E-vinrude Lightwin

[iluse]

Moin Zusammen!

Für mein selbstgebautes Glen L Holzboot möchte ich mir einen optisch passenden (Optik der 60er Jahre) aber auch zeitgemäßen Außenborder (um-)bauen.

Als Basis soll ein Evinrude Lightwin dienen, der ursprünglich 3 PS durch den Zweitaktmotor liefert.
Als E-Komponenten möchte ich ein „2000W Motor Kit“ mit 48 V verwenden, das ursprünglich für den Umbau von Scootern oder Karts gedacht ist. Als Energiespeicher kommt eine 2.500 Wh LiFePo Batterie zum Einsatz. Letztere ist bereits vorhanden und versorgt mein Gartenhaus in Kombination mit einer Solaranlage mit Energie.

Optisch soll man den Außenborder nicht als E-Außenborder erkennen, weshalb der Elektromotor unter die originale Abdeckung passen muss. Auch möchte ich alle originalen Anbindungspunkte übernehmen und auf eine mechanische Bearbeitung des Motors verzichten, damit der Motor zurückgerüstet werden könnte.

Als zusätzliche Herausforderung muss der Außenborder noch auf Fernlenkung umgebaut werden, allerdings hat der Motor kein Lenk- / Tillerrohr.

Jetzt erstmal die Bestandsaufnahme in Form von Fotos.

Viele Grüße, Tim

[Heimfried]

Moin Tim,

wie gut die Chancen stehen, den AB so zu elektrifizieren, dass man nach einem möglichen Rückbau auf Verbrenner nichts mehr von den vorherigen Veränderungen sieht, kann ich nicht beurteilen, bin da aber sehr skeptisch.

Aber auf einen anderen Punkt möchte ich dich hinweisen: Die elektrischen Antriebe von Scootern oder Karts sind nicht auf sparsamen Umgang mit Elektrizität konstruiert. Die kommen spätestens abends an die Steckdose und wenn sie tagsüber schlapp machen sollten, ist es kein Drama. Solche Kits haben daher, soweit ich weiß, standardmäßig konventionelle Gleichstrommotore mit Bürsten, die nicht sehr effizient sind. Ähnlich wie besonders billige Angelmotore für Boote, die von der elektrischen Energieaufnahme gesehen, auch dann praktisch "elektrisches Vollgas" verbrauchen, wenn sie auf kleinster Stufe laufen. Einfach, weil die Verringerung der Antriebsleistung dadurch erreicht wird, dass durch ohmsche Vorwiderstände die Spannung an den Wicklungen verringert wird und dadurch an diesen Widerständen Abwärme erzeugt wird (bei besseren Geräten wird PWM zur Verringerung der Spannung verwendet).

Je nach dem, wie du dein Boot fahren willst, ist aber Reichweite, Geschwindigkeit und Laufdauer vielleicht schon ein Punkt, auf den du achten solltest.

[werner3]

Respekt! Gruß Werner

[iluse]

Vielen Dank für den Input, Günter!

Die Skepsis bezüglich der Rückrüstbarkeit kann ich verstehen, aber ich hoffe Dich vom Gegenteil überzeugen zu können.

Was den Motor angeht handelt es sich um einen BLDC Motor („BM1109“), der mit Sicherheit nicht High-End ist, zumindest aber per Controller per PWM drehzahlgeregelt wird. Gesamtwirkungsgrad um die 80 %.

Der Akku ist inzwischen in einer Kiste gemeinsam mit dem Controller, einem Victron Batteriewächter und natürlich einer Sicherung.
Um die Box ohne größeren Aufwand entnehmen zu können habe ich alle Einzelstecker auf einen 16 poligen Stecker umgepinnt.
Stecker für‘s Ladegerät sowie Motoranschluss sind nochmal einzelne Stecker.

