Hier riecht’s nach Sprit
Unser Hobby ist zum Glück sehr vielseitig. Die einen sind nur an der Fliegerei interessiert, andere legen mehr Betonung auf den handwerklichen Teil, sie bauen lieber.
In der letzten FMT-Ausgabe hatte ich über den Versuch des Schweizer Fliegerkollegen Marcel Stirnimann berichtet, der einen Me-thanol-Viertakter auf den Betrieb mit Benzin mit Hilfe der Benzin-Glühkerze umgestellt hat und damit nicht zufrieden war. Seine endgültige Lösung wird eine elektronische Zündung mit normalen Benzin-Zündkerzen sein. Dazu passt genau der Brief von Ulrich Bauer, er fliegt im Verein Cumulus aus Wietzendorf, 40 km nördlich von Celle:
„Hallo Franz, ich besitze noch einen 25-cm³-Super Tigre und möchte diesen für den Benzinbetrieb umbauen. Da Zündanlage, Vergaser mit Anschlussadapter vorhanden sind, habe ich gedacht, wäre ein Umbau ohne großen Kostenaufwand möglich. Die Schwachstelle am Motor, so meine ich, ist doch die untere Pleuellagerung am Kurbelzapfen der Kurbelwelle, die doch nur durch ein Nadellager ersetzt werden müsste, oder? Meine Fragen sind daher: Ist es möglich, die untere Bronzebuchse am Pleuel durch ein Nadellager zu ersetzen? Der Zapfen der Kurbelwelle hat einen Durchmesser von 9 mm. Wie sichere ich den Propellermitnehmer gegen Verdrehung? Super Tigre hat hier einen Konus vorgesehen. Oder sind noch ganz andere Dinge zu beachten, die ich hier noch nicht angesprochen habe? Für eine entsprechende Info wäre ich sehr dankbar.“
Ich habe mit Ulrich einige Mails gewechselt und fasse den Inhalt zusammen: Der Umbau von Methanol-Motoren auf Benzinbetrieb ist nicht ganz einfach. Die Hauptproblembereiche hat Ulrich voll erkannt. Da ist als erstes der Vergaser anzupassen. Da muss ein Membran-Pumpenvergaser ran. Der normale Methanol-Vergaser Ist für einen Treibstoff ausgelegt, der wegen des höheren Ölanteils eine höhere Viskosität als Benzin-Mix hat. Außerdem ist beim Methanol-Betrieb der Verbrauchdeutlich höher.
Es gibt eine ganze Anzahl von Benzinern, die auf einer Methanol-Glühkerzen-Konstruktion beruhen. Zur Erinnerung: Methanol-Sprit hat je nach Ölsorte zwischen 15 und 20% Ölanteil oder als Verhältnis ausgedrückt 1:5 bis 1:6! Unser Benzin-Sprit hat als Verhältnis ausgedrückt 1:30 bis 1:50 oder gerade mal etwa 2 bis 3% Öl! Alle Benzin-Saitos z.B. basieren auf der Konstruktion ihrer Methanol-Verwandten Bei diesen Motoren sind die Pleuel mit Gleitlagern ausgestattet, also nicht mit Nadellagern. Es gibt zwar kleine Nadellager, allerdings ist deren Außendurchmesser meist zu groß für das untere Pleuelauge. Das würde bedeuten, ein komplett neues Pleuel zu bauen, was aber sofort vom Innendurchmesser des Motorgehäuses begrenzt wird.
Alternativ bietet sich mit einem geringen Risiko noch an, die Lagerbohrung zu erweitern, bis ein Nadellager hineinpasst, Dasselbe betrifft auch das obere Auge, da begrenzt meist die Kolbenkonstruktion den Durchmesser. Saito geht deshalb einen anderen Weg, man bleibt bei der Gleitlagerung der Pleuelaugen und erhöht den Ölanteil im Sprit, nach Bedienungsanleitung auf 1:20. Ich habe einen Gaui 50 eine Zeit lang betrieben, auch mit Gleitlager am Pleuel. Sicherheitshalber aber mit einer Spritmischung von1:17.
Aber selbst, wenn bei dem Super Tigre-Pleuel ein Nadellager reinpassen würde, gibt es noch das Problem, die größere Bohrung ins vorhandene Pleuel nachträglich einzubringen. Jeder noch so kleine Winkelfehler wäre eine Katastrophe! Ich kann also nur raten – Finger weg vom Pleuel, bleib beim Gleitlager und verwende im Sprit einen Ölanteil von 1:17.
