Tips und Tricks

Die Glühkerze und die 10 Regeln


Die Frage nach der richtigen Glühkerze für den 2-Takt Glühzünder Car-Methanol Motor ist eine der ältesten und am häufigsten gestellten Fragen und leider kann sie nicht pauschal beantwortet werden. Hier ist Knowhow gefragt und selbst Profis liegen nicht immer 100%ig richtig. Dieser Artikel soll dem Verbrenner-Neuling die Zusammenhänge von Kerze, Motor-Modell, Treibstoff, Temperatur und Einsatzbereich erklären und hoffentlich auch die Auswahl der optimalen Kerze für seinen Motor erleichtern.


Wie funktioniert eigentlich eine Glühkerze?

Der gewendelte Draht in einer Glühkerze besteht aus einer Legierung, die Platin enthält oder er ist mit Platin überzogen. Dieses Platin reagiert zusammen mit Methanol und Sauerstoff und bringt den Draht zum Glühen (katalysierte Verbrennung). Im kleinen Motor muss dieser Prozess von außen angestoßen werden, dies passiert durch das Anlegen einer Spannungsquelle an die Kerze, um den Drahtwendel zum Glühen zu bringen.

Die Kerze kann je nach Größe der Oberfläche des Glühdrahtes unterschiedlich heiß werden, das hängt auch mit der HÖhe des Methanol-Anteils im Treibstoff zusammen. Die Typenbezeichnung einer Kerze gibt immer Aufschluß über den Wärmewert. Wer mal die Glühwendeln einer sehr kalten Kerze mit einer sehr heißen Kerze vergleicht, wird auch feststellen, dass der Draht der heißen Kerze deutlich dünner und enger gewickelt ist als bei der kalten. Je höher die Drehzahl eines Motors ist, desto weniger Zeit bleibt dem Glühwendel, sich abzukühlen, daher wird er sehr heiß, was den Draht hoch beansprucht.


Was macht die Glühkerze im Motor?

Die Glühkerze ist das Zündsystem unserer kleinen Glühzünder Methanol-Motoren, sie zündet nicht nur die Frischgase sondern beeinflusst auch den Zündzeitpunkt. Für den ersten Start des Motors muss eine Spannung von ca. 1,5 Volt an die Kerze angelegt werden, um sie zum Glühen zu bringen, ist der Motor erstmal gestartet und auf Drehzahl gebracht, kann die Spannungsquelle entfernt werden. Im Zusammenhang mit der Verdichtung des Motors und der verwendeten Treibstoffmischung, kann die Kerze die Frischgase, je nach Wärmewert, früher oder später zünden, d.h. die Kerze beeinflusst den Zündzeitpunkt und damit das Start- und Laufverhalten der Maschine.
Regel 1
 Eine heiße Kerze sorgt für ein gutes Startverhalten, einen stabilen Leerlauf und gute Beschleunigung. Kalte Kerzen können höhere Motorleistung erzielen, halten höheren Temperaturen und mechanischen Belastungen besser stand, starten aber schlechter und lassen den Motor im Leerlauf weniger rund laufen.

Welche Kerze für welches Motor-Modell?

Kurze oder lange Standard-Kerze oder doch eine Turbokerze, welche gehört nun in welchen Motor? Einsteiger- und Offroad-Motoren haben meistens einen Standard-Brennraum, der häufig in den Kühlkopf gefräst ist, in hochwertigen Glattbahn Motoren aber auch in teuren Offroad-Motoren werden Turbobrennräume eingesetzt, diese Brennräume sind als Einsatz zwischen Laufbüchse und Kühlkopf montiert.

