스피드를 올리는것에 대한 연구

이 연구는 일본의 강력한 팀에 의해 이루어 졌고 이를 검토해 본 결과 타당성이 있고 필자가 테스트한 사항과 일치 하는 것이 많아 도표 및 내용 일부를 인용 합니다. (우승경력이 많은 팀이며 팀이라고 해도 팀태풍 처럼 아빠와 아들 몇명으로 구성되어 있으며 일본에는 이런식의 많은 팀이 있습니다.)

이것을 테스트한 사람은 일본에서도 최고의 기록을 세우고 있습니다. 이와 같이 자기자신의 데이터를 많이 확보 한 사람이 레이스에서 유리 하다고 할 수 있습니다.

예를 든다면 4.18일 L.G백화점 경기에서 예선에서 형규는 거의 상대가 없어 모터를 울트라데쉬를 사용 하였으나 최종 예선에서 어떤 친구(고교생? / 최종 2위)가 승규의 태풍 7호(슈퍼 플라즈마)를 이기는 것을 보고 형규의 모터를 울트라데쉬에서 슈퍼 플라즈마로 바꾸어 승리하였습니다.
이것도 데이터의 승리라 할 수 있겠습니다. 집에서 테스트 해 보면 승규의 7호(슈퍼플라즈마)가 형규의 2호(울트라 데쉬)보다는 빠르나 2호(슈퍼 플라즈마)보다 느린 것을 이미 알고 있기 때문에 간단히 모터를 교환 하는 것으로 우승 할 수 있었던 것 입니다. (2호의 휠이 대경 이므로 토르크 때문에 무조건 빠른 모터를 쓴다고 실주행이 빠른 건 아님--> 기어비등을 고려 해서 테스트가 되어 있었으므로 간단히 교체한 것으로 처리가 됨)

스피드 첵커는 실제 부하 상태가 아니므로 실제속도와는 같은 결과를 갖지 않지만 다음의 방법으로 사용한다면 참고용의 훌륭한 데이터를 얻을 수 있습니다.

스피드 checker에 의한 계측

스피드 checker를 사용하여 가지각색의 실험을 할 수 있습니다.

(1) 동일 머신과 모터를 사용해 전지의 종류를 바꾸어 스피드를 비교하여 전지의 성능을 안다.
(2) 동일 머신과 전지를 사용해 모터의 종류를 바꾸어 스피드를 비교하여 모터의 성능을 안다.
(3) 동일 전지로 주행 시간마다 스피드를 비교하면 전지의 소모정도가 얼마나 되는지 어느 정도까지 사용 할 수 있는지를 안다.
(4) 동일 세팅으로 기어의 종류를 바꾸면 어느 기어비가 가장 빠른가 안다.(실주행에서는 토르크도 관여 되므로 주의 할것)
(5) 동일 머신으로 휠과 타이어를 바꾸면 어느 맞댐이 빠를까를 안다.
(6) 자신의 머신을 같은 조건으로 비교 하면 속도 변화가 생겼을때 머신의 이상을 발견할 수 있다. .
(7) 몇대의 머신의 스피드를 비교해 레이스에 최적인 머신을 선택 할 수 있다..
(8) 레이스장소에서 실제 머신을 달리게 하고 조금 스피드를 조절하고 싶을 때에는 (1) ~ (3)의 데이터를 사용하여 조절 할 수 있다.
(9) 스피드 checker상에서 머신을 달리게 하면 타이어 밸런스등 머신 밸런스를 조사할 수 있다.

스피드 checker로 조사할 수 있는 것은 머신의 구동계 뿐이므로 스피드 checker에서의 최속 머신도 코스에서는 빠르지 않은 경우가 있습니다.
즉 로라의 세팅,머신의 경량화, 주행시의 안정성등은 스피드 checker로는 알 수 없는 다른 문제입니다.
그래도 미니카의 고속화에는 먼저 구동계를 어떻게 빠르게 해야 할지가 가장 큰 문제이므로 스피드 checker의 활용은 중요합니다.

아래 실험의 데이터는 위에 나열한 (1)(2)(3)항과 관련된 것 입니다.

1. 전지의 성능 평가 결과
동머신 동모터를 사용해 전지만 바꾸어 스피드 check를 했습니다.
머신은 사이클론마그남, 슈퍼TZ샤시, 모터는 토르크츄, 초속기어(3.5:1), 볼베어링, 중공 하드 샤프트, 골드터미날, 휠은 슈퍼미니 4구용의 대경휠, 타이어는 레스톤입니다.
사용한 전지는 알칼리는 신품, 닛카드는 충전후 바로 사용하는 것으로 했습니다 .

