Der Modell-Dieselmotor oder Kompressionszünder-Motor
Andreas Schütz
Andreas Schütz
Als Modellbauer interessiert man sich selbstverständlich für Technik. Wer sich dann auch noch im Besonderen für Feinmechanik begeistern kann, für den gibt es ein ganz spezielles und reizvolles Thema: den Modell-Dieselmotor!
Jeder Flugmodellbauer in Europa, der “damals“ nach einem Antrieb suchte, kannte den Modelldiesel, er war bis Ende der 1970er Jahre marktüblich. Diese Bauart war in der konstruktiven Gestaltung und der Fertigungsqualität absolut ausgereift und zuverlässig. Jedoch mit der Verbreitung von Fernlenkanlagen für Modellflugzeuge, die anfangs unter anderem sehr vibrationsempfindlich waren, traten neben den Vibrationen noch weitere Nachteile der Modelldiesel in den Vordergrund: etwas mehr Gewicht, reduzierte Drosseleigenschaften, Leistungsreduzierung bei Verwendung von Schalldämpfern und ein höherer Kaufpreis.
Das Jahr, in dem Graupner die Taifun-Dieselmotoren aus dem Programm genommen hat, markiert den Zeitpunkt, ab dem der Modelldiesel in Deutschland auszusterben begann. Deshalb ist es heute immer wieder eine besondere Freude, z. B. einen Taifun-Hurrikan oder -Zyklon, die bis 1974 von Graupner vertrieben worden sind, laufen zu lassen. Die Starteigenschaften können am besten mit “spontan“ beschrieben werden, sowohl im kalten als auch im heißen Zustand.
Zum Glück gab es da die traditionsbewussten Engländer. In England war der Modelldiesel über Jahrzehnte weiterhin ein Nischenprodukt und auch in den GUS Ländern wurde der Modelldiesel weiterentwickelt. So hat diese faszinierende Variante des Verbrennungsmotors doch bis heute überlebt.
Aktuell kann man glücklicherweise wieder eine große Vielfalt an neuen Modell-Dieselmotoren kaufen. Das Angebot ist sehr breit und reicht von 0,33 cm³ bis 10 cm³. Es gibt Serienproduktion und Einzelfertigung. Die Motoren kommen aus Japan, Australien, der Ukraine, der Tschechischen Republik, England und Spanien, um nur einige Länder zu nennen, in denen die Motoren gefertigt und “ab Lager“ verkauft werden. Die Kaufabwicklung über das Internet und ggf. die Sprachbarriere sind dabei Hürden, die leider überwunden werden müssen. Die Möglichkeit, die Dieselmotoren und das Zubehör in Deutschland z. B. über die Firma ENYA-Modellmotoren direkt kaufen zu können, ist deshalb besonders erfreulich.
Motiviert durch eine lebhafte “Vintage Szene“ im Flugmodellsport, werden in England sogar wieder Dieselmotoren der alten Bauart mit 360°-Spülung hergestellt und zwar auf dem gleichen Qualitätsniveau wie damals! Neben hier ungenannten Anderen möchte ich als besonders eindrucksvolles Beispiel den Oliver Tiger Mk3-Diesel erwähnen.
Oliver Tiger Mk3, Bj. 1956, 2,5 cm3, 0,37 PS bei 18.000 1/min; seinerzeit werksgetunt und modifiziert für den Einsatz in einem FAI-Team-Race-Flugmodell
Dieser Motor wurde als absoluter Rennmotor in England in den 1950er Jahren entwickelt und ist bei FAI-Team-Race-Wettbewerben und beim Combat für viele Jahre das Maß aller Dinge gewesen. Damals vom Zweimann-Familienunternehmen (Vater und Sohn) in Handarbeit hergestellt, wird er heute einerseits mit den original Gusswerkzeugen und andererseits auf modernen CNC-Maschinen produziert. Allerdings nicht ohne von erfahrener Hand den letzten Feinschliff zu bekommen. Und es gilt immer noch, was auch in den 1950er Jahren schon mal ein Tester festgestellt hat:
„Der Oliver Tiger Mk3-Diesel ist ein leistungsfähiger Rennmotor mit hohem Drehmoment bei gleichzeitig sehr geringem Verbrauch. Wegen seiner phantastischen Startfreudigkeit wäre es auch der ideale Anfängermotor, gäbe es da nicht die hohen Anschaffungskosten und die lange Lieferzeit"
Oliver Tiger Mk3 aktuelle Produktion
Dem ist auch aus heutiger Sicht nichts hinzuzufügen.
