Hier riecht’s nach Sprit
Wenn ich in meine kleine Werkstatt gehe, die mir mein Sohn und seine Freunde rollstuhlgerecht in meiner Garage eingerichtet haben, muss ich zwangsläufig einen kurzen Weg „vor die Türe“ nehmen. Viel weiter geht’s in Coro-na-Zeiten bei vielen sowieso nicht. Neulich traf ich bei so einer Gelegenheit – natürlich mit Maske und gehörigem Abstand – meinen Nachbarn Sven, Chef einer Zimmerei-Firma, spezialisiert auf Holzhäuser. Auf meine Frage, wie es denn mit seiner Firma läuft, kam die Antwort: „Viele Aufträge, aber ich kann sie nur mit Mühe bedienen, da der Holzmarkt völlig leer gekauft wird, bei Importware durch China und bei Frischholz erstaunlicherweise durch die USA.“
Das Problem hat uns bei unserem Bronco-Projekt auch ganz massiv geärgert. Als ich für den Bau der Tragflächen das nötige Balsaholz für die Beplankung bestellen wollte, bekam ich eine ähnliche Antwort. Das ganze Balsa wird nach China verkauft. Wir brauchen aber für die Beplankung der Tragflächen aufgerundet zehn Quadratmeter Balsaholz. Ich habe heftig herumtelefoniert, aber immer nur eine kleine Menge an Balsa angeboten bekommen. Und das auch nur als Standardbrettchen in den Maßen 100×1.000 mm. Unter Berücksichtigung der Schäftung, wären ca. 100 einzelne Brettchen nötig, die auch noch längs verklebt werden müssten. Normalerweise würde ich Jürgen Bartels von Balsabar anrufen und mir passende Großformate bestellen. Konsequenz? Ich habe die Zeichnung der Tragfläche umgestellt auf 2-mm-Ceiba-Holz. In der Vorarbeit für mein damaliges FMT-Buch „Flugmodellbau mit Holz“ habe ich die im Modellbau üblichen Holzsorten vermessen, auch die Gewichte der unterschiedlichen Balsasorten. Daraus ergibt sich im Vergleich zu einem mittelharten Balsaholz unter Berücksichtigung der geringeren Dicke bei der Verwendung von Ceiba-Sperrholz ein Mehrgewicht von gerade mal 700 g – bei einem 75-kg-Modell bestimmt tolerabel.
Bei meinem Werkstattumzug aus dem Keller in die Garage konnte meine Drehmaschine wegen ihrer Größe und ihrem Gewicht nicht mit umziehen. Also habe ich mir im letzten Jahr eine kleinere Drehmaschine aus chinesischer Produktion gekauft. Kaufpreis unter 700 Euro. Die Qualität war äußerst ernüchternd und versprach nichts Gutes in Hinblick auf meine Motorenbasteleien. Eigentlich war nur der Längstransport, das Bett der Drehmaschine, die Z-Achse, akzeptabel. Also habe ich beschlossen, speziell die Mängel des Quersupportes, der X-Achse, und der Führungen durch den Umbau auf kugelgelagerte Linearführungen in Verbindung mit Kugelumlaufspindeln anzugehen. Nach diesem Beschluss bis zu dem Gedanken, die kleine Maschine CNC-gesteuert laufen zu lassen, war es dann nur noch ein kleiner Schritt. Das hat bei meiner Holzfräse auch schon super geklappt. Allerdings war mir noch nicht klar, wie ich die Bauteilezeichnungen der späteren Drehteile in einen maschinengerechten G-Code umwandeln könnte. Selbst den G-Code zu programmieren, das hatte ich nicht vor. Dann bekam ich Hilfe von einer Anzeige in der FMT: Rocketronics bot für einen Modellbau-budget-tragbaren Preis eine Steuerung an, mit der man ohne jegliches Programmieren ein noch so komplexes Drehteil in einzelnen Abschnitten CNC-geführt erstellen kann. In der Zwischenzeit habe ich den elektrisch/ elektronischen Steuerungsteil fertig gebaut und auch der Umbau der „Z-Achse“ ist schon in einer Kombination Metallteile plus Teile aus dem 3D-Drucker erledigt (Abb. 1 und 2). Die von mir immer ungeliebten Wechselräder waren nicht mehr nötig, stattdessen misst ein Drehdecoder die Position, sprich Winkellage der Hauptspindel. Alle weißen Teile – auch die Zahnriemenräder – sind auf meinem 3D-Drucker entstanden, massiv gedruckt und mit metallischen Verstärkungen, da wo es nötig ist. Ich werde weiter darüber berichten.
