Viele Modellbauer kennen das Problem man hat viele Stunden im Hobbyraum verbracht, um einen tollen Modellmotor selber zu bauen und ist mit seiner Leistung sehr zufrieden. Die Krönung des Projekts wäre es natürlich, wenn der Motor selbstständig laufen würde und tadellos funktioniert. Manchmal ist es jedoch bis dahin ein langer steiniger Weg. Meistens ist es aber so, dass der Fehler, warum der Verbrennungsmotor nicht läuft, nur ein ganz kleiner ist, den man im ersten Moment gar nicht beachtet.
Wer kennt das nicht, man hat schon drei Kolben für den Verbrenner gedreht, die Ventile fünfmal eingeschliffen und einen neuen Zylinderkopf hergestellt um am Ende festzustellen, dass die Zündung nicht richtig funktioniert. Darum möchten wir hier auf dieser Bengs Modellbau Magazin Seite Schritt für Schritt mögliche Fehlerquellen zeigen, um die Fehlersuche zu erleichtern und Lösungsvorschläge geben.
Dieser Text bezieht sich auf den Verbrennungsmotor Stationärmotor “Karl“ sollten Sie einen anderen Motor besitzen kann in dieser Text natürlich auch weiterhelfen, die Funktionsweise ihres Motors kann allerdings auch etwas abweichen.
Zündung prüfen
Man sollte vor jedem Start des Modellbaumotors prüfen, ob die Zündung einwandfrei funktioniert. Das ist sehr schnell und einfach möglich. Ziehen Sie einfach den Zündkerzenstecker ab und entfernen Sie ihn 2-3 mm von der Zündkerze. Fassen Sie das Kabel nur an der Gummiummantelung an, sonst bekommen Sie einen Stromschlag von der Zündung. Jetzt drehen Sie die Kurbelwelle durch und prüfen Sie ob ein Funke entsteht, wenn der Kolben in der Nähe des vorderen Totpunkts ist.
Kompression prüfen
Ein Verbrennungsmotor braucht Kompression um zu funktionieren. Hat der Motor keine Kompression, macht es wenig Sinn zu versuchen ihn anzuwerfen, den Vergaser zu verstellen, den Zündzeitpunkt zu verändern oder zu glauben er muss noch einlaufen. Baut der Motor keine Kompression auf, muss man als erstes prüfen wo das Problem liegt. Es kann entweder daran liegen dass der Kolben für den Zylinder zu klein ist, dass die Ventile nicht richtig dichten oder es sind Undichtigkeiten am Zylinderkopf gegeben.
Kolben für den Zylinder zu klein
Um zu prüfen ob der Kolben zu klein ist, schraubt man den Zylinderkopf von seinem Stationärmotor ab. Anschließend kann man entweder mit der flachen Hand oder unter Zuhilfenahme einer Gummimatte den Motor vorne abdichten. Jetzt spürt man sehr gut, wie stark die Kompression des Motors ist. Ist die Kompression die sich im Zylinderraum aufbaut nicht zufriedenstellend, muss ein neuer Kolben hergestellt werden.
Ventile sind nicht dicht
Die Ventile sind die häufigste Ursache dafür, dass ein Modellbau Verbrennungsmotor nicht funktioniert. Bei Ventilen und Ventilsitzen von Verbrennungsmotoren gilt bei der Fertigung schon sauber arbeiten. Je mehr Sie später einschleifen und nacharbeiten, je schlechter wird es meistens. Beim senken der Ventilbohrungen im Zylinderkopf sollte man möglichst einen neuen Senker mit niedriger Drehzahl benutzen, um eine optimale glatte Oberfläche zu erreichen. Die Ventile benötigen keine große Auflagefläche, beim Stationärmotor “Karl“ ist die Ventilbohrung 9 mm und der Durchmesser der Ventile 10 mm, sie liegen also umlaufen nur auf 0,5 mm auf. Die Ventile können sehr vorsichtig eingeschliffen werden. Dazu sollte man keine Ventilschleifpasste aus dem Automobilzubehör benutzen, da diese viel zu grob wäre. Wir benutzen die Polierpaste Autosol zum einschleifen vom Modellbauventil. Geben Sie zum einschleifen ein wenig Autosol Chromglanz auf das Ventil und drehen Sie es vorsichtig zwischen ihren Fingern. Mitlerweile verwenden wir eine Diamant Schleifpaste zum einschleifen der Ventile. Ziehen Sie es mit leichtem Druck gegen die Auflagefläche. Sie können das Ventil auch in Ihre Standbohrmaschine einspannen und mit 1500 Umdrehungen laufen lassen. Das hat sich allerdings als nicht praktikabel erwiesen, da sich dadurch die Oberfläche nicht glättet sondern aufraut.
Es ist mitunter ganz normal, dass ein Verbrennungsmotor der noch nicht gelaufen ist, über nicht so eine gute Kompression verfügt wie ein eingelaufener Motor. Da sich die Ventile aufgrund der Explosionen im Motorraum und der hohen Drücke noch den Ventilsitzen anpassen.