[Federball]

Diesen schönen Motor; allerdings ohne Krautantrieb; wollte ich mir '68 kaufen = gab's aber nicht mehr neu, + so ist es 1 Crescent geworden
Grüße, Reinhard

...ach ja : der Krautantrieb reduziert etwas den Vortrieb

[volker1165]

Bis vor drei Jahren hatte ich den auch noch, ein schönes Ding, 3 PS aus zwei Zylindern hat was. Hab ihn dann gegen die Renovierung meiner Diele getauscht.
Viel Erfolg bei deinem Umbau

[iluse]

Leider hatte ich keine Gelegenheit den Motor als Verbrenner probezufahren, aber viele schwärmen von dem Motor. Vielleicht gibt es auch deshalb noch recht viele Ersatzteile, leider hauptsächlich aus Amerika. In Italien konnte ich aber auch noch einen Shop ausfindig machen, Nautica Basile, wo ich passende Wellendichtringe sowie weitere Dichtungen bekommen konnte. Insbesondere die Wellenkupplung im Prop hat mir schon Sorgen gemacht, da sie doch sehr porös war (siehe erster Post…).

Um den Elektromotor mit dem Außenborder zu verheiraten habe ich einen Adapter als Blechbiegeteil konstruiert.
Über eine zusätzliche Platte, in der ein Wellendichtring verbaut wird, wird die Verbindung zum Propollerschaft hergestellt. Gleichzeitig lässt sich an dem Adapter die Motorabdeckung befestigen.
Der erste Test mit einem 3D-gedruckten Teil scheint vielversprechend…

[Heimfried]

Moin Tim,

das sieht gut aus. Der Umrüstsatz ist weit besser als ich vermutet habe, ich war wohl in meinen Vorstellungen ein bisschen von den elektrischen Golfkarts beeinflusst und habe das Stichwort "Umrüstsatz" nicht richtig verarbeitet.

Hast du versucht, abzuschätzen, ob du für den Batteriekasten eine Kühlung brauchst? Der Motorkontroller wird wohl 3 % Verlustleistung haben, wenn er gut ist, es kann auch mehr sein. Wenn du mit 1500 W Input fährst, sind das dann 45 W Heizleistung in der Holzkiste, dazu kommt noch die Erwärmung der Batterie durch die Entladung.

Noch viel mehr Wärme fällt am Motor an (650 W bei Vollgas), der aber leichter zu kühlen ist.

[Brummer]

Hallo Tim,

optisch past der Motor sehr schön zum Boot.

Nur befürchte ich das du von den Fahrleistungen enttäuscht sein wirst.
Mit dem kleinen Propeller verschenkst du viel Wirkungsgrad.
Mit den 1,8 KW Aufnahmeleistung wird es so schwer werden die 10 KM/h zu erreichen. Mit einem 1KW Torqeedo oder E_Propulsion sollte das besser klappen. Bei 5-6 km/h wird der Unterschied noch grösser sein.
Bin gespannt auf den Fahrbericht, vielleicht täusche ich mich ja.


Torsten

[Heimfried]

Moin Tim,
noch eine Anmerkung zum Thema Abwärme/Kühlung. Du hast den Motorcontroller mit waagrechter Längsachse montiert. Für den Wärmeabführung durch Konvektion wäre es besser, wenn die Rippen des Gehäuses senkrecht stünden. Und es sieht auf dem Foto so aus, als könnte der Platz dafür ausreichen. Hat der Hersteller diesbezügliche Montagehinweise beigefügt? (Bei meinen Victron-Geräten, bei denen Abwärme eine Rolle spielt, sind klare Vorgaben gemacht in Bezug z. B. auf Lage/Orientierung, Abstände zu Wänden usw.)

Ein Beispiel:

[Toto44]

Hast du mal die Drehzahlen gecheckt?

Der gewählte Antrieb wird ohne ordentliche Luftkühlung, oder besser Wasserkühlung höchstens 1Kw Dauerleistung bringen, wohl eher nur 800W. Ob das mit dem Propwinkel für mehr als 5-6Km/h reicht? Ich drück die Daumen.