So, ab jetzt riecht es wieder mächtig nach Sprit. Nahezu alle unserer Benziner sind mit einem Membranvergaser ausgestattet, in dem eine vom Druckimpuls betriebene Benzinpumpe eingebaut ist. Der nötige Druckimpuls wird beim 2-Takter ganz einfach aus dem Kurbelgehäuse abgegriffen, da im Gehäuse mit dem Auf und Ab des Kolbens ganz schön kräftige Druckschwankung für eine gute Pumpleistung zur Verfügung stehen. Ich habe vor langer Zeit aus Jux einmal einen tief liegenden separaten Tank mit langem Schlauch an einen meiner Motoren angeschlossen, um die maximale Höhe festzustellen, bis zu der der Motor noch sicher mit Sprit versorgt wird. Ergebnis: Mein ein Meter langer Schlauch war nicht lang genug, um den Sprittransport zu unterbrechen.
Beim 4-Takter sieht das aber völlig anders aus, weil da am Motorgehäuse ein Nippel angebaut ist, über den überschüssiges Öl aus dem Gehäuse abgeführt werden muss. Damit hat das Innere des Gehäuses eine direkte Verbindung zur Außenwelt. Dadurch können keine Druckschwankungen abgenommen werden. Es gibt einen Hersteller, der trotzdem den Impulsanschluss der Vergaserpumpe an diesem Nippel anschließt. Allerdings muss dann vor jedem neuen Start des Motors das im Gehäuse angesammelte Öl abgelassen werden. Und es darf nicht vergessen werden, den Druckschlauch wieder mit dem Ablassnippel zu verbinden. Und was ist, wenn der Motor schön verkleidet ist?
Eine clevere (?) Lösung zeigt die Abbildung 3. Da wird die Gehäuseentlüftung per Schlauch mit dem Pumpenimpulsanschluss des Vergasers verbunden. Über ein T-Stück wird ein am Ende verschlossenes Stück Spritschlauch mit einem Längsschnitt angebracht. Wenn das im Gehäuse angesammelte Öl zu viel Druck ausübt, soll es über den Schlitz abgeführt werden. Da kann es leider bei zu viel Druck zu einer Leistungsminderung kommen oder bei zu langem Schlitz zum Verlust des Pumpenimpulses. Die meisten Viertak-ter-Hersteller versuchen – mehr oder weniger erfolgreich – mit den Mini-Druckschwankungen im Saugrohr zwischen Vergaser und Eingangsventil auszukommen. Die Vergaserquerschnitte sind bei den 4-Taktern deutlich kleiner als bei hubraumähnlichen 2-Taktern, sodass der Motor aus dem eigenen Saugvermögen etwas mithilft, den nötigen Sprit zu fördern. Für diverse Testberichte über 4-Takter habe ich auch den „Schlauchtest“ gemacht. Ergebnis, nach ein/zwei Handbreiten Absenken des Tanks war der Sprittransport unterbrochen. Nur einmal, bei einem besonders kleinen Vergaserquerschnitt, konnte ich den Tank tiefer absenken.