Undichtigkeiten an Zylinderkopf
Undichtigkeiten an Zylinderkopf lassen sich sehr schnell und einfach prüfen. Mischen Sie Wasser mit etwas Geschirrspülmittel und pinseln Sie ein wenig vom Spülwasser, zum Beispiel um das Gewinde der Zündkerze oder auf die Verbindung zwischen Zylinder und Zylinderkopf. Wenn Sie jetzt die Kurbelwelle durchdrehen sehen Sie ob irgendwo Blasen entstehen, dass ist ein Hinweis darauf, dass hier eine Undichtigkeit besteht. Meist lassen sich diese Undichtigkeiten beim Verbrennungsmotor schon durch ein nachziehen der Schrauben beseitigen.
Auslassventil einstellen
Bei vielen Modellbau Verbrennungsmotoren die wie Stationärmotoren aufgebaut sind, wird nur das Auslassventil angesteuert. Deswegen braucht auch nur das Auslassventil eingestellt werden. Das Ventil öffnet sich nur bei jeder zweiten Umdrehung. Bei der ersten Umdrehung bleibt das Ventil geschlossen und ermöglicht, dass das Luft Kraftstoff Gemisch verdichtet wird und zur Explosion gebracht wird. Bei der zweiten Umdrehung öffnet sich das Ventil und ermöglicht dem Kolben die Verbrennungsgase auszuschieben. Hierbei ist es wichtig, dass das Ventil wieder komplett geschlossen ist wenn der Kolben auf dem vorderen Todpunkt angekommen ist. Damit danach wenn der Kolben auf dem Weg nach hinten ist über das Einlassventil frisches Luft Kraftstoffgemisch angesaugt werden kann. Um zu garantieren, dass das Ventil wirklich komplett geschlossen ist, sollte zwischen Ventil und Kipphebel 0,2-0,3 mm Luft sein.
Der richtige Kraftstoff
Sie können Modellbau Verbrennungsmotoren mit unterschiedlichen Kraftstoffen betreiben, sie funktionieren mit Propangas, herkömmlichem Benzin, Waschbenzin, Brennspiritus und Alkylatbenzin. Bei jedem Kraftstoff ist die Zündungseinstellung und die Vergasereinstellung eine andere. Das Laufverhalten des Motors mit unterschiedlichen Treibstoffen unterscheidet sich ebenfalls. Die besten Erfahrungen haben wir mit Alkylatbenzin gemacht, es ist arm an gesundheits- und umweltschädlichen Stoffen und erzeugt sowohl im verbrannten als auch im unverbrannten Zustand nur geringste Geruchsbelästigung. Sodass man auch bei geschlossener Werkstatt mal einen Probelauf machen kann. Alkylatbenzin bekommen Sie in den meisten Baumärkten die gängigste Marke ist Aspen. Auch wenn es sich bei dem Verbrennungsmotor um einen Viertakter handelt, empfiehlt es sich dieZweitakter Variante des Benzins zu benutzen (Aspen2).
Kundenfrage:
Kann und darf man den Verbrennermotor Karl mit Flugbenzin ( Modellbautreibstoff 10% Gemisch Methanol und Nitromethan) betreiben?
Wir haben das mal getestet und den Motor mit Modellbau Flugbenzin 10 % Nitromethananteil getankt. Zwar zündete der Motor ab und zu mal aber er lief nicht sauber durch. Durch den hohen Schmiermittelanteil beim Modellbautreibstoff kam sehr viel Öl aus dem Auspuff raus. Zusätzlich entsteht eine starke Geruchsbelästigung.
Nachdem wir wieder den Bio Motorsägen Sprit eingefüllt haben. Lief der Motor sofort wieder sehr ruhig und zuverlässig.Auch ist der Betrieb innerhalb der Werkstatt ohne größere Geruchsbelästigung möglich.
Vergaser
Der Vergaser ist bei den meisten Modellen nur ein Drehteil mit Bohrung und darin integrierter Vergasernadel. Das reicht für einen Modellbau Motor den man mit geringen Drehzahlen laufen lassen möchte vollkommen aus. Die Luftmenge brauchen nicht geregelt werden. Es kann sein dass bereits eine viertel Umdrehung an der Vergasernadel das Laufverhalten des Verbrennungsmotors komplett ändert. Darum probieren Sie jede Stellung der Vergasernadel genau aus, bevor Sie andere Dinge verstellen. Beim Vergaser vom Stationärmotor “Karl“ schraubt man die Vergasernadel komplett ein und danach 1 Umdrehung zurück. Soll der Motor ohne Hit and Miss Steuerung in höherer Drehzahl betrieben werden, muss man ihn etwas magerer einstellen. Ist die Drehzahl Regelung aktiviert, benötigt er etwas mehr Kraftstoff.