Standardbrennräume besitzen ein zylindrisches Kerzenloch mit durchgehendem Gewinde, bei Turbobrennräumen läuft die Bohrung konisch aus und das Gewinde reicht nur bis zum Anfang des Konus. Standard-Kerzen benötigen einen Kupferring um eine Gas dichte Verbindung zum Motor herzustellen, Turbokerzen hingegen brauchen keine zusätzliche Dichtung, die konische Form der Kerze schließt vollkommen dicht mit dem Brennraum ab. Standard-Kerzen gibt es mit kurzen und langen Gewinden und Turbo-Kerzen gibt es mit unterschiedlichen Konen.
Regel 2:
Montiere nie eine Standard-Kerze in einen Turbobrennraum und auch nicht umgekehrt, das Gewinde im Brennraum würde dadurch beschädigt werden und das wird teuer. Achte auch immer auf gleichen Konus-Winkel von Kerze und Brennraum, ist der Konus unterschiedlich, ist der Brennraum undicht und er kann Beschädigt werden.
Regel 3
 Verwende keine lange Standard-Kerze in einem Brennraum für kurze Gewinde, im schlimmsten Fall wird der Kolben beschädigt, auf jeden Fall wird aber der Zündzeitpunkt verändert.

Welchen Einfluss hat die Größe sprich Hubraum des Motors auf die Wahl der Kerze?

Große Motoren können durch ihre höhere Masse die Hitze besser speichern als kleine Motoren, daher kühlt die Kerze in großen Motoren weniger schnell ab als in kleinen. In einem kleinen Motor muss die Kerze mehr Hitze erzeugen als in einem großen.
Regel 4:
Je kleiner der Motor, desto wärmer sollte die Kerze sein bzw. je größer, desto kälter.

Warum steht auf der Kerzenverpackung der Nitromethan-Anteil?

Mehr Nitro im Treibstoff erzeugt mehr Leistung aber auch mehr Hitze bei der Verbrennung, außerdem wird das Gemisch zündfähiger, es reduziert sich daher der Zündzeitpunkt. Werden die Anteile von Nitro und/oder Öl im Treibstoff erhöht, sinkt gleichzeitig der Anteil an Methanol, welches die Kerze ja braucht, um zu glühen. Weniger Methanol braucht eine größere Drahtfläche um die benötigte Hitze für die Zündung zu erzeugen. Meistens spricht man über den Nitro-Anteil, das ist aber ungenau, schließlich schwankt der Ölanteil zwischen 9% bei Rennsprit und 15% bei Hobby-Offroad-Sprit und das sind immerhin maximal 6% weniger Methanol.
Regel 5:
Je geringer der Methanol-Anteil im Treibstoff, desto kälter sollte die Kerze sein.

Wie beeinflusst die Lufttemperatur meine Kerzenwahl?

Je wärmer die Luft ist, desto geringer ist ihr Sauerstoffgehalt. Für die Verbrennung wird Sauerstoff benötigt und je weniger Sauerstoff das Brennstoffgemisch enthält, desto weniger Treibstoff darf enthalten sein, damit die Verbrennung gut funktionieren kann. Je wärmer die Lufttemperatur, desto geringer ist auch die Leistungsausbeute und je weniger Methanol im Gemisch ist, desto schlechter funktioniert auch die ZÜndung. Dieser Effekt macht sich bei großen Temperaturunterschieden bemerkbar, so ist es eben ein Unterschied, ob man bei 10, 20 oder 40 Grad fährt. Die Meinungen gehen hier übrigens auseinander und man kann durchaus in beide Richtungen diskutieren - am besten selbst ausprobieren ob die Kerze kälter oder wärmer sein soll.
Regel 6:
 Je wärmer die Außentemperatur, desto kälter sollte die Kerze sein.

Warum muss ich jetzt auch noch den Einsatzort berücksichtigen?

Da wäre zunächst die Sache mit der geographischen Höhe, je Höher der Standort, desto weniger Sauerstoff enthält die Luft. Mit zunehmender Höhe nimmt auch die Verdichtung des Motors ab, aber das ist ein anderes Thema. Es macht einen großen Unterschied, ob auf engen Strecken mit vielen Kurven oder auf schnellen Strecken gefahren wird, auch ob die Strecke eben und befestigt ist oder im Gelände gefahren wird.
Regel 7:
Je geringer die Luftdichte bzw. Verdichtung des Motors, desto wärmer soll die Kerze sein.
 
Regel 8:
Je höher die Motordrehzahl, desto kälter soll die Kerze sein, daher eignen sich bei langsamer Fahrt eher heiße bis mittlere Kerzen um den Motor in unterer bis mittlerer Drehzahl bei Laune zu halten.

