Hier riecht’s nach Sprit
Jetzt fängt schon wieder ein neuer Jahrgang der FMT an. Ich kann mich nur wie immer bei allen FMT-Lesern bedanken. Ihr habt dafür gesorgt, dass es an Material für diese Kolumne nicht gefehlt hat. Ehe ich auf die heutigen Themen eingehe, möchte ich mich von ganzen Herzen bei den vielen Lesern bedanken, die mir während der langen Zeit im Krankenhaus mit ihren Genesungswünschen immer wieder Mut gemacht haben. Anfang Mai findet wieder die ProWing-Messe in Soest/Bad Sassendorf statt. Ich möchte schon jetzt alle Motorenselbstbauer zur Teilnahme am Motorentreff in der Aktionsfläche einladen. Ich werde alle drei Tage dort sein und stehe für persönliche Gespräche zur Verfügung.
Karlheinz und Michael Becker waren beim Motorentreff 2019 dabei und haben die Kolumne in Heft 12 intensiv gelesen. Sie machen auf einen Punkt aufmerksam, der zu einem Motorschaden führen könnte: „Hallo Franz, in der neuesten Kolumne (12/2019) zum Thema Einstellen von 4-Takt-Motoren ist uns etwas aufgefallen. Dort wird auf die Verwendung von Stihl Motomix Gemisch (1:50) verwiesen. Saito-4-Takt-Motoren sollen aber laut Hersteller und Testern mit mindestens 1:20 Gemisch betrieben werden. Informationen hierzu sind in den FMT-Testberichten 12/2014 und 07/2015 zu finden. Der erhöhte Ölanteil ist notwendig, um den Ventiltrieb ausreichend zu schmieren. Zudem wird bei der hohen thermischen Belastung die Standzeit der Garnitur mit einem erhöhten Ölanteil verbessert. Bei den Sternmotoren von Saito werden die einzelnen Zylinder durch die serienmäßige Gestaltung der Ansaugstrecke nicht gleichmäßig mit Gemisch versorgt. Dadurch wird die Problematik noch verschärft. Mit freundlichen Grüßen, Karlheinz und Michael Becker.“
Karlheinz und Michael, Ihr habt natürlich völlig recht! Saito schreibt ein Treibstoffgemisch im Verhältnis 1:20 vor – Punkt! Das sollte man auf jeden Fall seinem Motor gönnen. Das bedeutet, dass zu der fertigen 1:50-Stihl-Mischung bei einem 5-Liter-Kanister noch zusätzliche 150 cm³ Stihl Ultra-Öl zugesetzt werden müssen. Das wurde leider in Heft 12 nicht nochmal ausdrücklich erwähnt, der Hinweis bezog sich nur auf die Benennung der Kraftstoff-Sorte. Warum aber brauchen die Saito Benziner so viel mehr an Schmieröl?
Alle Benziner von Saito basieren auf Me-thanol-Motoren, die mit einer Zündung und einem Pumpenvergaser auf Benzinbetrieb umgestellt wurden. Dasselbe kann man zum Gaui-4-Takter sagen oder zu den tollen kleinen Evolution-2-Taktern von Horizon.
Methanol-Sprit hat üblicherweise etwa 15% Synthetik-Öl im Gemisch. Das entspricht als Mischungsverhältnis ausgedrückt 1:5,7! Mit dieser fast zehnmal höheren Ölmenge wird sichergestellt, dass alle Bauteile sicher geschmiert und gekühlt (!) werden. Wenn Saito ein Mischungsverhältnis von 1:20 freigibt, ist das nach meiner Meinung schon mutig. Ich habe meinen Gaui mit 1:17 betrieben und das ganz sorgenfrei.