Bei meinen ersten beiden eigenen Autos, einer 250-cm³-BMW-Isetta und einem 250-cm³-Lloyd (Abb. 4), deren Vergaser auch ohne echte Pumpe auskommen mussten, war das Problem super einfach gelöst. Die Tanks wurden oberhalb der Vergaser eingebaut, sodass das Benzin per Gefälle ohne externe Hilfe zur Verfügung stand. Der Lloyd war mit einem Kaufpreis von 30,- DM nicht nur das billigste Auto in meiner Auto-Ahnenreihe, er war auch der Auslöser meiner Beschäftigung mit 2-Taktern und Reihenmotoren und speziell mit Zündungen. Ich musste auf dem Wege zu meiner Vorstudium-Praktikantenstelle wenigstens einmal an der Zündung eine vorsorglich eingebaute zweite Zündspule umstecken, weil die erste wegen Überhitzung den Dienst eingestellt hatte. Alle folgenden Autos hatten dann, wie heute grundsätzlich üblich, eine elektrische Benzinpumpe. Aber Fallbenzin ist bei unseren Modellen keine Option.
Meine ersten 4-Takt-Gehversuche habe ich 2005/2006 mit dem Umbau eines 35-cm³-Honda-Motors gemacht (Abb. 5). Nach etlichen Fehlversuchen bei der Spritversorgung war eine damals gerade auf dem Markt erschienene elektrische Pumpe von Bernd Albinger das Mittel zu erfolgreichen Flügen. Das Prinzip war bestechend einfach. Ein kleiner Mabuchi-Motor betrieb eine Zahnradpumpe (Abb. 6). Es war ein kleiner Akku nötig. Die Pumpleistung übertraf die für den Betrieb des Motors nötige Menge deutlich und hätte eigentlich dazu geführt, den Motor hoffnungslos zu fluten. Damit das nicht passierte, wurde über ein federbelastetes, umgekehrt eingebautes Rückschlagventil der überschüssige Sprit zum Tank zurückgeführt. Eigentlich arbeitet nach diesem Prinzip – mit etwas anderen Mitteln – die Benzinversorgung in jedem Auto. Im Laufe der Jahre hat es natürlich eine Weiterentwicklung gegeben. Unter anderem ist nun die Förderleistung per Fernsteuerung regelbar.
René Bartlomé, Schweizer Autorenkollege und speziell in dieser Kolumne kein Unbekannter, hat sich für sein neues Modell einen 120-cm³-Valach-Reihenmotor gekauft. Da er bei der Benzinversorgung kein Risiko eingehen will, kaufte er die neue elektrische Benzinpumpe von Bernd Albinger dazu.
Der Motor wollte so ausgestattet aber nicht laufen. René stellte dann fest, dass die Zündung keinen Funken erzeugte. Also wurde die Zündung zur Überprüfung zu Tony Clark geschickt. Er bekam sie wieder zurück mit dem Kommentar „Ohne Befund, fehlerfrei“. Trotzdem wollte sein Valach nicht laufen, weil wieder kein Zündfunke produziert wurde. Also erneutes Einsenden zu Tony Clark, diesmal mit folgender Reaktion: „Auch dieses Mal kein Befund“.
Irgendwann stellte René fest, dass seine Zündung dann einen Funken produzierte, wenn er die Benzinpumpe aus dem System nahm, bzw. wenn die Pumpe angeschlossen war, die Zündung zwar Spannung hatte, aber trotzdem nicht funktionierte. Was war die Ursache? Ein Irrtum, provoziert durch identische Steckbuchsen an der Pumpe und an der Zündung (Abb. 7 und 8). René hatte die Stromversorgung für Zündung und Pumpe aus einem gemeinsamen Life-Akku entnommen und dabei mit dem der Pumpe beiliegenden, dreipoligen Patchkabel die Buchsen von der Zündung und der Pumpe verbunden. Nach Entfernung der dritten Ader in dem Patchkabel läuft nun alles perfekt.
Es sind noch andere Pumpensysteme auf dem Markt, die auch weniger kosten. Der einzige Mangel der Albinger-Pumpe ist eventuell der Preis, aber sonst gibt’s nichts zu meckern.
Zum Schluss möchte ich noch einmal an meine Bitte erinnern, mir Themenvorschläge für meine Kolumne zukommen zu lassen. Schreibt direkt der Redaktion per E-Mail an fmt@vth.de. Soweit für heute, bis zum nächsten Mal.
