Methanoler Einstellen verstehen ....

[guido]

Hallo !

Angeregt durch den Fred "Motor abmagern, aber richtig" habe ich einige Lexikonartikel über Verbrennungsmotoren gelesen. Ziel ist es zu verstehen, was passiert, wenn ich den Motor einstelle und was eigentlich dabei optimiert werden soll. Ich hoffe, dass ich alles verstanden habe und die richtigen Schlüsse ziehe. Bleibt noch die Frage, wie ich "idiotensicher" den Zustand des Motors erkenne

OK, hier nun meine Zusammenfassung:

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Erreicht werden soll bei einer optimalen Einstellung ein möglichst hoher Verbrennungsdruck kurz nach dem oberen Totpunkt des Zylinders. Dazu muss

* das Sprit/Luftgemisch rechtzeitig zünden
* das Sprit/Luftgemisch mindestens stöchiometrisch (ausreichend Sprit enthalten um den Sauerstoff komplett zu verbrauchen) sein
* das Sprit/Luftgemisch möglichst stark verdichtest sein
* die Verbrennungstemperatur möglichst hoch sein

Leider müssen aber noch einige Randbedingungen erfüllt werden, die bezüglich der obigen Punkte zu Kompromissen zwingen:

* eine klopfende Verbrennung muss vermieden werden. Klopfende Verbrennung meint: Die Verbrennung beginnt nicht (nur) an der Glühkerze sondern spontan und zufällig sonstwo im Brennraum, bevorzugt an heißen Stellen: verschiedene aufeinandertreffende Verbrennungsfronten sorgen dann für schädlich große und hochfrequente Zylinderdruckschwankungen
* der Motor darf nicht so heiss werden, dass er kaputt geht (Verklemmen oder schmelzen von Bauteilen)

Die letzten beiden Punkte lassen sich vermeiden, wenn man den Motor kalt hält, z.B. indem

* der Motor fett läuft und durch die Verdunstung des Kraftstoffs gekühlt wird
* man die Verdichtung herabsetzt
* das Sprit/Luftgemisch später zündet und ein Teil dadurch erst im Auspuff verbrennt

Aber:

* der höchste Verbrennungsdruck darf auf keinen Fall vor dem oberen Totpunkt des Zylinders erreicht werden, sonst läuft der Motor rückwärts bzw. arbeitet gegen die Schwungmasse und zerstört sich so auf Dauer mechanisch

Der Zündzeitpunkt wird bestimmt durch

* den Wärmewert der Glühkerze (je wärmer, desto früher)
* den Nitromethangehalt (je mehr, desto früher)
* das Gemisch (je fetter desto später)

Daraus schließe ich, das man den Vergaser so fett einstellen muss, dass der Motor schön gekühlt wird und dann für eine rechtzeitige Zündung sorgen muss, indem man eine passende Glühkerze bzw. passenden Nitromethananteil im Sprit wählt. Dabei ist zu beachten, das der Zündzeitpunkt nur für eine bestimmte Motordrehzahl optimiert werden kann, da es von der Zündung bis zum Druckaufbau immer gleich lange dauert, aber der Zylinder unterschiedlich lange braucht, bis er den oberen Totpunkt überschritten hat.

Leichte Korrekturen des Zündzeitpunkts sind dann noch durch die Einstellung des Gemischs möglich. Auch eine Glühelektronik ermöglicht die Beeinflussung (Verschiebung nach "früher", das Gemisch kann dann z.B. fetter bleiben) der Zündung.

Ungünstige Vergasereinstellungen können folgende Effekte hervorrufen:

zu fett:
* die Glühkerze geht aus und es wird garnicht mehr gezündet
* es entsteht ein nicht mehr zünd*fähiges* Gemisch (obere Explosionsgrenze)

zu mager:
* es wird kein ausreichend hoher Verbrennungsdruck erreicht
* es entsteht ein nicht mehr zünd*fähiges* Gemisch (untere Explosionsgrenze)

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CU Guido

[Franz aus Wien]

Re: Methanoler Einstellen verstehen ....

Hallo Guido,

guter Thread. Das Verstehen ist schon ein wichtiger Punkt. Leider happert es bei mir in der Umsetztung.
Hoffentlich kommen noch gute Meldungen dazu, damit E-Flieger wie ich, damit auch zurecht kommen.

Grüße,
Franz

[guido]

Re: Methanoler Einstellen verstehen ....

Hallo Franz !

Genau das Problem habe ich auch: Die Umsetzung.

Gibt es eigentlich einen einfachen Weg den Zündzeitpunkt des Motors zu messen ?
Mir geht es dabei um ein für den Hobbyelektroniker einfach umzusetzendes Messprinzip. Ein Drucksensor scheidet wohl aus (den kriegt man nicht so leicht an den Zylinderkopf).

Sonst habe ich noch folgende Ideen dazu:

1. Widerstandsmessung der Glühkerze:

Der Widersand einer Glühkerze hängt u.A. von der Temperatur der Glühwendel ab. Ich denke mal die wird sich bei der Zündung erwärmen ;-). Das Problem ist allerdings, das die Kerze wohl zu träge sein wird (man hat ja ca. 300 Umdrehungen des Motors pro Sekunde ....). Vielleicht sieht man aber doch was, wenn die Kerze durch einen frischen Methanolschwall bei jedem Kolbenumlauf erst mal gekühlt wird.

2. Ein Mikrophon am Auspuff und eins am Zylinderkopf besfestigen und mit der Soundkarte am Laptop das Motorgeräusch aufnehmen:

Wenn man sich die Aufnahme dann in einem Soundbearbeitungsprogramm anschaut müsste man auf dem "Zylinderkopfkanal" zuerst "etwas lautes" sehen und kurze Zeit später auf dem "Auspuffkanal" aus der Zeitdifferenz kann man auf den Zündzeitpunkt zurückrechnen.

