Motortechnik
Wissenswertes
Abstimmungen von Modell-Motoren
Die in RC-Cars verwendeten Verbrennungsmotoren sind zwar - verglichen mit ihren großen Brüdern relativ einfach aufgebaut, bedürfen jedoch einer genauen Einstellung um in der jeweiligen Umgebung optimal zu funktionieren.
Entscheidend für das optimale Laufverhalten des Motors ist der richtige Zündzeitpunkt des Gemisch der von folgenden Parametern abhängt:
Sauerstoffgehalt der Luft, Temperaturwerte der Glühkerze, Verdichtung, Gemisch Einstellung und Nitromethangehalt des Kraftstoffes. Abhängig von der Außentemperatur, dem Luftdruck, der Luftfeuchtigkeit und der Höhe über dem Meeresspiegel, verändert sich der Sauerstoffgehalt in der Außenluft und beeinflusst damit die Zündfähigkeit des Gemisch.
Je mehr Sauerstoff sich in der Luft befindet, desto besser ist die Zündfähigkeit des Gemisch und um so früher ist der Zündzeitpunkt.
Mit steigender Temperatur befindet sich weniger Sauerstoff im Gemisch. Die gilt auch für höher gelegene Orte, hier sinkt der Sauerstoffgehalt ebenfalls. Genauso verhält es sich bei sinkenden Luftdruck.
Glühkerzenwahl
Je heißer die Glühkerze ist desto früher zündet das Gemisch. Aus diesem Grund sollte bei hohen Temperaturen eher eine heiße Kerze gefahren werden da sich weniger Luft im Gemisch befindet. Dies gilt natürlich in umgekehrter Form auch für niedrige Temperaturen, hier wird dann eher eine kalte Kerze zum Einsatz kommen. In der Regel benötigt man ein Kerzensortiment, bestehend aus drei verschiedenen Temperaturbereichen.
Bei REX-Kerzen wäre dies die Kerze Nr. 3, 4 oder 5 für den heißen Bereich. Kerzen der Kategorie 6 oder 7 entsprechen einen mittleren Hitzebereich und 8 oder 9 sind für niedrige Umgebungstemperaturen geeignet. Es empfiehlt sich daher mindestens drei verschiedene Kerzen dabei zu haben, vom Hersteller empfohlene und jeweils eine für den Temperaturbereich darüber und darunter. Da die Kerzen natürlichem Verschleiß ausgesetzt sind empfiehlt es sich einen kleinen Vorrat dabei zu haben.
Auch das Erscheinungsbild der Glühkerze, das sogenannte Kerzenbild gibt Auskunft über die Motorleinstellung. Ideal ist eine silbrig glänzende Wendel die nicht verformt ist. Sollte die Kerze deformiert sein ist die Verdichtung zu hoch. Ist die Kerzenwendel grau oder matt verfärbt dann ist das Gemisch zu mager eingestellt. Je magerer das Gemisch um so früher zündet es - allerdings nur bis zu einen gewissen punkt. Irgendwann ist das Gemisch zu stark abgemagert, dann wird der Motor mangels Brennstoff beim Gas geben ausgehen.
Spaltmaßberechnung
Der wohl am wenigsten beachtete Punkt ist bei der Motoreinstellung ist die Verdichtung. Alle im Handel erhältlichen RC Car - Verbrennungsmotoren können über verschiedene dicke Kopfdichtungen in ihrer Verdichtung eingestellt werden.
Entscheidend für die Messung der Verdichtung ist das Spaltmaß. Dieses ist der Abstand zwischen den Kolben im oberen Totpunkt und dem Brennraum. In der Regel bewegt sich das Spaltmaß im Bereich von 0, bis 0,9 Millimeter. Das Spaltmaß hat enormen Einfluss auf den Zündzeitpunkt des Gemisch. Um das Spaltmaß auszurechnen zu können muss von dem gemessenen Wert des oberen Totpunkt des Kolbens der Wert der Brennraumtiefe abgezogen werden. Der Verbleibende Wert sollte weniger als einen Millimeter betragen. Bei Kolben mit einer Muld wird der höchstmögliche Punkt zu Messung herangezogen.
