Zündung
Grafik: Draufsicht Motor ROTAX 912, Propellernabe links, Zylindernummerierung. |
Der ROTAX 912 hat einen integrierten Generator (Lichtmaschine), angeflanscht an der Motorrückseite. Die generierte Spannung der Charging coils wird zum Laden der Bordbatterie (Instrumente, Starter, Anlasser) verwendet. Zu Erzeugung der Zündspannung sind separate Ignition coils vorhanden.
Die beiden Einheiten sind doppelt ausgelegt also redundant. Ein System kann ausfallen ohne dass der Motor stehen bleibt. Bei Ausfall einer Zündeinheit hat man einen kleinen Drehzahlabfall, was man beim Run-Up durch ausschalten einer Einheit prüfen kann.
Bei Komplettausfall der Charging coils wird die Batterie nicht mehr geladen und entleert sich im Flug durch angeschlossene Verbraucher wie Instrumente. Bei leerer Batterie kann nicht gestartet werden, alle Verbraucher funktionieren nicht mehr jedoch würde der Motor weiterlaufen.
Bei einem 4-Takt Motor muss alle zwei Kurbelwellenumdrehung pro Zylinder einmal gezündet werden. Da der ROTAX 912 4 Zylinder an einer Kurbelwelle hat, werden also pro Kurbelwellenumdrehung 2 Zündfunken benötigt damit je Zylinder eine Kerze befeuert werden kann.
Doppelzündung wird erreicht indem die Trigger Coils (A1/2 und A3/4)) und Trigger Cam (1) doppelt in der Zündeinheit vorhanden sind (B1/2 und B3/4) und (2). Coils (A/B) und Cams (1/2) sind in der Tiefe gestaffelt, sodass Impulse nur ausgelöst werden, wenn die Ebenen von Coil und Cam identisch sind. Damit ist, wie o.g, das Zündsystem doppelt vorhanden.
Die in der Tiefe gestaffelten coils und cams sind in der Draufsicht so nicht erkennbar. Ein 5. Trigger coil ist für die Drehzahlabnahme zuständig. Die Zündfolge ist 1 4 2 3 - siehe obiges Bild. Obwohl es Normen für die Nummerierung der Zylinder gibt findet man eine Vielzahl von abweichenden Nummerierungen. Ob alte oder neue Norm BRD DDR US oder Motorenherstellerseitig, gesehen von der Lastabtriebseite oder umgekehrt - entscheidend ist allein was der Hersteller des Motors angibt.
Grafik: ROTAX 912 aus MMH Sep 2022 74-00-00 IGNITION UNIT - die in der Tiefe versetzten Trigger Coil und Trigger Cam sind so nicht zu erkennen. |
Foto: mit freundlicher Genehmigung David R. Walker |
Die Zündzeitpunkte für Start und Dauerbetrieb werden von den Cams bestimmt. Einmal wenn das cam auf ein coil in seiner Ebene trifft (operating) und einmal wenn das cam dieses Coil verlässt (start). Die Steuereinheit (Zündbox) legt fest, wielange beim Start die Hinterkante des cam relevant ist und schaltet dann auf die Vorderkante um (Signal ein und aus werden verarbeitet).
Aufgrund der Motorkonstruktion erfolgt die Zündung auch bei dem "OT des Auspufftaktes", was jedoch keine Auswirkung auf den Motorbetrieb hat. Um zu verstehen wie noch dazu die beiden Zündmodule die Zylinder und die unteren und oberen Kerzen "verschränken", ist ein Studium der Dokumentation unerlässlich. Siehe z.B. MMH 74-00-00 und 74-20-00.