Was kann ich mit der Glühkerze falsch machen?
Die Verdichtung erhöhen und Frühzündung erzeugen durch falsche, zu dünne Dichtringe oder durch lange Kerzen im Brennraum für kurze Kerzen.
Durch zu mageres Gemisch den Motor überhitzen und den Glühwendel abbrennen lassen.
Durch zu fettes Gemisch verkohlt der Glühwendel oder er wird zerdrückt durch zu hohe Kompression.
Bei hohen Drehzahlen zu warme Kerze verwenden, auch hier brennt der Draht ab.
Im Gelände eine zu warme Kerze verwenden, der dünne Draht bricht leichter als der dicke einer kalten Kerze. Hier wirken meistens mehrere Ursachen zusammen.
Einen ungeregelten Kerzenglüher mit zu hoher Spannung verwenden, z.B. mit 2 Volt Bleiakku ohne Widerstandskabel, heiße Kerzen halten deutlich weniger Spannung aus als kalte.
Den Kerzenglüher zu lange aufgesetzt lassen, wenn zusätzlich das Gemisch zu fett gestellt ist oder die Spannung zu hoch ist.
Billige Kerzen verwenden, d.h. keine hochwertigen Markenprodukte.
Kerzen mit dem falschen Wärmewert verwenden.
Kerzen feucht lagern.
 
Regel 9:
Kaufe keine Billigprodukte, halte Dich an alle Regeln.

Ergänzende Hinweise

Die Glühkerze ist ein Schlüsselelement am Motor und trägt zum optimalen Lauf einer Maschine bei. Nicht alle Probleme können über die Kerze gelöst werden, die Merkmale sind oft ähnlich, die Ursachen jedoch unterschiedlicher Natur. Ist der Motor zu hoch verdichtet, kann eine kältere Kerze helfen, es wird aber in vielen Fällen nötig sein, den Kopfspalt am Motor zu erhöhen. Eines der häufigsten Probleme ist ein zu heiß laufender Motor, die Ursachen dafür können aber neben einer falschen Kerze auch im Motor selbst liegen oder an der Einstellung oder am Treibstoff.
Regel 10
Betrachte immer das gesamte System, häufig ist es die Summe der Ursachen, die zum Problem werden.


Lipos brauchen Pflege

Hält man sich an bestimmte Regeln, dann hat man mit einem Lipo einen treuen und leistungswilligen Stromspender, der einem viele schöne Flugstunden beschert. Hält man sich nicht an die Regeln, dann riskiert man nicht nur die Beschädigung des Lipo- Akkus, sondern vielleicht auch Gesundheit und Leben, zumindest jedoch weitere Sachschäden.

Lipos richtig laden

·           die maximale Lade- Endspannung je Zelle beträgt 4,2Volt, um diese Spannung an jeder Zelle des Akkus auch am Ende des Ladevorgangs zu haben, benutzt man Lipo Balancer bzw.   Equalizer während des Ladens. In einem Lipotauglichen Ladegerät sind Balancer oder Equalizer schon eingebaut, es gibt auch externe Lösungen.

·           ist eine Zelle auch nur ein einziges Mal unter 2,7 Volt entladen, dann ist sie in der Regel beschädigt und der gesamte Lipo Akku unbrauchbar. Daher sollte man sich langsam an die maximale Flugdauer herantasten und so für einen Tiefentladungsschutz mit Sicherheits- Reserven sorgen. Zusatzelektronik braucht man dann nicht. Hier muss man Erfahrungswerte sammeln und diszipliniert die Flugzeiten einhalten!

·           Lipo s dürfen generell nur mit 1C (das einfache der Kapazität) Ladestrom geladen werden, es gibt jedoch auch 2C (das zweifache der Kapazität) oder noch höher ladbare Lipo s. Nochmal zur Erklärung: 1C Ladestrom bei einem 2000mAh Lipo bedeutet einen maximalen Ladestrom von 2 Ampere bzw. 2000mA.