Höhere Belastung
Zündet der Motor früher, erhöht sich zwar die Leistung etwas, die Belastungen für Pleuel und Motorlager steigen jedoch stark an. Die Motortemperatur erhöht sich und das Leerlaufverhalten verschlechtert sich. Zündet er etwas später, verliert er zwar ein wenig Leistung, ist aber einfacher einzustellen und wird nicht so stark belastet. Da sich die Einsatzbedingungen (Luftdruck, Höhe, Temperatur und Luftfeuchtigkeit) ständig ändern, muss die Motoreinstellung permanent angepasst werden. In der Regel reicht aber eine kleine Korrektur an der Gemischschraube. Wenn auf einer anderen Höhe über dem Meeresspiegel gefahren wird, ist das Unterlegen oder Entfernen von Kopfdichtungsscheiben der Weg zum Erfolg.
Zündet der Motor früher, erhöht sich zwar die Leistung etwas, die Belastungen für Pleuel und Motorlager steigen jedoch stark an. Die Motortemperatur erhöht sich und das Leerlaufverhalten verschlechtert sich. Zündet er etwas später, verliert er zwar ein wenig Leistung, ist aber einfacher einzustellen und wird nicht so stark belastet. Da sich die Einsatzbedingungen (Luftdruck, Höhe, Temperatur und Luftfeuchtigkeit) ständig ändern, muss die Motoreinstellung permanent angepasst werden. In der Regel reicht aber eine kleine Korrektur an der Gemischschraube. Wenn auf einer anderen Höhe über dem Meeresspiegel gefahren wird, ist das Unterlegen oder Entfernen von Kopfdichtungsscheiben der Weg zum Erfolg.
Bis zu einer Höhe von 150 Meter sollte das Spaltmaß 0,7 bis 0,8 Millimeter betragen. Bis zu 400 Meter Höhe kann der Spalt zwischen 0,6 und 0,7 Millimeter betragen, ab 400 Meter Höhe ist dann ein Maß von 0,5 bis 0,6 Millimeter sinnvoll. Die wichtigste Information hierzu liefert das Standgasverhalten des Motors, der sich natürlich in einem optimalen Zustand (intakte Kompression) befinden muss. Läuft der Motor im Stand auf einer neuen Strecke nicht optimal, obwohl er vorher auf einer anderen Strecke ein stabiles Standgas hatte, dann sollte man das Spaltmaß variieren ohne weitere Veränderungen am Motor vorzunehmen.
Am wichtigsten ist die Passung zwischen Kolben und Laufbuchse. Da unsere Motoren keine Kolbenringe besitzen, erfolgt die Abdichtung zwischen diesen beiden Bauteilen durch eine sehr enge Passung. Diese Passung kann fertigungstechnisch nicht optimal produziert werden, also muss sie sich beim Einlaufen einschleifen. Wichtig dabei ist, dass dies bei Betriebstemperatur geschieht, da die Passung genau dann optimal sein muss. Daher nie zu kalt einlaufen lassen – die Temperatur an der Kerze muss mindestens 70 Grad Celsius betragen. Zuerst wird der Motor auf der Startbox über die Dauer einer Tankfüllung bei Betriebstemperatur in Leerlaufdrehzahl laufen gelassen. Dabei ist lediglich darauf zu achten, dass er nicht ausgeht, ansonsten sollte die Standgasschraube etwas hineingedreht werden. Ist der erste Tank durchgelaufen, wird die Schwungscheibe so lange bewegt, bis der untere Totpunkt erreicht ist. Der restliche Kraftstoff kann nun durch Drehen des Modells auf die Seite durch das Resonanzrohr abfließen. Nach genügend langer Abkühlpause wird das Modell für die Dauer des nächsten Tanks schon gefahren. Dabei ist es wichtig, den Motor immer wieder mit kurzen sanften Gasstößen in untere und mittlere Drehzahlbereiche und dann wieder in den Leerlauf zu bringen. Wenn der Motor einigermaßen gut läuft, wird die Vergasereinstellung beibehalten. Ansonsten wird die Hauptnadel so weit zugedreht, bis der Motor einigermaßen Gas annimmt. Nach Beendigung sollte der restliche Kraftstoff ebenfalls abfließen und der Motor abkühlen. Nun sollten noch weitere drei bis vier Tanks gefahren werden. Wichtig dabei ist, dass jedes Mal die Drehzahl etwas erhöht wird und der Motor nach jedem Tank gut abkühlen kann. Dauervollgas ist auf jeden Fall zu vermeiden. Das Gemisch kann nun nach und nach abgemagert werden.