Zündzeitpunkt einstellen
Bei Verbrennungsmotoren und Ottomotoren, die industriell hergestellt werden und unter hoher Last und mit hoher Drehzahl laufen, liegt der Zündzeitpunkt bei 6° – 40° Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt. Da die meisten Modellbau Stationärmotoren mit langsamen Drehzahlen laufen sollen und meist unter wenig Last betrieben werden, wird der Zündzeitpunkt anders einstellen. Natürlich ist auch hier jeder selbst gebaute Motor ein wenig anders. Es hat sich gezeigt, dass ein Zündzeitpunkt direkt auf dem oberen Totpunkt der optimalste für den Betrieb mit bis zu 1300 Umdrehungen ist.
Leichtgängigkeit des Verbrennungsmotors
Auch wenn ein Verbrennungsmotor über größere Kraftreserven verfügt als zum Beispiel ein Stirlingmotor ist auch hier Leichtgängigkeit immer von Vorteil. Besonders wenn der Motor mit einer Hit and Miss Drehzahlregelung versehen ist, macht sich die Leichtgläubigkeit des Motors schnell bemerkbar. Da die Pausen zwischen den Phasen, wo das Auslassventil schließt der Motor zündet und den Phasen in denen das Auslassventil geöffnet ist und der Motor frei läuft ohne zu verbrennen, deutlich größer sind. Zusätzlich ist das anwerfen von Hand deutlich einfacher wenn sich der Motor leicht drehen lässt.
Den Verbrennungsmotor von Hand anwerfen
Ein sauber gebauter, gut eingestellter und eingelaufener Modellbau Verbrennungsmotor lässt sich spielend leicht von Hand starten. Es reicht sogar manchmal aus, den Motor einfach nur über die Kompression ohne Schwung zu drehen, sodass er startet. Dafür sollte er aber schon ein paar Stunden eingelaufen sein.
Hit & Miss Regelung
Wenn der Motor noch neu und nie gelaufen ist, schalten Sie die Hit & Miss Regelung entweder ab oder demontieren sie. So erreichen Sie, dass wenn der Motor startet auch eine hohe Drehzahlen erreicht werden und sich die Ventile gut an die Ventilsitze anpassen können. Wenn der Motor sauber startet und gut läuft können Sie die Hit & Miss wieder aktivieren.
Wahrscheinlich wird jetzt folgendes passieren:
Sie starten den Motor und erreichen die maximale Drehzahl bis die Hit & Miss Regelung das Auslassventil blockiert und offen stehen lässt. Jetzt dreht der Motor frei ohne zu zünden und ohne eine Kompression zu erzeugen. Der Motor dreht so lange, bis er am unteren Umdrehungsbereich der Hit & Miss ist und sie das Auslassventil wieder freigibt. Jetzt sollte der Motor eigentlich wieder beschleunigen, geht aber aus. Das liegt daran, dass für den Hit & Miss Betrieb der Vergaser etwas fetter gestellt werden muss, damit der Motor mehr Benzin ansaugen kann. Den Umdrehungsbereich kann man beim Stationärmotor “Karl“ über die Stellschrauben an den Zugfedern einstellen.
Inbetriebnahme eine Modellbau Verbrennungsmotors
Zuerst sollten vor der Inbetriebnahme alle Gleitlager mit ein paar Tropfen Öl versehen werden. Auch alle Gleitlager und Gelenke sollten geölt werden. Als nächstes wird der Tank mit Treibstoff gefüllt. Die Zündung wird über das Netzgerät mit Strom versorgt. Die Vergasernadel wird jetzt komplett eingeschraubt. Der Zündkerzenstecker wird abgezogen und mit einem Abstand von 1 mm bis 2 mm an die Zündkerzen oder das Gehäuse gehalten. Durch drehen des Schwungrads können Sie jetzt sehen ob die Zündung einwandfrei funktioniert. Der Zündkerzenstecker wird wieder aufgesteckt und die Vergasernadel ca. 1 Umdrehung geöffnet. Jeder Vergaser ist etwas anders, es kann durchaus sein, dass Sie die Vergasernadel mehr oder weniger herausschrauben müssen. Eine Umdrehung ist ein guter Richtwert. Drehen Sie die Kurbelwelle so, dass der Kolben in der vorderen Position ist. Legen Sie den Finger auf die Vergaseröffnung und drehen Sie wieder an der Kurbelwelle bis der Kolben in der hinteren Position ist. Sie sollten einen deutlichen Unterdruck am Vergaser gespürt haben. Durch das komplette Verschließen des Vergasers wurde ausschließlich Treibstoff in das Innere des Motors gezogen. Das erleichtert das Starten des Motors bei geringer Drehzahl. Jetzt können Sie das Schwungrad mit etwas Schwung in Laufrichtung des Motors bewegen. Wenn der Motor richtig eingestellt ist und alle Gleitlager gut eingeschliffen sind, springt er schon bei einer sehr geringen Drehzahl an.
Video: Verbrenner springt nicht an. Modellbaumotor richtig einstellen.
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Sie möchten einen Verbrennungsmotor selber bauen? Dann schauen Sie sich den Materialbausatz Stationärmotor “ Karl“ an.
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