Der Motor im 1:5 er

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1 Der Motor im 1:5 er von Dieter Müller, RT Fichtenberg e.v. Hallo Zusammen, heute wollen wir uns mal mit dem nicht ganz unwichtigen Thema "der Motor im 1:5er" auseinandersetzen. Da es praktisch nur Zenoah Motoren gibt, sind die genannten Einstellwerte darauf bezogen. Allgemeine Dinge gelten aber für alle Motoren gleicher Bauart. Das englische Wort "Tuning" wird heute meistens für das mechanische Bearbeiten von Motoren verwendet, bedeutet im ursprünglichen Sinne aber feinabstimmen verschiedener Teile aufeinander. Über diese Art von Tuning will ich heute etwas vortragen. Das meiste gilt aber auch für bearbeitete Motoren. Ich habe das Thema in zwei Kapitel aufgeteilt 1) Der Motor seine Teile und Funktionen 2) Allgemeine Tipps und Tricks, Montage/ Wartung und Einbau im Fahrzeug Bevor wir ins Detail gehen, vorab ein paar ganz erstaunliche Daten am Beispiel eines 230er Motors: Bei bescheidenen /min haben wir bereits 200 Arbeitsspiele/ Sekunde, bei /min sind es 300/ Sekunde (ansaugen, verdichten, verbrennen, ausschieben) Die angesaugte Luftmenge ist auch erstaunlich: Bei /min sind es ca. 3 Liter pro Sekunde, bei /min gut 4 Liter/Sekunde (60% und 50% Füllung) Der Verbrennungsdruck dürfte ca bar betragen. Die, wenn auch nur für einen winzigen Bruchteil einer Sekunde anliegende Kolbenkraft beträgt kg! Kapitel 1 Um alle Teile und deren Funktionen genauer kennenzulernen, folgen wir einfach mal dem Weg von Luft und Kraftstoff durch den Motor. Airbox: Als erstes kommt die sog. Airbox. Sie besteht im wesentlichen aus den 2 Teilen Gehäuse und Adapter und hat folgende Funktionen Luft filtern (reinigen) Luft gerichtet zum Vergaser führen und Gemisch Aufbereitung unterstützen Ansauggeräusch dämmen Der Luftfilter besteht aus Schaumstoff (Mikrofonkugel oder Platte) und wird mit Luftfilteröl benetzt 1

2 Das Airbox Gehäuse wurde vom Hersteller in Form und Volumen so gestaltet, dass eine gute Zuströmung der Luft zum Vergaser und eine gute Gemischaufbereitung erfolgt. (Gibt man nämlich ohne Airboxgehäuse Gas, sieht man, dass sich eine schwingende,bis zu 10cm hohe Gemischsäule, ausbildet. Hier spielt dann die Form und Höhe der Airbox ihre Rolle bei der Aufbereitung). Die bekannten Airboxen von FG, Mielke, Harm,LW usw. erfüllen unsere Ansprüche recht gut. Die Airbox mit ihrem Adapter hat auch einen gewissen Einfluss auf die Leistungscharakteristik Grob gilt: Lang bauende Airboxen unterstützen das Drehmoment im unteren/mittleren Drehzahlbereich, kurz bauende Airboxen sind gut für die Leistung bei hohen Drehzahlen.. Das Thema ist aber sehr komplex, weil es ein Zusammenspiel von Adapterkontur, Länge und Volumen ist. Wie immer, ist auch hier ein Kompromiss gefragt Vergaser Von der Airbox geht es weiter in den Vergaser. Es sind überwiegend 2 Varianten im Flachbahnbereich anzutreffen (Hersteller Walbro) Typ 603 A oder B >>> Serie G230/260 mit Starterklappe (Choke), unterschiedlich lange Einstellschrauben H+L (alte 603/603A haben gleich lange) Typ 990 >>> Serie G240/270 ohne Starterklappe (Choke), gleich lange Einstellschrauben H+L Die