Die letzten drei Einfahrtanks können notfalls auch auf der Strecke im Training gefahren werden.
Am wichtigsten ist die Passung zwischen Kolben und Laufbuchse. Da unsere Motoren keine Kolbenringe besitzen, erfolgt die Abdichtung zwischen diesen beiden Bauteilen durch eine sehr enge Passung. Diese Passung kann fertigungstechnisch nicht optimal produziert werden, also muss sie sich beim Einlaufen einschleifen. Wichtig dabei ist, dass dies bei Betriebstemperatur geschieht, da die Passung genau dann optimal sein muss. Daher nie zu kalt einlaufen lassen – die Temperatur an der Kerze muss mindestens 70 Grad Celsius betragen. Zuerst wird der Motor auf der Startbox über die Dauer einer Tankfüllung bei Betriebstemperatur in Leerlaufdrehzahl laufen gelassen. Dabei ist lediglich darauf zu achten, dass er nicht ausgeht, ansonsten sollte die Standgasschraube etwas hineingedreht werden. Ist der erste Tank durchgelaufen, wird die Schwungscheibe so lange bewegt, bis der untere Totpunkt erreicht ist. Der restliche Kraftstoff kann nun durch Drehen des Modells auf die Seite durch das Resonanzrohr abfließen. Nach genügend langer Abkühlpause wird das Modell für die Dauer des nächsten Tanks schon gefahren. Dabei ist es wichtig, den Motor immer wieder mit kurzen sanften Gasstößen in untere und mittlere Drehzahlbereiche und dann wieder in den Leerlauf zu bringen. Wenn der Motor einigermaßen gut läuft, wird die Vergasereinstellung beibehalten. Ansonsten wird die Hauptnadel so weit zugedreht, bis der Motor einigermaßen Gas annimmt. Nach Beendigung sollte der restliche Kraftstoff ebenfalls abfließen und der Motor abkühlen. Nun sollten noch weitere drei bis vier Tanks gefahren werden. Wichtig dabei ist, dass jedes Mal die Drehzahl etwas erhöht wird und der Motor nach jedem Tank gut abkühlen kann. Dauervollgas ist auf jeden Fall zu vermeiden. Das Gemisch kann nun nach und nach abgemagert werden.
Die letzten drei Einfahrtanks können notfalls auch auf der Strecke im Training gefahren werden.
Resonanzrohr
Nicht nur technisch ein sehr sinnvolles Bauteil, auch optisch machen die vollkommen
verchromten Resonanzrohre einiges her.
verchromten Resonanzrohre einiges her.
Weitere Änderungen
Alle Einstellungen müssen bei Betriebstemperatur erfolgen, die bei etwa 100 Grad Celsius an der Kerze erreicht ist. Nun wird kurz hintereinander immer wieder Vollgas gegeben und das Beschleunigungsverhalten beobachtet. Stottert der Motor und erreicht dann erst hohe Drehzahlen, muss die Hauptdüsennadel weiter zugedreht werden. Dies kann in Viertelumdrehungen geschehen. Diese Prozedur wird so lange wiederholt, bis der Motor aufgrund eines zu mageren Gemischs beim Gas geben wegbleibt.
