Wichtige Informationen zu Ihrem Kolbenflugmotor

Die folgenden Informationen sind Auszüge aus der Shell Aviation Broschüre  Frequently Asked Questions (Copyright Shell Aviation Ltd.). Der Firma  Flugmotoren-Reparatur Dachsel GmbH wurde die Genehmigung für ihre  Verwendung erteilt.

 

Wenn mein Flugzeug über eine ergänzende Zulassung für Automobilkraftstoff  verfügt, kann ich dann damit einen neuen Motor einlaufen lassen?

Nein. Der größte Teil der Metallteile im Ventiltrieb von Flugzeugmotoren ist  darauf ausgelegt, mit bleihaltigen Kraftstoffen betrieben zu werden. Selbst 80/87-Motoren sind auf Kraftstoffe abgestimmt, die 0,5 Gramm Blei pro Gallone enthalten. Erfahrungen haben gezeigt, dass der Bleigehalt  von Treibstoffen beim Einlaufen neuer Motoren besonders wichtig ist. Wenn Sie also einen neuen oder frisch überholten Motor einlaufen lassen, sollten Sie zumindest während der ersten 50 Betriebsstunden einen verbleiten 80/87 oder 100/130LL Avgas Treibstoff verwenden. Einige Treibstofflieferanten haben auch einen unverbleiten 80/87 Treibstoff im Angebot, achten Sie daher besonders darauf, dass Sie zum Einlaufen des  neuen Motors einen verbleiten Treibstoff wählen.

Schadet Autobenzin (verbleit oder bleifrei) meinem Flugzeugmotor?

Zunächst einmal möchte ich betonen, dass Shell ganz klar davon abrät, Automobilkraftstoffe im Flugzeugbereich zu verwenden. Shell würde  niemals wissentlich Autobenzin (Mogas) für die Verwendung in Flugzeugen liefern. Der wichtigste Grund hierfür liegt darin, dass die Mogas-Spezifikationen für den Betrieb von Fahrzeugen am Boden entwickelt wurden und daher bestimmte Leistungsmerkmale nicht berücksichtigen, die für den Betrieb von Motoren in der Luft wichtig sind. In den  Spezifikationen für Mogas ist klar angegeben, dass sie sich auf  Fahrzeuge am Boden beziehen. Würde Shell solche Kraftstoffe für den  Gebrauch in Flugzeugen bereitstellen, gäbe es größte Probleme mit der  Produkthaftung. Zudem gibt es eine Reihe von schädlichen Auswirkungen, die bei der Verwendung von Mogas in Flugzeugmotoren auftreten können.  Wie schwerwiegend diese sind, hängt vom Motor und vom Gehäuse ab.

a) Modernes Mogas enthält eine Reihe von Sauerstoffverbindungen, die zum  Teil eine starke Affinität zu Wasser aufweisen. Sauerstoffverbindungen,  die sich aus dem Kraftstoff lösen und eine Verbindung mit Wasser  eingehen, können nicht nur zu Korrosion führen, sondern auch den  Oktangehalt des verbleibenden Kraftstoffs senken. Unverbleite  Automobilkraftstoffe verfügen in der Regel über einen erhöhten Anteil an Sauerstoffverbindungen, da diese als Ersatz für das Blei als Oktanverbesserer eingesetzt werden.

b) Der Dampfdruck von Mogas liegt wesentlich höher als der von Avgas und  variiert je nach Jahreszeit. Dadurch kann es zu Dampfblasenbildung in  den Kraftstoffleitungen und / oder Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr  kommen. Einige Kraftstoffsysteme von Flugzeugen sind gegen diese  Probleme resistenter als andere. Dennoch sind in jedem Jahr Unfälle zu  verzeichnen, die auf Dampfblasenverschlüsse zurückzuführen sind, welche  durch die Verwendung von Mogas verursacht wurden. Dampfblasenbildung in  Kraftstoffpumpen aufgrund Einsatzes von Mogas kann zu einem vorzeitigen Versagen der Pumpe führen.

c) Mogas enthält eine zunehmende Anzahl an Additiven, in der Regel  Reinigungszusätze und Dispersantadditive. Diese sind zumeist  oberflächenaktiv und können die Aufnahme von Wasser in den Kraftstoff  fördern. Das Abkühlen des Kraftstoffs beim Flug in größerer Höhe kann  bewirken, dass dieses Wasser kondensiert und möglicherweise oktanreiche  Komponenten wie z.B. MTBE mit sich nimmt. Auf diese Weise können sich  größere Mengen an Wasser im Kraftstofftank sammeln, die in der Folge zu  einem Motorversagen führen können, wenn sie aus dem Kraftstofftank angesogen werden.