Typbezeichnung findet man auf dem Vergasers oberhalb vom Kraftstoffzulauf. Ganz oben im Serienvergaser ist die Starterklappe (Choke). Bei kaltem Motor schließen, 1 2 x am Starter ziehen und der Motor sollte laufen. Vorher an der Blase ca. 10x pumpen, um den Vergaser mit Kraftstoff zu füllen. Bei den meisten unserer Motoren ist die Starterklappe aus Leistungsgründen ausgebaut und wir müssen die Funktion durch kurzes zuhalten der Airbox von Hand ersetzen. Aber Vorsicht: Max. 2x durchziehen, sonst "säuft" der Motor ab, d.h. Kerze und Brennraum sind vom zu vielen Kraftstoff nass und der Motor springt nicht mehr an. Dann Kerze ausbauen, trocknen und den Motor bei ausgebauter Kerze mehrmals durchziehen, um auch den Brennraum zu trocken. Einstellung Wir haben insgesamt 3 Einstellschrauben 2 Gemischeinstellschrauben, bezeichnet mit H (high) + L (low) 1 Leerlaufanschlagschraube; Hebel der Drosselklappenwelle liegt dort an H = Gemisch für hohe Drehzahl und Max. Leistung 2

3 L = Gemisch für Leerlauf und Übergang aus niedrigen Drehzahlen beim Beschleunigen Bei H + L gilt: Schraube hineindrehen >> weniger Kraftstoff >> Gemisch magerer Schraube herausdrehen>> mehr Kraftstoff >> Gemisch fetter Leerlauf: Schraube hineindrehen >> Drehzahl höher Schraube herausdrehen >> Drehzahl niedriger Wenn der Motor nicht läuft oder die Einstellung unbekannt ist, am besten die sog. Grundeinstellung vornehmen: H + L Schraube vorsichtig bis zum Anschlag hineindrehen und dann nach der folgenden Tabelle herausdrehen: Typ Einstellschrauben Einstellungen H Schraube L Schraube 603A gleich lang 1 3/8 1h 25 min 1 1/4 1h 15min 603A/B ungleich lang 1 3/4 1h 45 min 1 1/4 bis 1 1/2 1h 15 bis 1h 30min 990 gleich lang 1 1/4 bis 1 1/2 1h 15 bis 1h 30 min 1 bis 1 1/4 1h bis 1h 15 min Leerlaufanschlagschraube vorerst so einstellen, dass der Anschlagwinkel der Drosselklappenwelle bei gut einem 1/3 des kegel förmigen Teils anliegt (von der Spitze aus gesehen). Die Leerlaufdrehzahl darf beim Einstellen ruhig etwas höher sein als später, wenn alles fertig ist. Damit sollte der Motor starten und laufen. Überprüfung im Stand Auto aufbocken und Motor mit Gasstößen etwas anwärmen. >>>>>>> Drehzahlzunahme beobachten Unterer Drehzahlbereich Schlechte Gasannahme und Rauchwolke, Motor zu fett >> L Schraube hineindrehen Schlechte Gasannahme keine Rauchwolke, verzögertes hochlaufen, Motor zu mager >> L Schraube herausdrehen Oberer Drehzahlbereich schlechtes hochdrehen bei höheren Drehzahlen mit Rauchwolke, Motor zu fett, H Schraube hineindrehen 3

4 Verzögertes und dann plötzliches hochdrehen ohne Rauchwolke, Motor zu mager, H Schraube herausdrehen Immer kleine Korrekturen vornehmen. Nach dem Uhrzeiger ca. 3 bis 5 Minuten Leerlaufanschlag nachstellen, falls Drehzahl zu hoch oder zu niedrig ist. Feineinstellung (auf der Strecke) Motor fertig warmfahren. Die o.g. Vorgänge beim Fahren wiederholen. Am besten mit Helfer, der die Korrekturen vornimmt. Lieber einen Tick zu fett als zu mager einstellen. Immer daran denken: Zu wenig Sprit = zu wenig Schmierung. Leerlauf feineinstellen. Nicht zu hoch, damit der Motor nach dem Gas wegnehmen möglichst