In einer der letzten Kolumnen habe ich versucht, die Frage von Ralf aus Pulheim zu beantworten: Wie bekommt man einen mit Ölkohle verstopften Dämpfer wieder frei? Der Motor ist ein DA 150 mit MJM-Dämpfer (80/420). Da ich selbst noch nie einen Dämpfer verkokt habe, hatte ich verschiedene Dämpferhersteller angeschrieben und dabei gehört, dass auch dort das Thema eigentlich kein Thema ist. Ich habe die Ursache für Ralfs Motor-Probleme an anderer Stelle vermutet. Ralf hat mir folgendes interessante Mail geschickt: „Hallo Franz. Was habe ich gemacht bzw. erreicht? Nun, ich fliege derzeit wieder mit meiner alten Maximal-Drehzahl von 5.600 1/ min. Wie kommt‘s? Ich habe vor einiger Zeit die Flatterventile erneuern müssen, da sie beschädigt waren. Ich habe dann auf Empfehlung von RCN ein bestimmtes GFK-Material bestellt und mir die Flatterventile ausgefräst. Danach bin ich erst dann wieder zum Fliegen gekommen, als unser Schriftverkehr wegen der Ölkohle angefangen hat. Ich hatte es nicht mehr auf dem Schirm, dass ich nach dem Wechsel der Flatterventile gar nicht mehr mit dem SwissTrainer geflogen bin. Nach dem erfolglosen Rumprobieren habe ich, einer Eingebung folgend, mir noch neue Flatterventile von Toni Clark bestellt. Neue Flatterventile, alte Dämpfer, Drehzahl 5.600 1/min. Also waren die Flatterventile die Ursache. Die können auch für die höhere Temperatur gesorgt haben, oder?“
Flatterventil? Die Funktion ist sehr einfach. Irgendwo am Kurbelwellengehäuse ist das Flatterventil angebracht. Es muss also nicht wie bei der Kolbensteuerung an einer bestimmten Position liegen. Wichtig ist nur, dass es einen freien Zugang zum Inneren des Motorgehäuses gibt. Der Grundkörper des Ventils ist meist aus einem harten Kunststoff hergestellt, auf dem harte, aber flexible Lamellen befestigt sind. Wenn der Kolben aufwärts läuft und im Motorinneren einen Unterdruck erzeugt, werden die Lamellen vom Ventilkörper abgesogen und Frischgas kann einströmen. Sobald der Unterdruck verschwindet, schließen die Lamellen das Ventil wieder (Abb. 4).
Soweit das Prinzip. Leider gibt es speziell bei den Flatterventilen sehr oft Dichtprobleme. Bei leichten Dichtschwierigkeiten saugt der Motor bei geschlossener Choke-Klappe nur schlecht den Treibstoff an. Trotzdem wird so ein Motor gut laufen, wenn er erst einmal angesprungen ist. Die Membranen liegen bei laufendem Motor besser an, da jetzt der Schwung des Hin und Her die Anlage der Plättchen verbessert. Bei größeren Undichtigkeiten wird es aber zu Leerlaufschwierigkeiten kommen, hier speziell bei sehr niedrigen Drehzahlen. Ich prüfe die Anlage der Ventilplättchen im ausgebauten Zustand. Man nimmt das komplette Flatterventil und saugt mit dem Mund von der Einströmseite Luft an. Wenn jetzt das Ventil nicht eindeutig schließt, ist ein neuer Membransatz fällig, wenn nicht sogar ein komplettes Ventil. Leider findet man oft auch bei einem neuen Ventil schon Undichtigkeiten. Gute Flatterventile haben einen Dichtsitz mit einer dünnen Gummischicht. Außerdem wird das Ventilgehäuse mit wenigstens vier Schrauben befestigt, um jedem Verzug, z.B. durch Temperatureinfluss zu unterbinden.
Man sollte übrigens jedes Flatterventil in nicht zu langen Abständen überprüfen. Wenn nämlich so ein Ventilplättchen bricht und in den laufenden Motor gerät, gibt es mit Sicherheit einen kapitalen Schaden.