Das zweite Thema ist schon schwieriger. Eine verdrehsichere Propellernabe ohne Passfeder oder eine andere Art Formschluss ist nur schwer denkbar. Eventuell durch den Einbau einer Ringspannkupplung. Diese Kupplungen gibt es ab einem Wellendurchmesser von 6 mm. Die Fa. CH-Ignition bietet für eine ganze Reihe Motoren-Umbausätze auf Zündung an. Bei YouTube ist ein Video eingestellt von einem ST 3000. Ich bin aber nicht sicher, ob an der Propellernabenbefestigung etwas geändert wurde. Vor vielen Jahren habe ich mir einen 80-cm³-Boxer gebaut und dabei Erfahrungen sammeln müssen, die sich bei mir „eingebrannt“ haben. Ich hatte zwei Zylinder von einer Homelite-Baumsäge verwendet, die in der Säge mit 1:25-Benzin/Öl-Gemisch betrieben wurden. Gehäuse und Kurbelwelle, ja sogar die elektronische Zündung waren Eigenbau. Die Kurbelwelle wurde aus dem Vollen gedreht und war schon ein mächtiges Stück Arbeit, speziell für einen „Schreibtischtäter“ wie mich. Die Original Homelite-Pleuel waren geteilt und mit Halblager Bronzeschalen versehen. Ich hatte zu dieser Zeit außer einem nur minimal umgebauten Baumsägenmotor nur Methanol-Motoren genutzt, bei denen die bekannte Konus-Befestigung für die Propellernabe eigentlich Standard war. Also wurde mein Eigenbau-Schmuckstück auch so gebaut und mit 1:25-Gemisch betrieben. Irgendwann war der Boxer dann auch fertig, er lief zwar noch nicht ganz perfekt, aber immerhin so gut, dass er in mein neues Modell eingebaut wurde. Bei den Einstellarbeiten gab es dann auch schon mal – mit meiner Selbstbau-Zündung – eine gut hörbare Fehlzündung. Danach bekam ich meinen Boxer meist nicht mehr an, weil sich die Konus-Nabe etwas verdreht und dadurch der Zündzeitpunkt völlig verschoben hatte. Durch Umbau des Zündgebers auf die Rückseite des Motors war dieses Problem beseitigt. Jetzt konnte geflogen werden. Beim Jungfernflug war nach ein paar Minuten zu hören, dass mit dem Boxer etwas nicht stimmte, also Landung. Das einzige was ich feststellen konnte, war ein ungewöhnlich heißes Gehäuse. trotzdem wurde nach einer Abkühlpause erneut gestartet. Ergebnis: Es tat einen dumpfen Schlag und der Propeller drehte frei wie ein Windrad, bei stehendem Motor. Die Kurbelwelle war gebrochen und ein Pleuellager geschmolzen. Ich habe noch ein paar weitere, mühselig hergestellte Kurbelwellen verschlissen. Natürlich wurden nach jeder gebrochenen Welle Maßnahmen getroffen, z.B. eine geschliffene Oberfläche der Kurbelzapfen statt einer feingedrehten oder ölgefüllte Lagerbronze für die Lagerschalen. Ich kam aber nicht auf den eigentlichen Grund für die Brüche. Der eigentliche Grund war simpel: Ich hatte 1:25-Sprit verwendet, was im Originalmotor mit Nadellager im Pleuel möglich war, aber nicht bei meinen Gleitlagern. Die Lagerschalen wurden wegen Mangelschmierung so heiß, dass sie sich mit dem Kurbelzapfen verschweißten, die Welle schlagartig blockierten und so durch den Schwung den Bruch herbeiführten. Der anschließende Umbau auf ein geteiltes Nadellager im Pleuelauge in Verbindung mit einer gasnitrieren Kurbelwelle aus Vergütungsstahl war dann damals die endgültige und dauerhafte Lösung. Ich hätte aus heutiger Sicht eigentlich auch mit deutlich mehr ÖL im Sprit erfolgreich weitermachen können, mit viel weniger Aufwand. Seit damals bin ich Gegner von zu mageren Ölmischungen. Nach diesem nostalgischen Rückblick, zurück zum Super Ttigre-Umbau.
Ulrich muss entweder das Risiko eingehen, dass nach einer Fehlzündung der Zündzeitpunkt verstellt ist oder er muss den Zündmagneten nach hinten verlagern, wo der Schwung des Propellers sich nicht auswirken kann. Der Kurbelzapfen ist hohl. Darin kann man einen möglichst starken Magneten oder mehrere hintereinander einkleben. Der kann den außen am Gehäusedeckel angebrachten Hallsensor durch das Material des Deckels hindurch bedienen. So waren z.B. einige Einzylinder-Mokis oder der tolle aber leider total verkannte Webra Bully aufgebaut.