d) Die Oktananforderungen vieler Flugzeugmotoren liegen wesentlich höher als die Oktanzahlen, die Mogas zu bieten hat. Es kann daher zu einem  starken Motorklopfen kommen, was wiederum ein totales Versagen des  Motors auslösen kann.

e) Auf unverbleiten Automobilkraftstoff treffen die gleichen Punkte zu wie auf verbleites Mogas mit dem zusätzlichen Problem, dass die meisten  Flugzeugmotoren Blei benötigen, um den Ventilsitz zu schmieren. Ist kein Blei vorhanden, kann dies zu einer Rezession des Ventilsitzes und dadurch letztendlich zu schlechtem Startverhalten, Leistungsverlust und  Motorversagen führen.

Kann ich in meinem Flugzeugmotor ein Motorenöl für Automobile verwenden?

Wenn Sie einen reinen Flugzeugmotor verwenden, sollten Sie auch nur Kolbenmotorenöle für Flugzeugmotoren einsetzen. Die Verwendung eines Schmiermittels für Kfz-Motoren kann ernste Konsequenzen haben und zu Schäden führen. Öle für Automobile werden praktisch immer Dispersantadditive zugesetzt, die Metalle (vor allem Zink) enthalten. Diese metallhaltigen Additive führen zu Ascheablagerungen in der Verbrennungskammer, speziell auf der Kolbenkrone. Wenn diese Ablagerungen sehr heiß werden, kann es zu einer vorzeitigen Zündung des Kraftstoff-/Luftgemischs noch vor Auslösung des Zündfunkens kommen - ein Effekt, der auch als Frühzündung bezeichnet wird. Eine solche Frühzündung kann eine sehr hohe thermische und physische Belastung des  Motors zur Folge haben, die oft zu einem plötzlichen und katastrophalen  Motorversagen führt. Aufgrund dieses Phänomens enthalten Öle für  Flugzeugmotoren nur metallfreie Additive. Bei allen AeroShell Ölen mit der Bezeichnung „W“ handelt es sich um Öle mit  aschefreier Dispersanttechnologie. Obwohl einige Flugzeugmotoren, die auf Grundlage von Automobilmotoren entwickelt wurden, auch mit  Motorenölen für Automobile laufen, ist die überwiegende Zahl der Motoren auf den Einsatz von Kolbenmotorölen ausgelegt und sollte nicht mit Automobilölen betrieben werden. Wenn Ihr Motor daher nicht speziell auf  den Einsatz von Kfz-Motorölen abgestimmt ist, ist es äußerst wichtig, dass Sie nur Kolbenmotorenöle für die Luftfahrt verwenden.

Wie wichtig sind Luftleitbleche und Abdichtungen für die Zylindertemperatur?

Umlenkbleche und Dichtungen spielen bei der Kühlung des Motors eine wichtige Rolle, die jedoch oft übersehen wird. Während eine Maschine fliegt, dringt Luft durch die Verkleidung ein und erzeugt einen statischen Druck oberhalb des Motors. Dieser Druck wiederum presst kalte Luft durch die Zylinder und den Ölkühler bis hinunter in die Bereiche mit niedrigem Druck, die sich unterhalb und seitlich des Motors befinden. Von dort wandert die  Luft durch Klappen oder andere Öffnungen nach außen. Hierbei ist zu  beachten, dass zu jedem Zeitpunkt nur eine ganz bestimmte Luftmenge durch die Verkleidung dringt. Sind die Umlenkbleche beschädigt oder verformt, steigt der Anteil der Luft, der an einem bestimmten Zylinder  bzw. einem bestimmten Bereich vorbeifließt. Und wenn der Luftstrom an  einem Zylinder stärker wird, wird er an den anderen Zylindern und am  Ölkühler schwächer, was dazu führt, dass in einigen Bereichen des Motors eine höhere Temperatur herrscht als in anderen.

Bei Dichtungen kann es zu ähnlichen Problemen kommen. Sind sie in einem schlechten Zustand oder schlecht eingepasst, lassen sie Luft austreten, wodurch wiederum Kühlung und statischer Druck verringert werden. Was also ist zu tun? Lassen Sie beim Einbau eines neuen Motors die  Umlenkbleche überprüfen. Überprüfen Sie zusätzlich im Rahmen der  normalen Wartungsmaßnahmen Sitz und Zustand der Dichtungen. Sind die Dichtungen nicht weich und biegsam, müssen sie ersetzt werden. Tauschen  Sie die Dichtungen auch dann aus, wenn Ihre Öl- und Zylindertemperaturen ungewöhnlich hoch sind. Prüfen Sie nach, wie eng die Dichtungen an der  Verkleidung anliegen. Sind Lücken zu erkennen, passen Sie die Dichtungen entsprechend an, um Luftaustritte zu reduzieren. Überprüfen Sie in  jedem Fall auch, ob an den Löchern an der Rückseite der Motorhaube  übermäßig Luft austritt. Laufen Ihre Zylinderköpfe immer noch heiß, kann es erforderlich sein, dass Sie oder Ihr Mechaniker während des Flugs  den statischen Luftdruck oberhalb des Motors prüfen. Die genaue  Spezifikation erhalten Sie beim Hersteller der Flugzeugzelle.