Es gibt eine Vielzahl von verschiedenen Flat-terventil-Ausführungen. Die gebräuchlichsten sind kegelförmig, wie auf Foto 5 gezeigt, damit dem einströmenden Gas möglichst wenig Widerstand entgegensteht. Die Motorkonstrukteure versuchen so viel als möglich Frischgas in den Motor zu bekommen, dadurch werden die Flatterventile ganz schön groß. Entsprechend groß ist dann auch das „Loch“ im Motor (Abb. 6). Und manchmal baut sich ein gewaltiger Ansaugturm in Motormitte auf (Abb. 7).
Für die Ventilplättchen gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien: Stahl, GFK und CFK zum Beispiel. Ich halte CFK für ziemlich ungeeignet, da das Material einmal zu steif ist und auf Dauer zu bruchempfindlich. Stahl geht gut, aber auch nur eine gewisse Zeit. Dann beginnen sich an den Einströmkanten kleine Undichtigkeiten aus der Kavitationsbelastung zu bilden. Das Gemisch, das in den Motor gelangt, wird durch die Leck-Beiluft magerer und der Motor wird heißer – als ob man die H-Nadel herein gedreht hätte. Ich halte GFK für die beste Lösung. Wer eine CNC-Fräse hat, kann sich die Ventilplättchen ganz leicht selbst herstellen. Die Fräsdaten z.B. für ein DLE/ DLA-Plättchen sind in der CAD-Bibliothek auf der FMT-Homepage (www.fmt-rc.de) zu finden. Gut, man kann sich vom Hersteller neue Ventilplättchen kaufen, aber doch nicht wir Selbermacher! Man braucht 0,25 mm dickes GFK-Plattenmaterial. Dickeres Material kostet Leistung, dünneres ist zu wenig steif.
Bekanntlich soll man nie „Nie“ sagen. Dazu passt das Mail von Jürgen Thielemann:
„Hallo Franz, ich hatte Dir vor vier Jahren schon mal geschrieben, als ich meinen ersten Benziner, einen ZG 38, in Betrieb genommen hatte und wegen verschiedener Beiträge etwas verunsichert war, welches Mischungsverhältnis ich fliegen sollte. Inzwischen hat der Motor vier Jahre ohne einen einzigen Absteller erfolgreich seinen Dienst versehen. Er wurde in dieser Zeit wirklich gefordert, denn ich bin sehr viel damit geflogen. Leider zeigt er mir jetzt plötzlich die kalte Schulter, denn er will nicht mehr richtig. Es begann damit, dass er das übliche Prozedere beim Anwerfen, nämlich Choke schließen, ein paar Mal drehen, bis er kurz anspringt, Choke öffnen, Anwerfen und Motor läuft, nicht mehr so absolvierte. Er zeigte mit geschlossenem Choke auch beim 15. oder 20. Durchdrehen nicht die geringsten Anzeichen, dass er anspringen will. Aus Angst, dass er ersäuft, habe ich den Choke dann geöffnet und so lange gedreht, bis er ansprang. Wenn er dann lief, zeigte er keinerlei Anzeichen, dass etwas nicht stimmte. Vor einigen Tagen allerdings begann er, zum Glück erst nach der Landung, das Gas nicht mehr richtig anzunehmen. Trotz eingebauter Verzögerung tourte er beim Gas geben plötzlich ab. Ein Zurücknehmen des Gases und betont langsames Gas geben brachte ihn wieder auf Touren. Das klappte einige Male, dann ging er beim Gas geben aus. Ein Wiederanwerfen war nicht möglich. Nach etwa zehn Minuten kam mir spontan die Idee, den Choke zu schließen. Danach sprang er wieder an und ich konnte ihn 4- oder 5-mal normal bis Vollgas hochdrehen. Danach tourte er bei weiteren Gasstößen ab und ging schließlich aus. Dieses Verhalten sah für mich nach Benzinmangel aus. Ich habe deshalb den Tank ausgebaut, alle Leitungen gereinigt und