Messungen an Modellmotoren

Wenn ein Motor funktioniert, möchte man gern mehr wissen:
Welche Drehzahl erreicht er im Leerlauf oder bei definierter Belastung?
Wie groß ist die vom Motor aufgebrachte Leistung?

In der Literatur sind verschiedene Messmethoden beschrieben. Hier möchte ich die von mir verwendeten Verfahren vorstellen.

Leistungsmessung / Drehzahlmessung

Wenn der laufende Motor über eine Seiltrommel einen Faden aufwickelt an dem ein Gewicht F_G hängt, brauche ich nun nur noch die Zeit t messen, die benötigt wird, um das Gewicht um eine Höhe h zu heben. Die Leistung P kann ich dann mit der Gleichung berechnen.

Praktisch habe ich es so realisiert, wie es im Bild zu erkennen ist:
 
Ein Kupplungsstück ist auf der für diesen Zweck verlängerten Welle fixiert, das andere gleitet auf der Welle, während der Motor startet. Hat der Motor seine Leerlaufdrehzahl erreicht, verschiebe ich den losen Kupplungsteil bis die Klauen einhaken. Auf dem Weg den das Gewicht zurücklegt, lege ich die Messstrecke von 1m fest und stoppe die dazu benötigte Zeit. (zum Glück verwendete ich dünnes Garn als Schnur, denn wenn das Wägestück oben ankommt, muss man den Motor anhalten oder aber das Garn reißt und verhindert so ein Mitdrehen des Gewichtes)

Diese Messanordnung erlaubt im Anschluss sogar die Berechnung der während der Messung erreichten Drehzahl. Der Durchmesser d der Schnurrolle (hier 8mm) ist bestimmend für den Umfang u (Länge der aufgewickelten Schnur während einer Umdrehung). Die Gesamtlänge entsprechend der Höhe h und der benötigten Zeit t, um die der Körper gehoben wurde, verteilt sich auf eine größere Windungszahl. Wenn der Faden dünn genug ist, kann man die Vergrößerung des Schnurrollendurchmessers bei mehrlagiger Wicklung vernachlässigen oder man arbeitet mit einer breiteren Rolle.

Unter Berücksichtigung der Einheiten kann man dann die Drehzahl n mit der Gleichung
(h in mm; d in mm; t in s; n in ) berechnen.