An diese Handhabungseigenschaften kommen die modernen Modelldiesel nicht immer ganz heran, obwohl es natürlich auch hier Unterschiede gibt. Die modernen Modell-Dieselmotoren sind alle mit Schnürle-Spülung arbeitende Sportmotoren. Positiv zu erwähnen sind hinsichtlich ihrer Qualität und Funktion die Motoren von ENYA.
Der Gewichtsnachteil zum Glühzünder ist nur noch sehr gering, die Vibrationen sind auch nicht mehr wesentlich stärker als bei einem vergleichbaren Glühzünder.
Enya SS15 BB ABC RC 2,5 cm3 0,42 PS bei 17.900 1/min, LS: 7x4, 0,31 PS bei 11.400 1/min, LD: 10x3
Es gibt sogar Hochleistungs-Modell-Dieselmotoren für den Wettbewerbseinsatz, die den Glühzündern hinsichtlich Leistung und Verbrauch weit überlegen sind, beispielsweise der exzellent gefertigte JAK 09 aus Sibirien. Bei den Motoren mit Schnürle-Spülung macht das Wissen um einige Besonderheiten beim Start und im Betrieb die Verwendung leichter. Deshalb finden sich im Anschluss wertvolle Hinweise zum Starten bzw. zur Erstinbetriebnahme.
JAK 09 1,5 cm3 aus Novosibirsk; 0,42 PS bei 21.000 1/min
Die nachfolgende Anleitung ist etwas lang geraten. Die Absicht war, ergänzend zur Betriebsanleitung, sich mittels einer Schritt für Schritt-Anleitung dem Verhalten von Modell-Dieselmotoren zu nähern und dabei bewusst nicht auf solche Kenntnisse zurückzugreifen, die man sich beim Betrieb von Glühzündern möglicherweise bereits angeeignet hat. Durch diese Herangehensweise ist es in kurzer Zeit möglich, mit den Besonderheiten des Modelldiesels vertraut zu werden.
Das Starten von modernen Modell-Dieselmotoren mit Schnürle-Spülung (SnS)
Die Erstinbetriebnahme
Moderne Zweitakt-Dieselmotoren sind in der Regel mit SnS ausgestattet. Diese Anordnung der Kanäle für den Gaswechsel im Zweitaktmotor ist nach Adolf Schnürle benannt und besteht in der üblichen Konfiguration aus zwei Überströmkanälen und einem Auslasskanal. Die Vorteile gegenüber den früheren Konstruktionen mit 360°-Spülsystemen aus den 1950er und 1960er Jahren sind eine höhere Leistung, ein reduzierter Verbrauch und vereinfachter Anbau von Schalldämpfern. Aber, wie so oft, gibt es leider auch Nachteile. SnS-Motoren können mit etwas zu viel Kraftstoff gnadenlos absaufen – ohne “Warnsignale“ zu geben und brauchen dann ewig, bis sie wieder anspringen, ohne das erkennbar wird, woran es liegt.
Insbesondere wenn Sie den Motor zum ersten Mal in Betrieb nehmen sind die folgenden Hinweise wertvoll. Nie, wirklich NIE zum Starten von Modell-Dieselmotoren einen Elektrostarter verwenden. Die Gefahr, dabei das Pleuel oder die Kurbelwelle zu beschädigen, ist sehr groß. Statt dessen lieber eine schwere Luftschraube für maximalen “Schwungradeffekt“ einsetzen, bevorzugt Propeller aus glasfaserverstärktem Nylon statt Holz.
Der Propeller wird so montiert, dass er beim Drehen der Kurbelwelle in Laufrichtung und beginnendem Kompressionswiderstand auf einer 20 Minuten vor 2 Uhr-Position steht.
Zum Anwerfen unbedingt die Hand mit einem Lederhandschuh oder einem Kevlar-Schnittschutzhandschuh schützen. Der “Schwung aus dem Handgelenk“, den man zum Anwerfen braucht, ist sicher bald wieder da (Fahrradfahren verlernt man auch nicht).