·           Lipo s am besten im Freien laden, bzw. an Orten wo ein Lipobrand keinen weiteren Schaden anrichten kann. Im Umkreis von mindestens 3 Metern sollte sich kein brennbarer Gegenstand befinden. Um die Gefahr weiter zu verringern, kann man den Lipo beim Laden in einen größeren Keramik- Blumentopf legen

·           äußerlich sichtbar beschädigte oder aufgeblähte Lipo s nicht mehr verwenden oder laden. Hier droht Gefahr! Solche Lipo s austauschen, auch wenn das nicht billig ist. Ein Absturz, verursacht durch einen defekten Akku, oder gar ein Brand kommt weitaus teurer als ein neuer Akku. Zudem wird man sich hinterher mächtig ärgern, den beschädigten Akku nicht ersetzt zu haben. Auch besteht erhöhte Gefahr beim Laden derart defekter Lipo s.

·           Lipo geladen? ...Mit einem Lipo- Tester kann man die Lipos vor dem Einsatz testen. Der Lipo -Tester wird auf den Balanceranschluss des Akkus gesteckt und zeigt uns an, ob alle Zellen voll sind. Es gibt solche Tester auch mit akustischem Signalgeber. Diesen Tester lässt man am Balanceranschluss während des Fliegens stecken. Ist eine Zelle am Limit, dann piepst der Tester. Ich verlasse mich jedoch nicht allein auf sowas.

·           Ein Akku Logbuch in Tabellenform, in dem die jeweiligen Flugzeiten, die Spannung der Einzelzellen nach dem Flug bzw. vor dem Laden und die wieder in den Akku geladene Kapazität festgehalten wird, hilft sehr um festzustellen, ob ein Akku noch einwandfrei benutzbar ist.

Laden mit Balancer

Die einzelnen Zellen eines Lipo s können sich unterschiedlich stark entladen. Gerade bei den weniger teuren Lipo Akkus ist das öfter zu beobachten. Beim Entladen entstandene Unterschiede in der Zellenspannung müssen während des Aufladens durch einen Balancer ausgeglichen werden. Der Balancer überwacht die Ladeschlussspannung jeder einzelnen Zelle und sorgt dafür, dass jede Zelle bis maximal 4,2 Volt geladen wird.
Dazu wird der Akku mit dem kleinen Balancerstecker zusätzlich zu den Hauptkabeln des Akkus angeschlossen. Über den Balancerstecker werden die einzelnen Zellenspannungen kontrolliert und geregelt.

 

Laden mit Equalizer

Im Prinzip hat ein Equalizer die gleichen Aufgaben, wie ein Balancer. Er wird auch genau wie ein Balancer angeschlossen, seine Funktionsweise ist jedoch geringfügig anders. Während ein Balancer nur darauf achtet, dass die Ladeschlussspannung der einzelnen Zellen nicht überschritten wird, gleicht ein Equalizer Unterschiede in der Zellenspannung schon zu Beginn des Ladevorgangs aus und überwacht den Spannungsgleichstand aller Zellen während des gesamten Ladevorgangs. Das hat zur Folge, dass im Gegensatz zum Balancer, alle Zellen nach dem Ladevorgang auch die gleiche Kapazität haben, jedenfalls theoretisch.

Ein Equalizer ist einem Balancer vorzuziehen. Ladegeräte mit Equalizer sind in der Regel etwas teurer als Ladegeräte mit Balancer. In der Praxis weiter verbreitet sind jedoch Balancer.

Das Laden ohne Balancer oder Equalizer sollte unterbleiben, da hierbei die Zellenspannungen stark unterschiedlich werden können. So kann es sein, dass eine Zelle bereits überladen ist, während eine andere Zelle Unterspannung hat, ohne dass man dies an der gemessenen Akkuspannung sieht. Sobald auch nur eine einzige Zelle die Ladeschlussspannung von 4,2Volt nicht mehr erreicht, werden die anderen Zellen überladen. Das führt zu Schäden am Akku und manchmal zu Schlimmerem.