Ist dieser Punkt erreicht, muss die Hauptdüsennadel wieder um eine halbe Umdrehung aufgedreht werden. Als Nächstes wird der Leerlauf mit der Standgasschraube eingestellt. Dazu wird wieder kurz hintereinander Vollgas gegeben und das anschließende Abfallen in den Leerlauf beobachtet. Der Motor muss sofort in einen niedrigen und gleichmäßigen Leerlauf fallen. Sollte dies nicht der Fall sein, muss die Standgasschraube so lange herausgedreht werden, bis der Motor ohne „nachzulaufen“ einen niedrigen Leerlauf erreicht. Es ist dabei wichtig, zwischen den Einstellungen immer wieder zwei- bis dreimal kurz Vollgas zu geben, um das Ergebnis nicht durch angesammelten Kraftstoff zu verfälschen.
Zuletzt folgt die Einstellung des Leerlaufgemischs. Auch hier wird der Motor immer wieder kurz auf Höchstdrehzahl gebracht und danach das Leerlaufverhalten beobachtet. Die Leerlaufdrehzahl muss für etwa zehn Sekunden konstant bleiben und danach langsam abfallen, bis der Motor schließlich aufgrund des im Kurbelgehäuse angesammelten Sprits ausgeht. Ein längerer konstanter Leerlauf als die beschriebenen zehn Sekunden deutet auf ein zu mageres Leerlaufgemisch hin. Auf der Strecke wird der Motor dann im unteren Bereich zu mager laufen und neben schlechterer Beschleunigung auch zu heiß werden. Erhöht der Motor sogar die Drehzahl nach ein paar Sekunden, ist das Leerlaufgemisch definitiv zu mager. In diesem Fall muss die Leerlaufgemisch Schraube in Achtelschritten herausgedreht werden, bis der Motor nach Vollgas etwa zehn Sekunden im Leerlauf gleichmäßig läuft. Fällt die Drehzahl dagegen kurz nach Erreichen des Leerlaufs merklich ab, ist das Leerlaufgemisch zu fett.
Ein Zudrehen der Leerlaufgemischschraube, ebenfalls in Achtelschritten, wird zum gewünschten Ergebnis führen.
Anderer Weg
Ist ein konstanter Leerlauf mit dieser Methode nicht zu erreichen, kann mit der Kopfdichtung experimentiert werden. Sollte der Motor nach Vollgas immer wieder mit erhöhter Leerlaufdrehzahl nachlaufen und erst dann in den Leerlauf fallen, muss das Spaltmaß geändert werden. Für den Anfang genügen 0,2 Millimeter, die entnommen oder untergelegt werden müssen. Danach muss der gesamte Einstellvorgang wiederholt werden, da die Parameter verändert wurden. Das Spaltmaß beeinflusst in sehr großem Maße das Leerlaufverhalten.
Dies gilt auch, wenn sich die Höhe über dem Meeresspiegel ändert. Je höher man über dem Meeresspiegel ist, desto weniger Unterlegscheiben sollten verwendet werden, umgekehrt gilt dies natürlich ebenfalls. Eine optimale Einstellung erreicht man allerdings erst auf der Strecke. Hierzu ist es notwendig, das Fahrverhalten und den Leerlauf zu beobachten. Meist sind es nur noch kleine Korrekturen, die auf der Strecke vorgenommen werden müssen. Wichtig ist, dass das Fahrzeug sauber beschleunigt, beim Anbremsen vor Kurven ohne nachzulaufen in den Leerlauf fällt und beim Tanken nicht ausgeht.
Wenn die oben beschriebene Einstellreihenfolge beibehalten wird und immer wieder ein paar Runden gefahren werden, lässt der Erfolg nicht lange auf sich warten. Wir weisen nochmals ausdrücklich darauf hin, dass es sich bei der von uns beschriebenen Vorgehensweise nur um eine von vielen Möglichkeiten zur Umsetzung handelt. Sicher gibt es mit anderen Komponenten andere Vorgehensweisen.
Alle Einstellungen müssen bei Betriebstemperatur erfolgen, die bei etwa 100 Grad Celsius an der Kerze erreicht ist. Nun wird kurz hintereinander immer wieder Vollgas gegeben und das Beschleunigungsverhalten beobachtet. Stottert der Motor und erreicht dann erst hohe Drehzahlen, muss die Hauptdüsennadel weiter zugedreht werden. Dies kann in Viertelumdrehungen geschehen. Diese Prozedur wird so lange wiederholt, bis der Motor aufgrund eines zu mageren Gemischs beim Gas geben wegbleibt.