schnell Drehzahl verliert und auskuppelt. Kontrolle Nach ca. 10 Min. Fahrzeit mit zügigem Tempo, Zündkerze herausschrauben und Kerzenbild beurteilen (vorher nicht lange im Leerlauf laufen lassen) Mittel /rehbraun fast schwarz beige/gelb optimal zu fett zu mager, Motor gefährdet (hohe Verbrennungstemperaturen, zu wenig Schmierung ) Isolator Nach dem Vergaser geht die Reise weiter durch den Isolator. Funktionen Thermische Trennung des Vergasers vom heißen Zylinder Ansaugrohr mit Übergang vom runden Vergaserquerschnitt zum rechteckigen Einlasskanal Beeinflussung der Leistungscharakteristik Für die Leistungscharakteristik gilt grundsätzlich Je kürzer, desto besser für hohe Drehzahlen, aber schlechtere Isolierung Je länger, desto besser für mittlere/niedrige Drehzahlen, bessere Isolierung Da wir ein Getriebe mit nur einem "Gang" haben, ist bezüglich Länge ein Kompromiss angesagt. Der Serienisolator ist sehr kurz (ca. 17 mm) und verzugsempfindlich (undicht) und sollte durch einen Tuning Isolator ersetzt werden, Länge 23 bis 25mm Vergaserabstützung Ist bei Kunststoffisolatoren zu empfehlen, damit die Schwingungen von Vergaser mit Airbox abgefangen werden. Dadurch halten die Papierdichtungen länger und der Zylinder wird entlastet. Das gilt aber nur, wenn die Stütze spannungsfrei montiert wird (notfalls nachbiegen/bearbeiten). 4

5 Kurbelgehäuse/Zylinder Vom Isolator geht's dann endlich in den Motor. Aber nicht in den Zylinder, wie beim Viertakter, sondern ins Kurbelgehäuse. Dort wird das eingeströmte Gemisch durch nach oben gehenden Kolben angesaugt und dann bei nach unten gehenden Kolben vorverdichtet. In den Zylinder strömt es erst dann, wenn die Überströmkanäle im Zylinder vom Kolben freigegeben werden. Der Auslasskanal ist teilweise auch geöffnet. Dort strömt gerade das verbrannte Gemisch aus und wird zusätzlich vom einströmenden Frischgemisch verdrängt (Spülung). Wenn der Kolben die Überströmkanäle verschließt, beginnt die eigentliche Verdichtung. Dabei spielt ein Teil eine sehr wichtig Rolle, der: Kolbenring Die Abdichtung des Brennraumes erfolgt ausschließlich durch diesen. Er wird dabei stark beansprucht und verschleißt. Folge: Weniger Verdichtung, schlechtere Leistung, Motor springt schwer an. Bei Serienmotoren daher mind. 1 x pro Jahr durch einen neuen ersetzen (bei Tuningmotoren nach Angaben des Tuners z.b. nach Liter Kraftstoffduchsatz ) Kolben Er überträgt die Gaskraft über das Pleuel auf die Kurbelwelle. Er ist rel. langlebig bei guter Luftfilterung und korrekter Vergasereinstellung und hält ca. 2 Saisons (ca. 50L Kraftstoffdurchsatz) Auf den Kolbenbolzen sollte man besonders achten. Er ist bei höherer Laufzeit manchmal im Bereich des Nadellagers verschlissen und kann dann zum Motor Totalschaden durch den Bruch des Nadellagers führen. Deshalb auch 1 x pro Jahr wechseln (zusammen mit dem K Ring). Dabei immer neue Sicherungsringe verwenden. Zylinder In ihm sind der Brennraum und die Überströmkanäle untergebracht. Für ihn gelten im Prinzip die zum Kolben gemachten Aussagen. Allerdings wird die Lebensdauer oft stark durch Überschläge bzw. heftige Leitplankeneinschläge des