Facet 40107 inside! (3 Bilderz, viel Textz)

[ FMSO.DE - Fahren mit Salatöl (deutsch) ]

Geschrieben von Funman am 07. Mai 2005 00:00:25:

Hallo Pölerz,

die Facets sind ja neuerdings in aller Munde, trotzdem gibts hier
immer noch Anfragen nach Innenleben und Funktion der Dinger.
Das hat mich mal veranlaßt, die Facet etwas unter die Lupe zu nehmen.

Aufbau:

Der Pumpenteil ist vom elektrischen Teil vollständig getrennt. Der
Pumpenteil besteht aus zwei Hälften, die außen als Sechskante
sichtbar sind. Die können herausgeschraubt werden, wobei das
Einlaßventil in Teilen herausfällt. Wer mag, steckt die Hälften
des Pumpenteils wieder zusammen, siehe Foto. Im Einlaß-Sechskant
steckt ein O-Ring.



Dabei fällt zweierlei auf: die Sechskante sind ungleich, derjenige
der Auslaßseite ragt weit in den Cube mit der Spule hinein, derjenige der
Einlaßseite nur soweit, wie es das Gewinde erfordert. Zwischen
beiden ist ein Spalt, der von einem Messingrohr gefüllt wird,
das ist der Zylinder und er ist unmagnetisch.

Achtung: Der Cube mit der Spule ist nicht symmetrisch, die Facet
kann verkehrt zusammengebaut werden. Dies führt zu einer geringen
Verschlechterung der Performance.



Das nächste Bild zeigt den zerlegten Pumpenteil. Im Messingzylinder
steckt ein Kolben aus Stahl mit mittiger Längsbohrung. Der
Zylinder ist in den Auslaß-Sechskant eingenietet und auch etwas
zugepreßt, so daß der Kolben nicht heraus kann. Dieser Teil ist
offenbar zerstörungsfrei nicht weiter zerlegbar. Der Kolben hat
eine Rückholfeder (haha), die sich auf der Einlaßseite abstützt.

Die Ventile:

Die Facet hat zwei Rückschlagventile, ein Einlaßventil und ein
Kolbenventil. Das Einlaßventil ist ein Pilz aus Polyäthylen, der
von einer zarten Feder auf die Einlaßbohrung gedrückt wird.
Übrigens, es gibt kein Sieb o.ä. in der Facet.

Das Kolbenventil verschließt oder öffnet die zentrale
Längsbohrung im Kolben, es ist ein Pilz aus sehr weichem Elastomer,
und dichtet auf einer Stufe in der Kolbenbohrung.



Eine Drahtklammer, in eine Nut im Kolben
eingerastet, verhindert das Herausfallen des Pilzes. Das Kolbenventil
besitzt keine Feder. Im Weichpilz steckt ein Metallstift, der
den Pilz wohl schwer machen soll. Der Pilz wird nicht nur
durch die Flüssigkeit betätigt, sondern auch durch die eigenen
Massenkräfte im bewegten Kolben.

Der Magnetkreis:

Die Spule sitzt im Cube und ist um den Pumpenteil herum gewickelt.
Der magnetische Fluß verläuft wie folgt: Durch das Blech außen herum,
über einen Seitendeckel, durch einen Sechskant, durch den Luftspalt
mit dem Kolben drin, durch den anderen Sechskant, über den anderen
Seitendeckel zum Blechmantel zurück.

Die Pump-Funktion:

Der Kolben wird von der Rückholfeder tief in den Auslaßsechskant
gedrückt, welcher ja weit in die Spule hineinragt. Dort sitzt er
sozusagen versteckt.

Sobald Strom durch die Spule fließt, wird der Kolben von der
Magnetkraft in den Spalt gezogen, gegen die Federkraft. Dabei
ist das Einlaßventil geschlossen und der Zylinderinhalt wird durch
das Kolbenventil auf die Auslaßseite befördert.

Sobald der Strom abgeschaltet wird, drückt die Feder den Kolben
wieder zur Auslaßseite. Dabei ist das Kolbenventil geschlossen, der
Zylinderinhalt wird aus dem Auslaß geschoben und gleichzeitig
neuer Inhalt durch das Einlaßventil reingesogen.

Das bedeutet: Die Magnetkraft muß die Federkraft überwinden und
die Zähigkeit des Pöls, das durch den Kolben fließt. Die
Federkraft dagegen bestimmt die Druckdifferenz, also Sog und Druck.