Wenn der Lipo stirbt

Bei guter Pflege halten Lipo Akkus sehr lange aber dennoch nicht ewig. Etwa 100 Lade- und Entladezyklen sollte ein guter Lipo mindestens überstehen. Ich habe schon Akkus gehabt, die waren nach 10 Ladevorgängen bereits defekt, andere haben schon über 200 Ladezyklen hinter sich und ich habe sie immer noch in Betrieb. Die Lebensdauer hängt von der Qualität der Lipozellen genauso ab wie von der Art und Stärke der Belastung. Irgendwann lässt die Leistung jedoch bei jedem Lipo nach. Das kann sich verschiedenartig äußern

Aufgeblähte Akku- Zellen

Ein sicheres Zeichen, dass man einen Lipo bald austauschen sollte, sind Aufblähungen der Zellen. Diese Aufblähungen sind oft begleitet von starker Erwärmung während bzw. nach der Benutzung. Die Ursache dafür ist die verbaute elektrolytgetränkte Polymerfolie. Diese Elektrolyte enthalten organische Lösungsmittel, welche bereits ab ca. 90°C zu sieden beginnen. Auch ein einmal tiefentladener Akku, der dadurch immer dauerhaft geschädigt ist, kann sich hinterher während des Ladevorgangs aufblähen. Ein aufgeblähter Akku kann unter Umständen bei weiterer Benutzung platzen und das austretende Gas könnte sich entzünden. Dieses ist die eigentliche "Explosionsgefahr" von Lipo Akkus.

Verminderte nutzbare Akku- Kapazität

Oftmals können solche Zellen nicht mehr ganz während des Fluges entladen werden, da die Spannung bei Belastung zusammenbricht und der Regler dies als "Akku leer" interpretiert und die Motorleistung zurückregelt, bevor die theoretische Flugzeit auch nur annähernd erreicht ist. Es kann vorkommen, dass man aus einem Akku nur noch 50% der Gesamtkapazität ziehen kann. Solche Akkus sollten umgehend ausgetauscht und entsorgt werden. Es empfiehlt sich daher immer auf die in den Akku geladene Gesamtkapazität beim Laden zu achten. Hat der Regler schon wegen Unterspannung zurückgeregelt und ich kann anschließend nur noch die Hälfte bis zwei Drittel der Nennkapazität in den Akku laden, dann ist der Akku mit hoher Wahrscheinlichkeit defekt bzw. überaltert.

Beschädigungen, auch unsichtbare

Offensichtlich Beschädigte Lipo- Akkus dürfen nie wieder benutzt werden! Die Gefahr und das Risiko wäre zu groß. Selbst nach einem Absturz scheinbar unbeschädigte Lipo- Akkus bergen ein enormes Gefahrenpotential. Denn auch von außen unsichtbare Beschädigungen können später, vielleicht während dem Ladevorgang oder der weiteren Lagerung oder Benutzung zur Zerstörung des Akkus durch Kurzschluss führen. Wer auf Nummer Sicher gehen will, der benutzte einen "Absturz- Akku" nicht mehr. Das Bild unten zeigt einen abgebrannten, vorher scheinbar unbeschädigten "Absturz- Lipo", der gleich noch drei weitere völlig intakte Lipos das Leben gekostet hat. Der Koffer hat hier einen Wohnungsbrand verhindert. Was wäre wohl passiert, wenn dieser Akku leichtfertig irgendwo auf dem Schreibtisch gelegen hätte?

Eine oft unterschätzte Gefahr

Lipo Akkus, auch wenn sie von außen völlig intakt aussehen, bergen immer ein gewisses Risiko in sich, was Brandgefahr angeht. Von außen unsichtbare Beschädigungen in den Zellen können urplötzlich und ohne weiteres Zutun zu gefährlichen Kurzschlüssen führen, die oft die Ursache von Wohnungsbränden sind. Deshalb müssen Lipo Akkus immer mit einem gesunden Misstrauen, also äußerster Vorsicht gehandhabt und gelagert werden. Für einen einmal in Brand geratenen Lipo Akku gibt es keine Rettung mehr, Da kann man nur noch zusehen wie er sich in Rauch auflöst und Schlimmeres verhindern. Es ist sicherlich schlimm genug, wenn ein teuer bezahlter Lipo Akku abbrennt. Noch schlimmer ist es aber, wenn ausgelöst durch einen Akkubrand die Wohnung oder andere in der Nähe des Akkus gelagerte Gegenstände in Brand geraten.
Bitte aus diesem Grund immer die weiter oben genannten Sicherheitsregeln beherzigen.