Der ST 2500 hat im Kopf ein ¼“32-Gewinde, passend für eine Glühkerze. Die Zündkerzen mit diesem Gewinde sind extrem teuer und sehr empfindlich. Hier wäre es ratsam, das vorhandene Gewinde im Zylinderkopf auf M10×1 zu erweitern und die guten und preiswerten NKG CM6-Kerzen einzusetzen. Man muss nur sicherstellen, dass die Zündelektroden tief genug in den Brennraum ragen – aber ohne auf den Kolben zu stoßen!
Nach den ersten Mailkontakten hat Ulrich dann folgende Rückinfo gegeben, deren Inhalt ich wieder sinngemäß komprimiert habe:
Ulrich hat sich entschieden, das untere Pleuelauge aufzubohren und ein Nadellager einzupressen. Das Aufbohren hat eine Fachfirma mit einer entsprechenden Maschine durchgeführt. Der Steuermagnet für den Zündgeber wurde in den hohlen Kurbelzapfen eingepresst/geklebt. Nach dem Zusammenbau des Motors war beim kurzen hin u. her drehen an der Kurbelwelle, ein leichtes Klackern zu hören. Auch war leichtes Spiel spürbar.
Der Motor startete gut und ließ sich gut einstellen, so dass er auch mal im Vollgasbereich für kurze Zeit betrieben wurde. Nach dem erneuten Starten war das Spiel am Pleuel spürbar größer und es waren jetzt auch mechanische Geräusche hörbar. Die Anfangstests haben etwa 30 Minuten gedauert. Der Motor hatte mit einer 18×8“-Luftschraube zu Beginn eine sehr gute Drehzahl erreicht. Als Schalldämpfer hat Ulrich einen Bananenschalldämpfer verwendet. Anschließend wurde der Motor wieder zerlegt und es war deutlich zu sehen, dass der Kurbelwellenzapfen stark eingelaufen war. Das Zapfenmaterial war nicht gehärtet. Aber absolut ausreichend für eine Gleitlagerung. Der nun logische Weg wäre der Rückbau auf Gleitlager im Pleuel. Das geht aber mit dem vorhandenen Teil nicht, da das Pleuelauge ja ausgebohrt wurde. Ulrich versucht, das entsprechende Ersatzteil zu finden. Leider ist die Marke Super Tigre nicht mehr aktiv. Hier könnten eventuell die FMT-Leser helfen. Wer also weiß, wo es für den ST 2500 noch ein Pleuel und/oder eine Kurbelwelle zu kaufen gibt oder wer einen gebrauchten Motor dieser Art verkaufen möchte, sollte sich bitte über die FMT-Redaktion bei mir melden. Ich werde dann den Kontakt vermitteln. Ich hoffe, dass ich irgendwann hier vom positiven Ende des Super Tigre-Umbaus berichten kann.
In Heft 5/2020 der FMT hatte ich über die 3D-Druckergebnisse meines Freundes Manni berichtet und dass bei mir die Anzeichen für den Kauf eines 3D-Druckers irgendwo am Horizont zu sehen waren. Ich habe die Zeit gut genutzt und nächtelang versucht, mich in die Geheimnisse der 3D-Zeichnerei mit dem Programm Fusion 360 einzuarbeiten. Tagsüber gab es zu viele Ablenkungen und meine Multitasking-Fähigkeiten haben mit den Jahren doch spürbar abgenommen. Mittlerweile und auch nur, weil ich mir mit Manni – dank Teamviewer – die Frustbereiche der Einarbeitung geteilt habe, liegt schon ein vorzeigbares Ergebnis vor. Ziel war es u.a. die Randbögen der Bronco meines Sohnes zu drucken, unter dem Motto, wenn der Drucker arbeitet, können wir uns ausruhen. Da die Wurzelrippe 860 mm tief ist, muss leider der Randbogen in mehreren Teilen gedruckt werden. Das sind locker 40 Stunden Druckzeit. Diese dreidimensionalen Hohlkörper, die nicht auf einfachen Grundfiguren wie Zylinder oder Quader basieren, sind erst einmal furchterregend, aber dann erstaunlich einfach zu zeichnen – man muss nur den richtigen Weg dahin finden. Damit Manni und ich den nicht vergessen, haben wir uns die einzelnen Schritte sauber notiert.
Als nächstes sind die Motorhaube und die Kabinenform in Arbeit. Ich nehme an, dass dafür auch wieder Nachtarbeit fällig ist. Ich werde die 3D-Zeichnerei bestimmt auch zur Illustration der Themen in dieser Kolumne nutzen, da dreidimensional so manches einfacher darzustellen ist.
Soweit für heute, bis nächsten Monat.