Die elektrische Schaltung:

Ich habe nicht versucht, den Cube zu zerlegen, da ich davon ausgehe,
daß das zerstörungsfrei nicht möglich ist. Es ist aber möglich,
die Facet z.B. ohne Kolbenfeder oder mit blockiertem Kolben zu betreiben
und die Stromaufnahme zu oszillografieren.
Daraus sind Erkenntnisse ableitbar:

Der Taktschalter:

Der elektronische Schalter ist ein einfacher Zeittakt-Schalter.
Bei 13,5 Volt taktet dieser mit 20 Hz, also 50 ms Periodendauer.
Davon ist der Spulenstrom 18ms eingeschaltet und 32 ms ausgeschaltet.
Diese Werte sind von der Spannung abhängig, höhere Spannung bewirkt
niedrigere Frequenz.

Belastungsabhängigkeit:

Frequenz, Einschaltdauer und auch Stromaufnahme sind von den
Lastverhältnissen unabhängig. Egal ob Leerlauf in Luft, mit Pöl,
Trichterdicht oder blockierter Kolben. Für die Stromaufnahme
gilt dies nur annähernd, weil sie von der Stellung des Kolbens
etwas abhängig ist. Dieser Einfluß ist aber gering und in der
Praxis unbedeutend. Im Extremfall, nämlich mit ausgebautem
Pumpenteil, also leerem Cube, ist die mittlere Stromaufnahme
etwa doppelt so groß wie im normalen Leerlauf. Mit Pumpenteil
sind die Unterschiede viel geringer.

Stromaufnahme:

Der Innenwiderstand der Spule liegt bei 1,5 Ohm bei 20°C.
(bei höherer Temp ist er auch größer.)
Daraus ergibt sich, daß bei 14 Volt, also laufendem Motor, und
guten Anschlüssen über 9 Ampere Spitzenstrom fließen! Das ist eine
Menge Holz. Die Leistungsfähigkeit der Pumpe ist von der Größe
dieses Stromes in hohem Maße abhängig. Geringere Spannung, lange
dünne Leitungen oder schlechte Kontakte und dadurch hohe Widerstände
sind Gift für die Pumpleistung. Das könnte auch die bisherigen,
unterschiedlichen Erfahrungen mit und Messungen der Pumpleistung
erklären. Wer also ordentlich Wums haben will, sollte kurze dicke
Kabel verwenden, die für 9 Ampere oder mehr ausgelegt sind.

Die mittlere Stromaufnahme liegt bei etwa 1,5 Ampere. Dieser kleine
Wert täuscht leicht über den "Leitungsbedarf".

Durchbrennen der Facet:

Es stimmt also nicht, daß der Strom bei blockiertem Kolben immer
eingeschaltet ist und zum Durchbrennen des Cubes führt. Wenn
die Facet kokelt, dann ist offenbar vorheriges Durchbrennen des
elektronischen Schalters die Ursache, der auf Dauerdurchzug schaltet.
Dadurch ist Stromaufnahme und Hitzeentwicklung etwa fünfmal so groß
wie normal. Ursache für das Durchbrennen des Schalters könnte
wiederum ein Kurzschluß in der Spule sein, oder Überspannung etc.

Wenn die Elektronik hin ist, dann wohl der ganze Cube. Ich habe keine
kaputte Facet, wenn ich eine hätte, würde ich eine Reparatur natürlich
versuchen. Der Pumpenteil könnte ausgeschlachtet werden.

Das Abfackeln des Cubes ist aber natürlich trotzdem unschön. Ich empfehle
eine Sicherung 4A träge. Beim doppelten Nennstrom, also 8A, schaltet
die flott ab. Weniger als 4A ist nicht zu empfehlen, weil die
Hitzeentwicklung in der Sicherung nicht dem mittleren Strom, also 1,5A,
entspricht, sondern dem Integral über dem Quadrat der Ströme, und das
liegt höher.

Stromverlauf über der Zeit:

Aufmerksamen Lesern ist jetzt aufgefallen, daß 18ms/50ms mal 9A keine
1,5A ergeben, sondern etwa doppelt so viel. Das liegt an der Induktivität
der Spule. Der Strom steigt nach dem Einschalten nur langsam an und
erreicht die z.B. 9A erst am Ende der Einschaltzeit. Induktivität und
Spulenwiderstand sind so bemessen, daß dieser Endstrom bei 13 Volt
gerade erreicht wird. Daran ist zu sehen, daß die Leute bei Facet auch
nicht doof sind.


Wenn ich mal wieder Zeit habe, reiche ich Fotos vom oszillografierten
Stromverlauf und Messungen der Pumpleistung nach.

Tschüß, Hajo

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