Ist dieser Punkt erreicht, muss die Hauptdüsennadel wieder um eine halbe Umdrehung aufgedreht werden. Als Nächstes wird der Leerlauf mit der Standgasschraube eingestellt. Dazu wird wieder kurz hintereinander Vollgas gegeben und das anschließende Abfallen in den Leerlauf beobachtet. Der Motor muss sofort in einen niedrigen und gleichmäßigen Leerlauf fallen. Sollte dies nicht der Fall sein, muss die Standgasschraube so lange herausgedreht werden, bis der Motor ohne „nachzulaufen“ einen niedrigen Leerlauf erreicht. Es ist dabei wichtig, zwischen den Einstellungen immer wieder zwei- bis dreimal kurz Vollgas zu geben, um das Ergebnis nicht durch angesammelten Kraftstoff zu verfälschen.
Zuletzt folgt die Einstellung des Leerlaufgemischs. Auch hier wird der Motor immer wieder kurz auf Höchstdrehzahl gebracht und danach das Leerlaufverhalten beobachtet. Die Leerlaufdrehzahl muss für etwa zehn Sekunden konstant bleiben und danach langsam abfallen, bis der Motor schließlich aufgrund des im Kurbelgehäuse angesammelten Sprits ausgeht. Ein längerer konstanter Leerlauf als die beschriebenen zehn Sekunden deutet auf ein zu mageres Leerlaufgemisch hin. Auf der Strecke wird der Motor dann im unteren Bereich zu mager laufen und neben schlechterer Beschleunigung auch zu heiß werden. Erhöht der Motor sogar die Drehzahl nach ein paar Sekunden, ist das Leerlaufgemisch definitiv zu mager. In diesem Fall muss die Leerlaufgemisch Schraube in Achtelschritten herausgedreht werden, bis der Motor nach Vollgas etwa zehn Sekunden im Leerlauf gleichmäßig läuft. Fällt die Drehzahl dagegen kurz nach Erreichen des Leerlaufs merklich ab, ist das Leerlaufgemisch zu fett.
Ein Zudrehen der Leerlaufgemischschraube, ebenfalls in Achtelschritten, wird zum gewünschten Ergebnis führen.
Anderer Weg
Ist ein konstanter Leerlauf mit dieser Methode nicht zu erreichen, kann mit der Kopfdichtung experimentiert werden. Sollte der Motor nach Vollgas immer wieder mit erhöhter Leerlaufdrehzahl nachlaufen und erst dann in den Leerlauf fallen, muss das Spaltmaß geändert werden. Für den Anfang genügen 0,2 Millimeter, die entnommen oder untergelegt werden müssen. Danach muss der gesamte Einstellvorgang wiederholt werden, da die Parameter verändert wurden. Das Spaltmaß beeinflusst in sehr großem Maße das Leerlaufverhalten.
Dies gilt auch, wenn sich die Höhe über dem Meeresspiegel ändert. Je höher man über dem Meeresspiegel ist, desto weniger Unterlegscheiben sollten verwendet werden, umgekehrt gilt dies natürlich ebenfalls. Eine optimale Einstellung erreicht man allerdings erst auf der Strecke. Hierzu ist es notwendig, das Fahrverhalten und den Leerlauf zu beobachten. Meist sind es nur noch kleine Korrekturen, die auf der Strecke vorgenommen werden müssen. Wichtig ist, dass das Fahrzeug sauber beschleunigt, beim Anbremsen vor Kurven ohne nachzulaufen in den Leerlauf fällt und beim Tanken nicht ausgeht.
Wenn die oben beschriebene Einstellreihenfolge beibehalten wird und immer wieder ein paar Runden gefahren werden, lässt der Erfolg nicht lange auf sich warten. Wir weisen nochmals ausdrücklich darauf hin, dass es sich bei der von uns beschriebenen Vorgehensweise nur um eine von vielen Möglichkeiten zur Umsetzung handelt. Sicher gibt es mit anderen Komponenten andere Vorgehensweisen.
Quelle
RC-Freaks.eu