazen morgen .

Martin.

 

Net nog even de turbine uit elkaar gehaald om te kijken of er nog rare dingen waren gebeurd voor de zekerheid. Alles zag er wel ok uit, verbrandingskamer buitenpot heel lichtjes gekleurd, binnenpot idd iets meer maar nog niets buitensporig. Één ding wat wel opviel is dat de motor behoorlijk nat was van binnen. Mits er nergens lekkages zijn kan dat meestal 2 dingen betekenen:
- óf de injectie naalden steken niet diep genoeg in de sticks waardoor ze terug "sputteren". Dit lijkt vooralsnog niet het geval
- De lager smering is té fanatiek, dit lijkt meer het geval. Lagers en lagertunnel waren ook behoorlijk nat en ik gebruik een vrij ruime restrictor. Altijd handig bij zo'n eerste run, dan weet je dat de lagers in ieder geval genoeg krijgen. Heb nu de restrictor iets aangepast, zullen morgen zien hoe en wat.

"Hotsectie" na eerste start:


Tot later!
Gerald

 

Hoi Gerald,


Geweldig kerel dat je vandaag al proef gedraait hebt, je zou dat morgen gaan doen, maar ja ik weet hoe dat gaat als je zover bent, dan kun je niet op je stoel blijven zitten en moet je ermee bezig wezen.

Alles ziet er weer gelikt uit en je zet ook weer alles hier op het forum icl foto`s, toppie van je, morgen maar eens verder testen en hopen dat het beter en beter zal gaan.

Succes Japio

 

Gerald ,die boutjes heb je daar gaatjes in geboord ,en draad doorheen ?

Oei ,als je dat niet hebt ,das gevaarlijk hoor.

Ik zelf met de 54er lekker aan het proefdraaien ,en wat denk je..... klap in 1 keer ,en de turbine deed heel raar ,vlammen ,en het toerental naar beneden.

Ook zo,n rot boutje los he.

Turbine wiel kapot , ngv voor de helft weg, en dan moet je een week later een wedstrijd hebben , leuk maar niet heus dus.

Ik heb ze direct geborgd .



Groetjes,

Martin.

 

Gerald,als je te veel brandstof door je lagers heen pompt ,dan moet hij heel erg roken ,doet ie dat?


Als je de motor uit doet ,dan zuigt hij nog kero door de sticks naar binnen , dat gebeurd bij mij ook met die kleine turbine ,ik wist in het begin ook niet ,maar bij mij is zelfs het huis nat van binnen ,maar maakt niets uit ,doet het prima.

Voor de rest is alles perfect als ik de foto zo zie.



Groetjes,

Martin.

 

Hoi Gerald

strak werk hoor, ik ga binnenkort ook aan de nvg beginnen
eerst maar is een malletje maken

we gaan het weer volgen hier,
groeten Gertjan

 

wat bedoel je hier eigenlijk mee?

 

Gaat dit over de Ngv?

Zo ja ,dan word hiermee bedoeld , het gat wat je ziet als je de ngv voor je houd en er recht van achter doorheen kijkt.

Is hij helemaal dicht, dan heb je geen doorkijk , meestal houd Wren een gat van 2mm aan .


Groetjes,

Martin.

 

Kon het niet beter uitlegen Martin, tnx

Wat het borgen van die NGV boutjes betrefd, ja ik weet dat deze wel eens los kunnen trillen echter heb ik daar andere ervaringen mee...., bij mij gaan ze meestal múúrvast zitten. Ik weet niet welke boutjes jij gebruikt maar ik weet dat sommige gewone stalen boutjes toepassen, dat werkt niet. Normaal staal in aluminium heefd een potentiaal spannings verschil waardoor de draad héél langzaam weg erodeerd. De bout kan in ieder geval geen goede grip hebben en zal vroeg of laat los gaan zitten. Ik gebruik altijd RVS boutjes en die hebben daar geen last van omdat het potentiaal verschil daar nihil is.
teacher: tip voor een ieder dus, gebruik in de hele motor RVS boutjes, ook de turbine moer!)

Neemt niet weg dat een stukje extra veiligheid nooit weg is dus zal ze na het test traject toch gaan borgen.....better safe than sorry!

Grtz,
Gerald

 

hoi gerard,

ik had even een vraag over je diffusor.
Op de originele tekening van Wren, word nog gebruik gemaakt van axial en radiale schoepen. Ook zijn de vloeren waar deze schoepen op staan, onder een hoek van 2 en 3 graden.

Heb jij bij de nieuwe design diffusor, ook deze hoeken van 2 en 3 graden toegepast. Of heb je de vloeren waar de schoepen op staan, gewoon horizontaal en verticaal gelaten (alles op 0 graden dus)?

hopelijk snap je de vraag,

groeten Paul

 

Hoi Paul, sorry voor laat antwoord, heb de hele week geen computer gezien, heb cursus voor mijn nieuwe baas, weinig tijd voor de hobby dussss...... Nu effe thuis en gelijk achter de PC

Die vloeren zijn bij mij altijd vlak geweest, ook bij de KJ66 diffuseres die ook eigenlijk een vloer zouden moeten hebben volgens de originele tekeningen. Sterker nog..: Ik heb onlangs eenzelfde KJ66 met twee verschillende diffusers getest, mét en zónder schuine vloer (had ik ooit van iemand gekregen) en wat schetste mijn verbasing..... Die zónder vloer had ongeveer 0,3kg méér vermogen! Dus gewoon weg laten, is véél makelijker te maken.