[Stephan-HB]

Nun hast du da schon so viel Energie und Geld reingesteckt, jetzt kannst du das jetzt auch Zuende bringen und vielleicht läuft es ja zufriedenstellend.
Wenn nicht, kannst du ja auch mit Adapterplatte einen Pod an den Schaft installieren. 1KW, 2 HW, wie es beliebt. Kabel durch den Schaft führen unt zumidest im Weser sieht es dann stylish aus

[iluse]

Ich wüsste nicht, warum ich das Projekt nicht zuende bringen sollte. Dass ich mit 2 kW nicht in’s Gleiten komme war mir durchaus vorab bewusst.
Der Motor ist gedacht für Fahrten auf der Dove Elbe sowie in Lübeck rundum die Altstadtinsel; Erlaubte Maximalgeschwindigkeit 8 km/h.

Günter, würdest Du mir erklären, wie Du auf 650 W Heizleistung am Motor kommst?
Bei einem Leistungsinput von 1.500 W und einem Wirkungsgrad von etwa 80 % am Motor komme ich auf 300 W Leistungsverlust / Heizleistung.
Die Batterie ist übrigens angegeben mit einem Dauerentladestrom von 50 A und das bei -20 Grad C bis 55 Grad C. Das macht eine Dauerleistung von 2.400 W (bei Nominalspannung), die ich wohl nie erreichen werde.
Ich hoffe mir die Kühlung hier sparen zu können.

Vorerst möchte ich auch den Antrieb ohne Wasserkühlung testen. Sowohl die Batterie als auch der Controller und Motor sind temperaturüberwacht.

Weiter am eigentlichen Umbau: Der Halter ist da (diesmal nicht selbst gefertigt) und passt nach kleineren Anpassungsarbeiten mit der Feile.
Alle Teile des Motors sind gereinigt, teils auch schon geschliffen und verspachtelt. Sobald es wärmer wird möchte ich lackieren.

Viele Grüße & Danke für den regen Austausch, Tim

[iluse]

…noch ein kurzer Nachtrag.

@Heimfried: Danke für den Hinweis mit der Ausrichtung des Controllers. Den kannte ich von meinem Victron Phoenix auch schon, leider hat es platztechnisch nicht ganz gepasst.
Sollte es zu Temperaturproblemen am Controller kommen, wäre ein kleiner PC-Lüfter mit Ausschnitt ganz unten in der Box eine Lösung. Ich versuch‘s aber vorerst ohne.

@Brummer: Drehzahlen habe ich natürlich gecheckt, bevor ich den E-Motor bestellt habe. Der ursprüngliche Verbrenner hat die Maximalleistung bei 4.000 rpm. Der E-Motor liegt da sehr ähnlich und dreht nicht höher als 4.300 rpm.

@Stephan-HB: Die Lösung mit dem Pod finde ich auch nicht schlecht. Behalte ich mal im Hinterkopf.

[Brummer]

Hallo Tim,

Auch 300 Watt Heizung sind nicht ohne,
Aber wenn genug Luft dran kommt
sollte das klappen.
Vielleicht die oberen Abdeckungen mit einem Spalt
Zusammen setzen.
Mit einem anderen (gedruckten) Prop kann man dann
Ja auch noch etwas am Wirkungsgrad machen


Torsten

[Heimfried]

Zitat von iluse

[...]
Günter, würdest Du mir erklären, wie Du auf 650 W Heizleistung am Motor kommst? [...]

Hallo Tim,
ich habe deinen Motortyp im Web gesucht und die Testdaten gefunden (Bild unten). Ich habe ja die 650 W (Heizleistung = Verlustleistung) ausdrücklich auf "Vollgas" bezogen. Da nimmt der Motor laut Tabelle 2167 W auf und hat nur noch einen Wirkungsgrad von 69,7 %, das ergibt also 30,3 % Verlustleistung = 657 W. Der Motorwirkungsgrad ist keine Konstante, sondern wird durch eine "Kurve" repräsentiert. Die Effizienz liegt halt nur im günstigsten Bereich bei knapp 80 % (78,5 % bei Leistungsaufnahme von 872 W).