토르크츄 같은 저회전 저전력형 모터는 닛카드의 대전류 특성보다 알칼리의 고전압이 유리하다고 말하는 설을 뒷받침하는 결과 였습니다. 알칼리전지에서는 예전의 제품에서는 타미야의 파워체프를 이길 수 있는 것은 없었습니다만, 최근 발매된 파나소닉의 금 파나와 도시바의 알칼리 1은 미니카를 의식한 의욕적인 제품으로 확실하게 파워체프와 동등 또는 이상의 성능을 나타내고 있습니다.
밑에 설명 하겠지만 닛카드전지는 여기에서는 비슷한 결과를 보이나 울트라데쉬나 기타의 고회전 모타에서는 방전 특성의 차이로 인해 결과가 다르게 나오고 있습니다.
일본내에서는 알카리 전지로만 레이스를 하는 경우도 있으므로 알카리 전지에 대한 테스트가 시행 되었습니다.

2. 모터의 성능 평가 결과
사용한 머신은 위와 같습니다. 전지는 GSSAFT의 KR0.85AAS를 사용해 모타만 바꾸어 보았습니다. 이미 모든 모터들은 break-in(길들이기)이 끝난 것 입니다.

토르크츄 No.3은 break인이 완벽하게 된 것인지 마하 데쉬 이상 의 성능을 낼수 있습니다. 마하 이하의 동(구리)브러쉬의 모터는 break인의 방법차이로 인해 성능에 차이가 있습니다. 최대의 성능을 낼 수 있는 모터는 조금 더 사용하면 갑자기 브러쉬가 끊어져 못 쓰게 됩니다.
그래서 마하 데쉬 No.1은 점검해 보니 브러쉬가 끊어져 있었기 때문에 솔(브러쉬)을 교환하여 30Km/h로 돌아왔습니다.
울트라 데쉬는 카본브러쉬로 구성되어 품질이 안정되어 있습니다. No.1 은 반년 이상 사용하고 있습니다.

96/12/20 신 발매의 플라스마 데쉬 모터는 타미야 최강의 이름에 부끄럽지 않는 고성능 모터입니다.
골드체프, 4구용, 사도모터 모두는 빠르지만 브러쉬의 수명이 짧습니다. 모터의 break인도 잠깐 하면 위에 표시한 정도로 성능이 올라 갑니다.

3. 전지의 사용할 수 있을 시간
파워체프전지로 울트라 데쉬로 달리게 했을 때의 주행 시간과 스피드를 조사하였습니다.
신품 36Km/h, 1분주행후 34Km/h, 2분주행후 32Km/h이었습니다. 2분후에는 1할 이상 스피드가 떨어지고 있으므로 레이스 때는 구분해서 쓰도록 하지 않으면 안 되겠죠. 전지마다 초단위로 주행 시간을 관리하고 있습니다.

4.고속 모터에 적절한 닛카드전지

최근에는 선더 볼트 프로, 4구 초신(아오시마),울트라 플라즈마등 회전수가 60,000~100,000rpm(실제 부하가 걸리면 많이 떨어지게 됩니다만)이라고 말하는 괴물 모터가 시판되고 미니카는 무섭게 고속화되고 있습니다 .
이러한 고속 모터의 약점은 큰 전력소모 입니다. 너무 소비 전력이 큰 탓에 알칼리 전지로는 스위치를 켜기 무섭게 전압이 내려 달리지 못하게 됩니다. 방전특성이 뛰어난 닛카드 전지 이외에서는 1분간도 달리게 할 수 없습니다.
닛카드 전지도 많은 종류의 것이 시판되고 있지만 이러한 괴물 모타를 돌리기에는 단시간 방전 특성이 뛰어난 것(펀치력이 센 것)이 요구됩니다. 즉 이런 모타로 만들어진 머신의 성능은 닛카드 전지로 결정된다고 말해도 과언이 아니겠지요.
여기에서는 고속 모터에 적절한 닛카드 전지를 선택 할 수 있는 실험 결과를 모았습니다.

동일 머신 동일 모터를 사용해 전지만을 바꾸어 스피드체크를 했습니다.
머신은 사이클론마그남, 슈퍼TZ샤시, 모터는 골드 체프, 초속기어, 볼베어링, 중천 하드 샤프트, 골드 터미날, 휠은 슈퍼미니 4구용의 대경휠, 타이어는 레스톤입니다.
선더볼트도 흥미는 있지만 유감스럽게도 가지고 있는 머신으로는 산다볼트를 넣어 달릴 수 있는 것은 없을 것 같아 테스트하지 않았고 또한 4구용(아오시마?)도 일부 실험했습니다만 골드체프와 거의 동일한 결과가 나왔으므로 기재한 데이터로도 예상 될 것입니다.
각 닛카드 전지는 충전후 바로 사용하는 것으로 했습니다. 중량은 2본의 값입니다.