 

Folgendes ist im Umgang mit LiPo-Akkus immer zu befolgen:

IMMER auf ebener, nicht brennbaren Fläche laden
IMMER genügend Sicherheitsabstand zu brennbaren Materialien einhalten
IMMER auf die richtige Temperatur beim lagern und Betrieb achten
IMMER die maximalen Lade- und Entladeraten einhalten
IMMER unter Aufsicht laden
NIEMALS mit zu hohen Strömen laden
NIEMALS Akkus mit falscher Polarität laden
NIEMALS beschädigte Akkus laden
NIEMALS den Akku in Flüssigkeit eintauchen oder in Verbindung bringen
NIEMALS den Akkupack mechanischen Belastungen (Druck, Verdrehen usw.) aussetzen
NIEMALS den Akkupack öffnen oder mechanisch verändern
NIEMALS den Balanceranschluss für die Entladung nutzen
NIEMALS LiPo-Akkus mit anderen Akkus mischen
NIEMALS Lipo-Akkus kurzschließenNIEMALS LiPo-Akkus voll geladen lagern oder transportieren
NIEMALS LiPo-Akkus unter 3,0V entladen

 


Lagerung/ Transport

Safety Bags

Ein solcher Safety oder Lipo Bag, schützt den Akku zum einen vor Beschädigungen von außen, zum anderen mindert er meistens die Folgen im Falle, dass doch mal ein Akku brennt. Nichts desto trotz darf man Lipo s niemals in der Nähe von brennbaren Materialien lagern oder sogar laden.

 

  • Lipo Akkus niemals im Flugmodell lassen! Das hat auch den Grund, dass der Akku sich weiter entladen kann und somit tiefentladen und unbrauchbar wäre. Der Hauptgrund ist jedoch die Gefahr eines Brandes, dann wäre nicht nur der Akku kaputt sondern auch das Flugmodell.
  • Aus demselben Grund Lipo s niemals im Auto lassen.
  • Während des Transportes die Akkus in Lipo Bags oder feuerfesten stabilen Boxen verwahren und gegen Verrutschen sichern. Man bedenke, was bei einem Autounfall mit einem umherfliegenden Lipo so alles noch passieren könnte.

Entsorgung alter, oder defekter Lipos

In Europa werden jährlich etwa 160.000 Tonnen Gerätebatterien verkauft. Dazu kommen etwa 190.000 Tonnen Industriebatterien und 800.000 Tonnen Fahrzeugbatterien. Die Europäische Union hat einen Gesetzestext entworfen, der das Recycling von Altbatterien vorschreibt. Von dieser Regelung betroffen sind auch Lipo- und LiFePo- Akkus. Man stelle sich diese Menge an Akkus und Batterien einmal vor! Ich appelliere hier an jeden Akkubenutzer, seine alten Batterien und Akkus fachgerecht zu entsorgen. Unsere Nachfahren werden es uns danken.

Irgendwann ist jeder Akku mal dahin. Dann stellt sich die Frage, was man damit anstellen soll.

  • Lipo Akkus niemals in den Hausmüll werfen, sondern immer gesondert entsorgen. Wertstoffhöfe nehmen diese Akkus meistens an.
  • Auf keinen Fall sollten irgendwelche Experimente mit den Akkus veranstaltet werden. Das ist zu gefährlich und kann auch sehr ungesund werden.

Vorher sollte man den Akku entladen, diesmal jedoch wirklich tief.

Wer ein Ladegerät mit Entladefunktion besitzt, der schließt den zu entladenden Akku zunächst daran an und entlädt ihn soweit wie möglich.

Anschließend ganz einfach eine passende Lampe an den Akku anschließen und solange dran lassen bis der Akku ganz leer ist. Ich nehme für meine 6S Lipos einen 24Volt LED Streifen. Das vollständige Entladen des Akkus dauert damit zwar mehrere Tage, ist aber sicher - und eine schöne Beleuchtung der Hobbywerkstatt ist damit auch gewährleistet.Der Akku ist erst zu entsorgen, wenn er wirklich komplett entladen ist und keine Gefahr mehr von ihm ausgeht. Die Anschlüsse samt Kabel sollten auch am Akku bleiben, denn ein neuer Akku hat auch neue Anschlüsse verdient. Wer sie dennoch abschneiden möchte - aus welchem Grund auch immer - der muss damit warten, bis der Akku vollständig entladen ist.