Wie häufig sollte ich mein Öl wechseln?

Als ungefähre Richtlinie kann man sagen, dass das Öl bei Kolbenflugmotoren  alle 4 Monate gewechselt werden sollte. Wie bei jeder Regel gibt es  allerdings auch hier mindestens 2 Ausnahmen.

Ausnahme Nr. 1: Wenn Sie häufig und mit den richtigen Öltemperaturen fliegen,  sollten Sie die 4-Monate-Regel entsprechend anpassen. Wechseln Sie das  Öl nach 50 Stunden, wenn Sie diese Stunden in weniger als 4 Monaten  geflogen sind. Wenn Ihr Motor nicht über einen Ölfilter verfügt, wechseln Sie das Öl nach 25 Stunden. Denken Sie immer daran: Die  4-Monate-Regel ist die kritischste.

Ausnahme Nr. 2: In den letzten Jahren ist die Anzahl der jährlichen Flugstunden bei vielen Privatmaschinen zurückgegangen. Wenn ein Flugzeugmotor zu  lange nicht benutzt wird (speziell in feuchtem Klima oder bei  übermäßiger Feuchtigkeit im Öl aufgrund zu niedriger Öltemperaturen),  wird sich an vielen Teilen Rost bilden, speziell an Nocken und  Zylindern. Nachdem die Maschine dann gestartet ist, durchläuft das  Eisenoxid das gesamte Motorölsystem. Zwar werden einige der größeren Teile im Filter aufgefangen, die kleineren jedoch verbleiben im öl und  können an kritischen Oberflächen zu Verschleiß führen. Wenn Sie wissen, dass Sie in den nächsten vier Monaten nicht mit Ihrer Maschine fliegen werden, sollten Sie in jedem Fall ein spezielles Lager- oder  Präservationsöl zum Schutz Ihres Motors verwenden.

Muss ich bei jedem Ölwechsel den Ölfilter austauschen?

Ja. Wenn Sie den Ölfilter nicht wechseln, wird das neue Öl gleich mit etwa einem Liter verunreinigten alten Öls vermischt. (Denken Sie daran, der Hauptgrund für einen Ölwechsel ist das Entfernen von Verunreinigungen). Alte Filter können hervorragend Auskunft über den Zustand des Motors  geben. Wenn Sie den alten Filter nach dem Entfernen aufschneiden, können Sie an der Menge und Größe der Teilchen im Filter gut erkennen, in welchem Zustand sich der Motor befindet. Die Firma Champion bietet einen Ölfilterschneider an und beschreibt seinen Einsatz ganz genau in ihrer Serviceanleitung AV6-R. Wenn Ihr Motor nicht über einen Ölfilter  verfügt, sollte das Siebrohr überwacht werden.

Sollte der Motor beim Ölwechsel warm sein?

Ja. Das kann bei einigen Flugzeugtypen schwierig sein, es wird aber empfohlen. Der Grund dafür, warum der Motor beim Ölwechsel heiß sein sollte liegt darin, dass man das Absetzen von Schmutz und Wasser in  einem kalten Motor verhindern will. Wenn der Motor warm gelaufen ist und das Öl abgelassen wird, fließt ein höherer Prozentsatz an Verunreinigungen zusammen mit dem alten Öl ab. Wechselt man das Öl  hingegen bei kaltem Motor, verbleibt ein höherer Anteil der im Öl enthaltenen Verunreinigungen am Boden der Ölwanne. Dadurch ist das neue Öl natürlich sofort bis zu einem gewissen Grad verunreinigt.

Bei welcher Menge liegt der empfohlene Ölverbrauch für mein Flugzeug?