Vorgenanntes sowie Zündzeitpunkt und eine ggf. vorhandene Softstarteinrichtung und deren Funktion entnimmt man den Technischen Handbüchern des Motors. Dies kann z.B. das aktuelle MMH (Maintenance Manual Heavy) des entsprechenden Motors sein, zu finden
https://www.flyrotax.com/p/service/technical-documentationZündkerzenvergleich
Wie der Name sagt erzeugen Zündkerzen den Zündfunken, der das Luft/Benzingemisch zur Zündung bringt. Sie ragen in den Brennraum, sind also hohen termischen- und Druckbelastungen ausgesetzt. Ebenfalls setzen ihnen die verbrannten Rückstände zu. Es verwundert daher nicht dass auch diese Bauteile nach bestimmten Eigenschaften optimiert werden. Wechselt man verbrauchte, verrußte Zündkerzen kann eine merkliche Verbesserung des Laufverhaltens erreicht werden.
Auf den Motor optimierte Zündkerzen halten der Dauerbelastung stand und brennen sich im Betrieb frei sodass keine Ölkohle ansetzen kann. Das Abbrennen der Elektroden (was eine Spaltvergrößerung bewirkt) sollte nur gering ausgeprägt sein um eine lange Lebensdauer und geringe Wartungsintervalle zu ermöglichen.
Neben der Bauart / Gewinde / Länge / Material ist der Wärmewert, d.h. die Fähigkeit Wärme abzuleiten relevant. Zum Einen soll die Kerze selbst nicht überhitzen und dadurch Schaden nehmen und zum Anderen soll sie sich im Betrieb "freibrennen" d.h. keine Ölkohle ansetzen. Es ist daher nicht verwunderlich dass es eine unübeschaubare Anzahl verschiedenster Zündkerzen gibt, optimiert an den Motor und die Verbrennung.
Auch für die ROTAX Motorenfamile gibt es oder besser gesagt "gab" es Empfehlungen für die optimierte Zündkerze. Wie relevant ist die richtige Auswahl einer Zündkerze? Angenommen Kerzengewinde und Länge passen zum Zylinderkopf und die bisherigen Kerzen waren intakt und nicht verrußt - das ist eine Grundbedingung. Was stellt man nach Wechsel einer neuen anderen Kerzengarnitur fest? Nicht Viel, ggf. kein Unterschied zu vorher. Ist es dann egal, ob konventionelles Elektrodenmaterial, Iridium, Luftfunken oder Gleitfunken, Wärmewert und was nicht noch alles? Untersuchungen des Funkenbildes zeigen, dass es deutliche Unterschiede im Funkenbild der verschiedenen Kerzentypen gibt, die scheinen aber auch keinen Unterschied zu machen. Das ist ein Phänomen nach einem Kerzenwechsel auf den man auf keinen Fall hereinfallen darf. Nur am Anfang der neuen Kerzen scheint es egal zu sein wie der Funke aussieht und wie die eingentlichen technischen Parameter der Kerze sind - i.B. der Wärmewert. Kommt der Motor aber unter Last zeigt es sich ob der Wärmewert stimmt. Verrußt die Kerze frühtzeitig, überhitzt die Kerze?. Also für ein langes Motorleben ist nach wie vor die "richtige" Kerze wichtig.
Warum dann die ausschweifende Erörtung über die "richtige" Zündkerze? Wärend es nahezu jahrzehntelang explizite Anweisungen über die passende Zündkerze für einen ROTAX gemacht wurden - und ich möchte nicht wissen wieviel Reklamatioen abgelehnt wurden weil angeblich die falsche Kerze im Motor steckte - ist es jetzt scheinbar egal ob 80 Ps oder 100 Ps oder mehr. Selbst beim 2-Takter wurde der Zylinderkopf geändert um die universelle ROTAX-Zündkerze in allen Motoren der ROTAX-Line verbauen zu können. Eine Kerze für Alles, Wärmewert keine Ahnung, ist auch egal. Kann das sein? Natürlich nicht. Motoren mit weniger Leistung entwickeln weniger Hitze, brauchen also eine "heißere" Kerze, d. h. die Kerze soll die Hitze nicht so schnell ableiten damit sie sich noch freibrennen kann, Motoren mit mehr Leistung entsprechend umgekehrt. Zündkeren die alles können und sich an den Motor, die Verbrennung und Hitzeentwicklung selbstständig anpassen können sind noch nicht erfunden.
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