ein neues Filzpendel eingebaut. Den Vergaser habe ich abgebaut, vorsichtig beide Deckel abgeschraubt und ebenfalls nach Verunreinigungen gesucht, aber keine gefunden. Zum Schluss habe ich noch beide Nadeln herausgeschraubt, aber ebenfalls keinen Dreck gefunden. Die Nadeln habe ich wieder so eingestellt, wie sie vorher waren und den Motor angeworfen. Er lief zwar, zeigte aber das gleiche Verhalten wie oben beschrieben. Mit einem Vereinskamerad, der wirklich als Motorenguru gilt und der bisher jeden Motor zum Laufen gebracht hat, haben wir das Ganze dann noch einmal wiederholt. Sicherheitshalber haben wir dabei noch die Membran, die keinerlei Anzeichen von Verschleiß zeigte, trotzdem gegen eine neue ausgetauscht und den Motor neu eingestellt. Danach war zumindest das kurze Anspringen mit geschlossenem Choke wieder zu verzeichnen. Trotzdem ist das Problem nicht beseitigt. Der Motor läuft beim Start problemlos auf Vollgas und das Modell startet. So lange ich den Knüppel auf Vollgas stehen lasse, bleibt es auch so. Natürlich fliegt kein Mensch ständig mit Vollgas. Beim Zurücknehmen des Gases und wieder Vorschieben beginnt er wieder abzutouren, so dass ich das Gas wieder zurücknehmen muss. Ob er bei längerem Stehenlassen des Gases ausgehen würde, kann ich nicht sagen, da ich natürlich aus gutem Grund ein Ausgehen in der Luft verhindern möchte. Am Boden nimmt er Vollgas wieder ein paar Mal an. Ich hoffe, ich habe mein Problem verständlich geschildert, auch wenn es dazu ein paar Worte mehr gebraucht hat. Vielleicht kannst Du aus Deinem reichen Erfahrungsschatz schöpfen und sehen, wo hier der Hase im Pfeffer liegt. Ich würde mich über eine Antwort freuen.“
Toll! Jürgen, großes Kompliment. So sieht eine vernünftige Fehlersuche aus! Ich hätte nur noch ergänzen wollen, die Zündung zu prüfen (Abb. 9). Aber es war etwas völlig anderes. Zwischenzeitlich hatte Jürgen seinen ZG 38 zur Revision an Tony Clark geschickt und schreibt danach: „Hallo Franz. Nachdem alle Versuche fehlgeschlagen waren, habe ich den Motor zu Toni Clark geschickt. Gerhard Reinsch hat ihn getestet und mir telefonisch mitgeteilt, dass der Motor wie ein Uhrwerk läuft. Nachdem ich ihn wieder eingebaut hatte, musste ich leider feststellen, dass sich in meinem Modell nichts geändert hat – er tourte beim Gas geben ab. Nach einem weiteren Telefonat habe ich eine kleinere Luftschraube probiert und den Sprit direkt aus dem Kanister angesaugt – ohne Erfolg. Die letzte Möglichkeit war, den Schalldämpfer abzubauen und siehe da, der Motor lief. Die Ursache war also ein verdreckter Topfschalldämpfer. Der Dämpfer stammt aus dem Zubehörprogramm von Toni Clark. Diesen hatte ich zwar auch schon 24 Stunden mit Bremsenreiniger eingeweicht, aber ohne Wirkung. Ich habe ihn dann mit einem großen Propangasbrenner bis zur Rotglut erhitzt und ausgebrannt. Seitdem läuft der Motor. Ich weiß nicht, ob Du so einen Fall schon einmal hattest, aber er ist sicher interessant.“
Man sollte wirklich nie „Nie“ sagen. Es gibt doch verkokte Dämpfer. Jürgen verwendet als Sprit ARAL Ultimate 102 und als Öl HP Stihl Ultra, Mischungsverhältnis 1:40. Das ist eine Mischung, die ich auch empfehlen würde, allerdings mit dem Zusatz von Liqui Moly Injection Cleaner. Soweit für heute, bis zur nächsten Ausgabe.