Groetjes,
Gerald

 

Zoals ik hierboven al zei, geen tijd gehad om afgelopen zondag nog achter de computer te kruipen, voorbereidingen voor curcus de hele week in hotel. Ik had zondag middag nog lekker uitgebreid getest met m'n turbinetje en ondanks wat issues ben ik bijzonder tevreden. Heb ongeveer 60 minuten totaal gedraaid in 5 starts. Eerst een poos gedraaid zonder de uitlaat cone om temperatuur laag te houden en wat van betrouwbaarheid te testen wat goed verliep. Max toerental geleidelijk op laten lopen en ben uiteindelijk gegaan tot 140.000 toeren wat voorlopig wel mooi genoeg is. Als de motor verder uit gekristalizeerd is zal ik de "envellope" nog wat verder pushen tot 155-160k.

Hieronder plaatjes met "maagdelijke" uitlaat tijdelijk vast gezet met ijzerdraad voor het testen. Als de goede uitlaat vorm later is bepaald zal deze vast gepuntlast worden.





Zoals ik al zei gingen deze eerste echte testen redelijk goed. In begin waren temperaturen redelijk laag maar liepen geleidelijk op wat waarschijnlijk komt doordat er in de motor iets wat minder is gaan passen. Ik moet nog nader inspecteren maar er zal waarschijnlijk ergens een kier bij een verbrandingskamer ring zijn onstaan vanwaar de verbrandings onbalans. Deze zorgde uiteindelijk voor een hotspot wat (naar later bleek) een bijna ramp had veroorzaakt....:-(

Hieronder een plaatje van de hotspot:
(Uitlaat ovaal vorming komt dus door ijzerdraad, is niet ideaal en moet voor testen effe een andere oplossing zoeken)



tijdens zo'n test vind ik het erg handig om foto's van de achterkant te maken zodat ik thuis rustig kan analizeren hoe/waar en wat. De rest van de uitlaat was helemaal koel, de temperatuur probe zat vrij dicht bij deze hotspot waardoor de temperatuur meting opliep.

Hoe dan ook, hieronder een tabel van de eerste testen (in engels, ik schrijf ook veel in engelse forum's en maak maar één zo'n tabel.....kost al tijd genoeg....)



Zoals je kan zien haal ik dus al 6 kg bij 140k, heel goed als zeg ik het zelf. Dit houd in dat 8kg bij vol vermogen haalbaar moet zijn alhoewel we er nog lang niet zijn maar het begin is er en ben blij met de voorlopige resultaten!

Eenmaal thuis de hele handel snel uit elkaar (moest daarna weg naar hotel voor de cursus) en kijken hoe eea het had gehouden. In eerste instantie allemaal vrij ok, compressor had iets aangelopen in kuipje en achterlager O-ring was aangekoekt. Iets té warm geweest daar maar dat kan door die hotspot zijn gekomen. Na de eerste run de dag ervoor had ik nog helemaal niets gezien, de o-ring was nog erg gezond. In de gaten houden dus. De lagers zelf waren nog prima in orde wat blijkt dat de smering ok is na 60 minuten draaien. Hieronder wat foto's van de ingewanden na de testen:



Verbrandingskamer nog weinig verkleurd:






Hier duidelijk zichtbaar de verbrande lager o-ring:



Alle onderdelen bij elkaar:


Alles dus ok en ik ben happy :bday: chappy.......totdat ik een betere blik wierp op de NGV en zag wat de hotspot teweeg had gebracht, het gloeiende schoepie zat gewoon los :shock:.... Ik kon hem met een tangetje bewegen! De puntlasjes waren los gekomen en had er zelfs uit kunnen vliegen met hele enge gevolgen die jullie zelf wel kunnen verzinnen met als gevolg dat ongeveer 80% opnieuw gebouwd had kunnen worden.



Het is en blijft testwerk en dingen kunnen gebeuren maar ben blij dat het ergste niet gebeurt is, kost weer een hoop tijd en geld.

Ben nu helaas niet in de gelegenheid om verder te trouble-shooten of iets te doen, komende dagen nog druk met cursus maar heb jullie nu op de hoogte gebracht van de testen afgelopen zondag. Zoals ik al eerder zei, uiteindelijk heel tevreden voor deze eerste testen, er zullen er nog velen volgen totdat we een krachtig en betrouwbaar machientje hebben.

Wordt vervolgt........

Grtz,
Gerald

 

Weet je Gerald , ik zou nog eens een diffussor maken met 11 wiggen ,ik denk dat dat nog beter is.

Mijn ervaring met deze diffussor is ,hoe meer open je de diffussor maakt ,dus minder wiggen ,deze beter ,en veel kouder de motor loopt ,want je lucht hoeveel heid word veel meer ,en je snelheid daalt.

Ik ben met het kleintje begonnen met een wig hoogte van 2.3 mm ,want dat was de rand hoogte van de compressor, maar nu zit ik op 3.3 mm ,en dat werkt veel beter.

Ook heb ik de 11 wigjes nog kleiner geveild , alles met als resultaat , in 1 klap van 730 graden naar 450 ,en heel snel opstarten.

Mischien een idee om over na te denken.

Groetjes,

Martin.