[Brummer]

Moin Tim,

Hattest du noch Fahrdaten mit dem 8ps Motor notiert?
Würde mich für ein ähnliches Projekt interessieren.

Torsten

[Stephan-HB]

....Der Motor ist gedacht für Fahrten auf der Dove Elbe sowie in Lübeck rundum die Altstadtinsel; Erlaubte Maximalgeschwindigkeit 8 km/h.
Viele Grüße & Danke für den regen Austausch, Tim

Lübeck ist ja mal nicht s weit, da schaue ich mir das Ergebnis gerne mal live an, wenn du bescheid gibst

[iluse]

Danke für den Hinweis Günter, Du hast natürlich absolut recht mit dem veränderbaren Wirkungsgrad.
Das werde ich im Hinterkopf behalten bzw. beim Zusammenbau nicht auf den Impeller verzichten.

Aktuell warte ich darauf, dass es wärmer wird und ich lackieren kann. Fast alles ist inzwischen vom Aussenborder vorbereitet / geschliffen.

Eine weitere Thematik ist der Gashebel. Wie in einem der vorherigen Posts zu erkennen ist, ist ein Gashebel, wie man ihn von Motorrädern kennt, für den Controller vorgesehen und mitgeliefert.
In diesem ist ein Hallgeber verbaut, den ich als einzige Konponente übernehmen werde.
Passend für die bereits vorhandene Aussparung habe ich einen eigenen Gashebel konstruiert und gefertigt.

@Brunmer: Der 8 PS Viertakt-AB war leider zu schwer bzw. zu unterdimensioniert für die Glen L Squirt. Mit zwei Personen (140kg) kam man nur durch geschickte Gewichtsverlagerung mit Mühe und Not in‘s Gleiten.
Zukünftig überlege ich als Alternative einen 10…15 PS Zweitakt-AB zu nutzen.

@Stephan-HB: Ich gebe gerne Bescheid, wenn ich in Lübeck unterwegs bin!

Viele Grüße
Tim

[Toto44]

so sieht meiner aus. Ist komplett DDD gedruckt

[Brummer]

Hallo Tim,

Gibt es schon was neues ?
Du weißt doch wir sind neugierig!

Torsten

[iluse]

Moin Zusammen,

leider sind die Fortschritte aktuell überschaubar.
Für den Gashebel habe ich mir Teile aus Edelstahl lasern lassen. Somit ist der Gashebel einbaubereit.
Es fehlt nur noch die Lackierung der Griffstücke, die ich aus Mahagoni gedrechselt habe.

Der Adapter für die Lenkung ist auch gebaut und besteht aus einem Tillerrohr, zwei Bimini-Verbindern und gekantetem Flachstahl. Letzterer muss allerdings noch poliert werden.
Testweise habe einen Prototypen 3D-gedruckt. Daran lässt sich die spätere Position erahnen.

Die Teile vom Motor sind gespachtelt, grundiert und gefüllert. Wenn das Wetter passt, werde ich am Wochenende den Decklack+Klarlack auftragen.

Danach wird’s spannend

Viele Grüße
Tim

[iluse]

Inzwischen sind Decklack und Klarlack aufgebracht. Insgesamt bin ich mit dem Ergebnis zufrieden, dafür dass es eine Lackierung im Garten ist.
Vor dem Schleifen habe ich die originalen Schriftzüge nachgezeichnet und geplottet. Ich wollte hier die Farben vom Boot aufgreifen, bin mir aber noch unsicher, ob es mir nicht etwas zu bunt ist…
Bis der Lack ausgehärtet ist habe ich zum Glück noch etwas Bedenkzeit.

Viele Grüße, Tim

[Stephan-HB]

Eigentlich gehört da ja noch unbedingt ein Bindestrich zwischen E und vinrude ��