Auf diese Frage gibt es keine allgemein gültige Antwort. Öl kann an drei verschiedenen Stellen im Motor verbraucht werden bzw. verloren gehen:  Kolbenringe, undichte Stellen, Ventilführungen. Bei einem guten, dichten Motor sollte an den Ventilführungen nur wenig und durch undichte Stellen gar kein Öl verbraucht werden. Bleiben also die Ringe als  wichtigster Punkt. Die Menge an Öl, die an den Ringen verbraucht wird, hängt von der Art des Zylinders und dem Einlaufen des Motors ab. Selbst  wenn wir davon ausgehen, dass die Zylinder ordnungsgemäß eingelaufen  wurden, kann der Ölverbrauch dennoch je nach Art der Wartung und des  Flugbetriebs variieren. Selbst zwei identische Motoren (beispielsweise  bei einer zweimotorigen Maschine), die auf die gleiche Weise betrieben  werden, können unterschiedliche Ölmengen verbrauchen. Was ist also  richtig? Laut Angaben der Motorenhersteller ist bei einigen Modellen ein Verbrauch von bis zu einem Quart (etwa 1 Liter) pro Stunde vertretbar.  (In einigen Handbüchern für große Sternmotoren findet sich die Angabe,  dass ein Verbrauch von mehr als 6 Gallonen pro Stunde Übermäßig ist.) Die beste Antwort, die wir auf Ihre Frage geben können, ist, dass der  Ölverbrauch für jeden Motor ein bestimmtes Maß hat. Veränderungen im  Verbrauch sollten daher nicht anhand absoluter Werte, sondern vielmehr  im Vergleich zur vorherigen Verbrauchsgeschichte des Motors betrachtet  werden.

Ist ein niedrigerer Ölverbrauch besser?

Nicht unbedingt. Ein hoher Ölverbrauch, der durch undichte Stellen und  lockere Führungen entsteht, ist sicherlich nicht gut. Ein gewisses Maß  an Ölverbrauch an den Ringen ist jedoch durchaus gut für den Motor. Wenn sich der Kolben beim Ansaughub nach unten bewegt, hinterlässt der Ring  eine sehr dünne Ölschicht auf der Zylinderwand. Dieser Ölfilm trägt dazu bei, dass die Verdichtungsringe dicht abschließen. Ist der Ölverbrauch  zu niedrig, arbeitet die Dichtung eventuell nicht ordnungsgemäß, was zu  höheren Zylinderwandtemperaturen und  beschleunigtem Verschleiß an der Zylinderbohrung führt. Wenn Sie einen  großen oder turbogeladenen Motor besitzen, fliegen Sie wahrscheinlich  besser, wenn Ihr Motor auch im Bereich nach den Ringen etwas Öl  verbraucht.

Warum rostet mein Motor, obwohl ich häufig und laut Anzeige im korrekten Temperaturbereich fliege?

Piloten bekommen immer wieder zu hören, sie sollten ihren Anzeigen Vertrauen. Das ist eine wichtige Lektion, speziell beim Instrumentenflug. Die meisten von uns wenden sie auch auf unseren Motor an. In diesem  Zusammenhang ist es wichtig darauf zu achten, in regelmäßigen Abständen  die Kalibrierung aller Instrumente zu Überprüfen, darunter auch  Öltemperatur-, Drehzahl- und Öldruckmesser. Vergessen wir nicht, dass  einige in der allgemeinen Luftfahrt eingesetzte Maschinen über 20 Jahre  alt sind. Da sind Geschichten von Drehzahlmessern, die um mehrere 100  U/min abweichen oder Temperaturanzeigen, die 10, 20 oder sogar 30 Grad  höher oder niedriger liegen als der eigentliche Wert eigentlich nicht  weiter erstaunlich. Es ist also sehr wichtig, Messgeräte in regelmäßigen Abständen Überprüfen und kalibrieren zu lassen. Sie können zum Beispiel eigene Markierungen an der Öltemperaturanzeige anbringen, so dass der  ideale Bereich besser zu erkennen ist. (Bei einigen Öltemperaturanzeigen beginnt der grüne Bereich bereits bei 100F. Dieser Wert reicht für  den Start aus, ist aber für den normalen Reiseflug zu niedrig.) Denken  Sie daran, dass die Öltemperatur einer der kritischsten Werte ist, die  gemessen und überwacht werden müssen. Generell kann man sagen, dass  viele Ansaugmotoren auch bei einer zu niedrigen Temperatur gut laufen.  Dies kann jedoch zu übermäßiger Feuchtigkeit im Kurbelgehäuse und dem  Rosten bzw. Korrodieren wichtiger Motorteile führen. Viele turbogeladene Motoren wiederum laufen zu heiß, so dass man hier darauf achten muss, Öl- und Zylindertemperaturen niedrig zu halten. Meist wird eine  Öltemperatur von 180-200 F für den Flug bevorzugt. Bei Temperaturen  unter 170 F wird das Wasser oft nicht vollständig verdampft, so dass  sich Rost bildet. Andererseits können Temperaturen über 220 F ein  Anzeichen dafür sein, dass keine ausreichende Kühlung vorhanden ist.