Fahrzeugs verkürzt. Kurz nach solchen Ereignissen kann der Zylinder reißen, wenn große Kräfte beim Anprall auf den Motor gekommen sind. Zündung Damit der Motor überhaupt laufen kann, brauchen wir natürlich eine Zündung und eine Zündkerze Zündkerze Die serienmäßig mitgelieferten Zündkerzen sind für nicht getunte Motoren brauchbar (NGK besser als Champion). Spürbar besser sind. hochwertigere Kerzen z.b. mit Iridium Elektrode. Bezeichnungen : Je niedriger Zahl im Kerzennamen, desto heißer, je höher desto kälter bleibt die Kerze im Betrieb. Meistens fahren wir 7er oder 8er Kerzen. Eine 5er Kerze wäre nur bei Dauerleerlauf gut, weil sie nicht verrußt. Zündkabel Serienmäßig haben wir einen Kerzenstecker, in dem eine Kupferdrahtwendel an der Zündkerze anliegt. Nach längerer Laufzeit kann durch die Vibrationen der Kupferdraht dünn werden und es besteht nur noch "Wackelkontakt". Besser ist es, in das Zündkabel eine Öse zu drehen und 5

6 diese mit der Kerze zu verschrauben. Geht nur bei Kerzen mit M4 Gewinde. Ansonsten neue Kupferdrahtwendel oder Kerzenstecker anbringen. Zündspule Wir haben eine sog. Magnetzündung. Im Lüfterrad sind 2 Magnete, 1x Südpol und 1xNordpol. Wenn diese an der Zündspule vorbeikommen induzieren sie eine hohe elektrische Spannung, die zum Zündfunken an der Kerze führt. Der Zündzeitpunkt ergibt sich durch die Lage des Schwungrades und die Motordrehzahl und ist fest vorgegeben. Damit der Zündfunke kräftig genug ist, muss der Abstand der Zündspule zum Lüfterrad genau auf den Sollwert von 0,3 0,4 mm eingestellt sein. Hilfsmittel: Zündkerzenlehre oder Kartonstreifen entsprechender Stärke (Verkaufspackung von Harm oder FG) M4 Schrauben der Zündspule wieder gut anziehen und mit Loctite sichern. Auspuff Nach der Zündung bewegt sich der Kolben nach unten und gibt seine Kraft an die Kurbelwelle ab. Wenn der Auslasskanal vom Kolben freigegeben wird, schießt das unter hohem Druck stehende verbrannte Gasgemisch über den Krümmer in das Auspuffrohr. Das ist in unserem Fall ein sog. Resonanzrohr. Während des Auslassvorgangs öffnen auch der Überströmkanäle, um durch die Spülung mit Frischgemisch das Verdrängen des Restgases zu unterstützen. Dabei gelangt auch recht viel vom Frischgemisch in den Auspuff. Das wäre normalerweise verloren. Beim Resonanzrohr ist das jedoch anders. Die klugen Erfinder der 2 Takt Epopche in den 50er Jahren haben sich das Rohr so ausgedacht, dass am Anfang des Auslassvorganges durch Schwingungen Unterdruck anliegt um den Entleer Vorgang zu unterstützen. Am Ende des Auslassvorgangs liegt dann aber Überdruck an und schiebt das in den Auspuff gelangte Frischgas über den Auslasskanal wieder in den Zylinder zurück bevor der Kolben den Auslasskanal schließt. Nach diesem Prinzip funktionieren alle Resonanzrohre. Das Resonanzrohr für unsere Anwendung wird vom Hersteller so ausgelegt, dass es vor allem im für uns interessanten Drehzahlbereich zwischen ca /min bis ca /min gut funktioniert, wobei die max. Wirkung bei den meisten Rohren zwischen und /min liegt. Dort ist auch die höchste Leistung vorhanden. Unter /min und über /min kann sogar eine negative Auswirkung