토르크 같은 비력 모터로는 소비 전력이 적어 닛카드의 성능차이로 인한 영향이 없었습니다만 소비 전력이 큰 고속 모터로는 니카드성능으로 인한 속도 차이가 많이 나왔습니다.
오래된 타입의 닛카드전지는 실험중 30초정도 돌리는 것 만으로도 스피드가 떨어집니다. 또 용량으로는 최고의 니켈 수소 전지도 대전류 방전 특성은 니카드전지에는 이길 수 없었습니다.
최근의 모터의 고속화에 대응하기 위해 용량이 1,000mAh이상의 슈퍼 닛카드가 인기가 있습니다.
단시간에 전류를 방출하는 특성은 산요가 좋고 파나소닉크는 내구 레이스 방면 에서 유리 할 것 같습니다.
GS-SAFT의 KR0.85AAS는 실용량은 1,000mAh를 넘어가는 슈퍼 닛카드입니다. 이 전지의 특징은 힘과 스태미너가 좋고 무게가 가볍다는 것입니다.

5. 방전 개시부터 1분후까지의 평균 전압

시험 방법
시험에 이용한 닛카드셀은 타미야1000, 700, 산요1000, 1100, 유아사1000, 500, 1400(니켈 수소 전지), GS-SAFT950, 700, Gold Power750의 10종류를 이용했습니다. 각 전지는 경상의 멀티 챠져Ⅲ로 충전한 뒤 시험 개시전에 마르이의 휴대 충전기로 재충전을 하여 피크를 확인한 물건을 시험에 이용했습니다.
시험은 한개의 전지로 0. 6옴의 시멘트 저항으로 방전(약2A)하면서 연속적으로 전압을 측정했습니다. 전압 측정은 연속 전압 측정기를 이용해 일정 시간마다 전압을 측정하고 구간 마다의 평균 전압을 계산 했습니다.

실제 레이스는 통상 수십초 내지 1분이내로 주행이 종료 됩니다(100m 정도이면 12~20초정도) 즉전지의 성능을 점검하기에는 방전 개시후 1분이내에 어떤 전지가 모터에 에너지를 잘 공급 할 수 있을지를 평가할 필요가 있습니다.

전지가 모터에 주는 에너지는 전압과 전류의 곱(전력: 와트)으로 알 수 있습니다. 연속적으로 전압과 전류를 모니터하고 각포인트에서 전력을 측정 하면 좋지만 여기에서는 계산을 간소화하기 위해서 전류가 일정하다고 가정하고 평균 전압을 측정하면 대강 모터에 주는 에너지를 추정 할 수 있습니다.즉 평균 전압이 높은 전지의 성능이 높다고 판단할 수 있습니다.

실험으로는 방전 개시시부터 1분후까지의 평균 전압을 측정해 보았습니다.

시험 결과
전지의 종류마다 시험 결과를 모아 보았습니다. 전지는 전부 현재 사용중의 물건이고, 샘플수도 일정하지 않기 때문에 이 결과가 모든 경우에 들어맞는다고는 말 할 수 없습니다..

전지의 성능 평가
평균 전압이 높은 차례로 SANYO1000>TAMIYA1000>YUASA1000>YUASA1400>TAMIYA700>SAFT950 라는 결과가 얻어졌습니다. 이 결과는 통상의 레이스나 자택의 코스에서 달리게 했을 때의 결과와 거의 일치 하고 있지 않나요?

타미야 1000과 유아사 1000은 산요의 OEM으로 공급 되기 때문에 성능은 같지 않을까 하고 생각하기 십상이지만 결과는 조금 차이가 났습니다.
산요1000은 유아사1000보다 좋은 결과가 얻어졌습니다. 정확히는 모르지만 OEM공급 때의 품질 시험은 허용 범위가 하향 조정 되지 않았는가 의심 해 볼 수 있습니다.
타미야 1000은 이외로 데이터가 흩어지고 있습니다. 뜻밖에 산요 1000보다 고성능의 물건이 존재하고 그것을 선택하는 행운으로 최고의 성능을 얻을 수 있을 가능성도 있습니다.
니켈 수소 전지인 YUASA1400는 용량이 큰 것으로 인정되며 시험 주행을 하는정도의 것으로는 이용 가치가 있을 것 같습니다만 레이스용에는 부적합 하다고 할 수 있겠습니다..

일반적으로 충전 종료시의 셀 전압이 높은 물건이 성능이 좋다고 말하는 상식이 있지만 사실인가 확인 해 봅시다.

그래프로부터 확실하게 초기 전압이 1. 4V이하의 셀은 성능이 나쁘다고 판단 되지만 1. 4V이상의 물건은 초기 전압과 평균 전압과는 상관이 없는 결과가 나왔습니다.

충전 직후 테스터로 측정한 전압은 성능과 관계없다

대수롭지 않은 생각이지만 이렇게 전지의 상태를 파악할 수 있고 또한 정확한 조합으로 레이스에서 이길 수 있는 데이터를 확보 하는 것이 연구 하는 자세가 아닐까요?

승규네 형규네 미니카 세상