3. Ein zweites Motorthermometer am Krümmer:

ßndere ich etwas am Motor, dass die Zündung nach "spät" verschiebt, muss der Zylinderkopf kälter und der Krümmer heißer werden (Sprit verbrennt im Auspuff). Bei einer Verschiebung nach "früh" ist es umgekehrt. Hier ist allerdings nur eine relative Aussage möglich.

CU Guido

[obenbleiben]

Re: Methanoler Einstellen verstehen ....

Hallo Guido,

...Fremdzündung und Einspritzanlage mit Blackbox und Chiptuning an den Motor dran, dann via e-prom auf die Programmierung des Einspritz- und Zündzeitpunktes und deren Verlauf einfluss nehmen.....

....und das Extragewicht auch noch mitschleppen!!

Nein aber mal ehrlich, es gibt bei einer Motor-, Dämpfer-, Verdichtungs- und Spritkonstellation (Setup) nur max. 2 Kerzentypen die wirklich gut funktionieren und diese Setups sind weitestgehend bekannt und kann man in div. Foren auch finden.

Ist ja schön, dass Du Dir Gedangen machst, sollte aber doch alles in einem gewissen Rahmen bleiben, ansonsten wirst Du auch noch verschiedene Glühkerzen entwickeln und herstellen müssen. Mal abgesehen davon, dass man das thermische Laufverhalten eines 2 Takt-Methanolers auch entscheidend über die Dämpferanlage und über den verwendeten Sprit mitbestimmen kann.

Und alles, was bei der Entwicklung herauskommt, muß dann noch bezahlbar sein und muss sich in Langzeittests bewähren und muss letztendlich vom Endanwender akzeptiert und gekauft werden.

Das Betätigungsfeld wäre enorm und sprengt wohl jeglichen Rahmen.

Trotz allem finde ich es gut, dass man hier im Forum mal darüber reden kann.

MfG
Rainer

[guido]

Re: Methanoler Einstellen verstehen ....

Hallo Rainer !

Ja, der Aufwand sollte noch im Rahmen bleiben. Wenn ich den Zündzeitpunkt exakt beeinflussen will kann ich mir ja auch einfach einen Benzinmotor kaufen.

Wenn ich ein empfohlenes Setup fliege ist an der Abstimmung eigentlich nicht viel zu tun. Trotzdem staune ich immer wieder was in meinem Motor steckt, wenn ein Experte mal hier und da ein bischen rumdreht oder die Kerze wechselt, bekomme es aber selbst einfach nicht hin. Hier würde ich mir eben einfach etwas messtechnische Unterstützung wünschen bzw. verstehen wollen, auf was ich genau hören und achten muss.

CU Guido

[Markus 'nurmalso' Pillmann]

Re: Methanoler Einstellen verstehen ....

steckt, wenn ein Experte mal hier und da ein bischen rumdreht oder die Kerze wechselt, bekomme es aber selbst einfach nicht hin. Hier würde ich mir eben einfach etwas messtechnische Unterstützung wünschen bzw. verstehen wollen, auf was ich genau hören und achten muss.

Da hilft eben nur, wie es fuers Fliegen auch geht, ueben, ueben, ueben.... Jahrelange Erfahrung mit Methanolern sind eben durch kein Messgeraet zu ersetzen. Das wird sich imho auch auf absehbare Zeit nicht aendern.

Wobei fuer mich fraglich ist, ob wir in 10 bis 15 Jahren ueberhaupt noch Methanoler finden. Der Trend geht (leider) immer mehr zu Brushless Motoren. Die Leistung in gleich grossen Helis ist durchaus beeindruckend. Nur leider imho noch viel zu teuer, was Akkus und Ladegeraetschaften angeht.

Nuja, hast Du erstmal 5-10 Motoren das Laufen beigebracht, weisst Du auch genau, auf was Du zu achten hast. Vielleicht auch schon beim zweiten.

Gruesse

Markus

[obenbleiben]

Re: Methanoler Einstellen verstehen ....

Hallo Guido,

leider ist mir eine solche messtechnische Unterstützung nicht bekannt und ich verstehe auch worin das von Dir angesprochene Problem besteht.

Daher ist es schon sehr ausschlaggebend, ob Du Dir direkt von einem Experten etwas emphelen lässt, oder ob die Empfehlung nur auf halbwissen beruht, womit der Motor dann auch "so lala" läuft.

Desweiteren stimme ich Markus (nurmalso) zu und bin auch der Meinung, dass die Erfahrung das Laufverhalten beurteilen zu können über alles zählt.

Beispiel:
Was nützt Dir ein auf max. Leistung getrimmter Motor in einer Helimechanik, der aufgrund seiner spitzen messtechnischen Einstellung knallhart läuft und Du angst haben mußt, dass sich der Heli im Flug durch die Vibrationen auf die Dauer zerlegt!....
...dann lieber einen weich laufenden Motor, der zwar etwas früher mit der Leistung einbricht, sich aber schnell wieder erholt und dafür die Mechanik und die Elektronik schont.

Mein Tip:
Sich mit dem eigenen Heli an einen Experten wenden und den Motor von ihm einstellen lassen. Dabei immer schön über die Schulter schauen!!!
...das hilft!!!

Oder noch besser:
Tips und Infos von vielen Experten anlesen oder einholen und im Eigenversuch ausprobieren. Dann kann Dir nachher keiner was erzählen!

MfG
Rainer