vorhanden sein, weil die Druckwellen aufgrund ihrer Laufzeit zum falschen Zeitpunkt am Auslasskanal eintreffen. Ideal wäre hier ein sich in der Länge automatisch verstellendes Resonanzrohr. Die Leistungserhöhung durch ein Resonanzrohr ist bei Zweitaktmotoren enorm und liegt bei 30 40% gegenüber einem "Nur Schalldämpfer", obwohl der Durchströmungswiderstand etwas höher ist. So, damit sind wir auf unserem Weg durch den Motor wieder in der Umgebung gelandet und Kapitel 1 ist damit abgeschlossen. Die Funktion des Resonanzrohres findet wird gut dargestellt unter >>> Einfach mal googeln! 6

7 Kapitel 2 Der Motor Allgemeine Tipps und Tricks, Montage/ Wartung und Einbau im Fahrzeug Kraftstoff Öl Gemisch Luftfilter Luftfilteröl Klopffeste Kraftstoffe verwenden, mindestens Superplus. Optimal sind Aral Ultimate (102ROZ)und Shell V Power (100 ROZ) Hochwertiges 2 Takt Rennöl mit mögl. geringen Verbrennungs Rückständen z.b. Motul Kart Racing Empfehlung Öl/Kraftstoff 1:25 (4% Öl). Es gibt auch Fahrer, die wesentlich weniger Öl verwenden 1:33 (1:50 bis 1:75 mit Spezialöl) was auch funktioniert. Aber erstens ist die Mehrleistung nur gering und das Risiko eines Motorschadens bei nur leicht falsch eingestelltem Vergaser wesentlich höher. Schaumstoff Mikrofon oder Plattenform (Mielke). Nach jedem Wochenende reinigen (Haushaltsreiniger + heißes Wasser)oder tauschen. Klebriges Spezial Luftfilter Öl verwenden Motorad/Motocrossbereich).Spraydose oder auf den Schaumstoff tröpfeln und einmassieren (in einer kleinen Plastiktüte) z.b. von Motul. Kein rotes K&N Öl, was manche Hersteller sogar zum Filter ausliefern. Vorfilter Bei viel Gras, Laub, Tannennadeln zu empfehlen (Outware, Twinair). Motor Zylinderverkleidung Lüfterrad Airbox bis Zylinder Auspuffdichtung Spätestens nach 2 3 Wochenenden abbauen und Zylinderrippen reinigen (Laub, Gras, Gummiwuzeln). Vor allem bei Tuningmotoren und bei großer Hitze wichtig. Bei starker Verschmutzung reinigen (vorne und möglichst auch hinten). Kühlluftmenge fällt bei Verschmutzung stark ab. Nach jedem Fahrtag kontrollieren, ob noch alle Schaufeln da sind (Unwucht., Kühlleistung) und der Abstand zur Zündspule stimmt. Dichtheit aller Verbindungen kontrollieren. Es soll nirgendwo schwitzen. Ergibt Leistungsverlust, Leerlauf und Startprobleme. Dichtungen im Normalfall nur 1x verwenden. Großflächige Auspuffdichtung verwenden. Luftführung über den Zylinder ist besser, weniger Strahlungswärme vom Krümmer. 7

8 Vergaser Zündkerzen Motormontage /Reso Kraftstoffzufuhr Ab und zu Spiel der Drosselklappenwelle prüfen. Bei mehr als 0,5mm Spiel auf der Gashebelseite tauschen (lassen). Gasgestänge so einstellen, dass der Gashebel bei Vollgas nicht ganz anliegt, sondern noch ca. 1% "Luft" hat. Verschleiß der Welle ist dann wesentlich geringer. Wenn der Vergaser nicht mehr einstellbar ist prüfen ob er verschmutzt ist. Bei sauberem Vergaser Experten heranziehen und prüfen, ob sich eine Überholung von den Kosten her lohnt (Welle, Pumpmembran,Gemisch Regelmembran). Optimale Leistung mit NGK Kerzen Iridium CR7HIX (kühles Wetter) und CR8HIX (normales/warmes Wetter). Alles spannungsfrei im Chassis