Das Anwerfen erfolgt bei Modell-Dieselmotoren immer in Drehrichtung des Motors. Es gibt noch spezielle Anwurfmethoden aus dem Fesselflug-Team-Race, die eine andere Ausrüstung erfordern. Auf diese Beschreibung möchte ich hier aber verzichten.
Das Einlaufen sollte immer zuerst auf einem Prüfstand erfolgen. Zusätzliche Hinweise zum Prüfstand gibt es weiter unten. Man verwendet transparenten Kraftstoffschlauch, um die Kraftstoffversorgung beobachten zu können. Besonders geeignet ist TYGON® Material.
Zu Beginn nicht den Kraftstofftank befüllen. Nur 3-4 Tropfen Kraftstoff in den Vergaser geben (primen) und Anwerfen bis der Motor läuft.
Folgendes bitte unbedingt verinnerlichen: Ein Motor, der mit dieser eingespritzten Kraftstoffmenge nicht anspringt, führt mit angeschlossenem Tank zur totalen Verzweifelung und zu Frust. Es wird also zuerst versucht, mit dem Motor vertraut zu werden, indem man ihn mit dieser kleinen Kraftstoffmenge zum Laufen bringt. Wegen des leeren Tanks riskiert man nicht, dass er absäuft, ohne dass man es bemerkt.
Sollte der Motor mit diesen 3-4 Tropfen auch nach 20 mal anwerfen nicht zünden, kann die Kompression schrittweise erhöht werden. Von oben auf den Zylinderkopf geschaut, bedeutet “ein Schritt“ etwa ein 30°-Drehwinkel an der Kompressionsschraube. Das entspricht dem Winkel, den der Minutenzeiger auf dem Zifferblatt einer Uhr in fünf Minuten überstreicht.
Nach der Kompressionserhöhung erneut mindestens 20 mal anwerfen, dann noch mal einen Schritt erhöhen, bis die Kompression insgesamt um 60° oder 10 Minuten erhöht wurde.
Erst jetzt(!) nochmals 2-3 Tropfen (primen) in den Vergaser geben und wie oben beschrieben weitermachen. Falls erforderlich, die Kompression weiter, in 30°- oder 5 Minuten-Schritten erhöhen. Sollte der Widerstand beim Anwerfen groß werden oder der Motor zurückschlagen, ist die Kompression zu hoch. Mindestens ½ Umdrehung (180°), gegebenenfalls auch eine ganze Umdrehung (360°) zurückdrehen und ohne weiteren Kraftstoff einzuspritzen weiter anwerfen. Der Motor wird garantiert Lebenszeichen von sich geben!
Nachdem der Motor mit der gefundenen Kompressionseinstellung gelaufen ist, werden erneut 3-4 Tropfen in den Vergaser gegeben und der Motor angeworfen.
Wenn das Starten mit den 3-4 Tropfen immer wieder zuverlässig klappt, wird die Kompression wieder um einen Schritt (30°) erhöht und die Reaktion des Motors bewertet. Springt er noch besser an – gut . Startet er schlechter, wird die Kompression zwei Schritte (60°) zurückgenommen, das Verhalten des Motors beobachtet und danach, falls erforderlich, um weitere Schritte reduziert.
Sobald der Motor nach dem Primen immer wieder zuverlässig kurz anläuft, ist es soweit!
Der Tank wird angeschlossen bzw. befüllt, die Düsennadel nach den Angaben der Betriebsanleitung geöffnet und mit dem Finger auf der Vergaseröffnung der Propeller 1 bis 2 mal in Laufrichtung gedreht bis die Kraftstoffleitung erkennbar gefüllt ist (deshalb der transparente Kraftstoffschlauch). Dann ohne Primen anwerfen. Wenn nichts passiert, wieder 2-3 Tropfen in den Vergaser geben und der Motor wird starten und: durchlaufen!
Nach der Aufwärmphase des Motors folgt die Abstimmung für besten Lauf mit der Düsennadel und der Feinstellung der Kompression, siehe dazu die Hinweise zur Aufwärmphase und Betriebseinstellung weiter unten.
zum Teil 2
LG
Andy