montieren. Nie mit Gewalt die Teile an das Chassis ziehen. Die Kräfte muss der Motor zusätzlich aushalten, was zu gerissenen Kurbelgehäusen und anderen Schäden führt. Reso darf nicht locker sein und wackeln. Führt oft zu Gewindeschäden am Zylinder. Also gute Halterung verwenden. Tankentlüftung muss gewährleistet sein. Rennteilnehmer: Entlüftung möglichst hoch über die Airbox führen und/oder Überlaufschutz verwenden, damit kein Kraftstoff verloren geht (Finale 30 Min.). Tankdeckel muss dicht sein. Bei verschmutztem Tank Dichtung wechseln. Tankpendel darf nicht festhängen, evtl. Schlauchlänge im Tank anpassen. Möglichst transparente Kraftstoffschläuche verwenden, um Blasen im Vorlauf zu erkennen. Vorlauf und Rücklauf zum Vergaser nicht vertauschen. Vorlauf = Schlauch vom Pendel, Eintritt am Vergaser hinten Dichtungen "schwitzende" Dichtungen möglichst bald ersetzen. Nach Demontage möglichst immer neue Dichtungen verwenden. Überprüfen, ob die Innenkontur der Dichtung zum Teil passt. z.b. Isolator/Einlass und Auslasskanal. Besonders bei Tuningmotoren, wo diese Stellen meistens bearbeitet sind. Falls nicht passend, Dichtung anschrauben und mit sehr scharfem Cuttermesser nachschneiden. Darauf achten, dass nichts in den Motor fällt. Für Fortgeschrittene: Zylinder und Isolatordichtung mit Silikongummi an den Motor montieren, Silikon sparsam beidseitig auftragen (z.b. Bindulin transparent). Alle anderen Dichtungen trocken montieren. 8

9 Isolatordichtung richtig herum montieren d.h. 3mm Loch für Kraftstoffpumpe muss mit dem Loch vom Motor übereinstimmen. Kein Silikon ins Loch bringen. Bei Korkdichtungen braucht man kein Silikon. Schrauben Bei der Zylindermontage immer neue 12.9 Schrauben verwenden Bei den Schrauben, mit dem Vergaser und Airbox Adapter befestigt werden, auf die Länge achten. Zu lange Schrauben können den Einlassflansch beschädigen. Zu kurze halten in den Kunststoffisolatoren ohne Gewindebuchse nicht. Bei Gewindebuchsen kein Schraubensicherungsmittel verwenden. Buchsen werden sonst bei der Demontage mit herausgedreht. Zylinder und Isolatorschrauben möglichst mit Drehmomentschlüssel anziehen. Werte aus der Betriebsanleitung entnehmen (oberen Toleranzwert einstellen). Zylinder und Isolatorschrauben immer mit Loctite 243 sichern. Kupplung Ist zwar kein Motorteil, hat aber großen Einfluss auf die Beurteilung des Motors im Fahrzeug. Eine gute, leichte und gut eingestellte Kupplung ist extrem wichtig. Üblich sind 3 oder 4 Backenkupplungen. Die Einkuppeldrehzahl wird je nach Motor und Fahrzeug auf 8500 und /min eingestellt. Bei zu niederen Drehzahlen zieht der Motor nicht, bei zu hohen besteht die Gefahr des Schleifens (heiße Kupplung, und keine Traktion) Und noch ein Tipp zum Schluss: Um zu beurteilen wann eine Motorwartung fällig ist, schreibe ich mir grob auf, wie viele Tanks ich leergefahren habe (1Tank=700 ml). Aufkleber am Werkzeugkoffer anbringen und Strichliste führen. So das war's für heute von mir. Für Fragen stehe ich ab jetzt gerne zur Verfügung,. Betriebsanleitungen für Zenoah Motoren können von der Zenoah Homepage heruntergeladen werden>>> Einfach mal googeln! 9