webra91P5

Testberichte Motore
Verbrenner:

	Heli4You Test WEBRA 91 P5Hi Autor: Oberwalder Hermann 23.11.2006 VIDEO vom Testflug





Als ich zu Anfang 2006 erstmals einen Webra 91i gesehen habe, war ich zunächst sehr verwundert über das Vorhaben einen Motor zu bauen der die gleichen Abmessungen wie ein Standart Methanolmotor mit 15ccm hat. Bei mir taten sich so manche Zweifel auf ob so ein Motor mit Normalbenzin betrieben, leistungsmäßig überhaupt in einem Hubschrauber der 91er Klasse funktionieren kann. Nun denn vom Verbrauch her würde die Sache sicherlich interessant sein, aber irgendwie war es denn doch schwer vorstellbar. Auch verfügt ja ein Benzinmotor nicht über die Innenkühlung eines Methanolmotors, und die ist doch zwingend nötig im Heli oder?? Und wie ist das mit der Zündung, die auch noch gebraucht wird? Na ja dachte ich, sehen wir uns mal die Sache an. Als ich dann endlich das Paket bekam öffnete ich erst mal den Karton um mir dieses Produkt genauer anzusehen. Überraschung Nummer 1: Der erste „blaue“ Webra! Nun das sieht mächtig elegant aus, so schön blau mit Gravur, und was noch mehr überraschte eine Zündbox, ebenfalls in blau eloxiertem Aluminium. Alles in allem eine sehr durchdachte Sache. Durchdacht deshalb weil man im Gegensatz zu herkömmlichen Zündungen keinen extra Zündgeber braucht, der ist nämlich schon im Gehäuse integriert. Das Ganze inklusive Kabel ist eingegossen. Man kann je nach Einbausituation im Modell entscheiden, ob die Zündung direkt am Motor verschraubt wird oder ob man diese lieber an einem externen Ort befestigen möchte. Die Anschraubpunkte der Zündung sind mit Gummitüllen ausgeführt und daher auch Vibrationsentkoppelt, was der Lebensdauer der Elektronik zu Gute kommt. Am Deckel der Zündung ist eine Öffnung zu erkennen an welcher man die Vorzündung einstellen kann, alternativ dazu ist auch ein eigener Anschluss an der Zündung vorhanden. Durch diesen Anschluss ist es möglich den Zündzeitpunkt vom Sender aus zu verschieben. Was auch noch sehr gut gelöst ist, ist die Stromversorgung, denn die kann aus entweder 4 Standartzellen kommen oder aber auch direkt aus 2 LiPo Akkus. Zweites habe ich gewählt denn das spart Gewicht. Als Vergaser ist ein modifizierter Ultramix Vergaser verwendet worden, welcher einen anderen Düsenstock hat, und auch die Nadeln sind sehr viel feiner ausgeführt. Als Zündkerze kommt ein Produkt der Fa. NGK zum Einsatz welche mittels einem M10 Gewinde in den Zylinderkopf geschraubt wird. Der Kerzenstecker ist ebenfalls ein nicht zu unterschätzendes Detail, soll er doch dauerhaft für guten Kontakt sorgen. Das ist beim verwendeten Material gegeben, er hält bombenfest! Man muss viel Kraft aufwenden um ihn anzustecken oder abzuziehen. Was mir beim Öffnen des Motors sofort aufgefallen ist, das Pleuel ist nadelgelagert! und zwar an beiden Enden. Das bedarf auch einer geänderten Materialkombination. Das Pleuel selber ist eine Stahllegierung welche direkt die Außenringe der Nadellager darstellt. Die sehr feinen Nadeln laufen dann beim unteren Lager in einem Käfig, beim oberen Lager zwischen zwei Anlaufscheiben. Die Kurbelwelle besteht aus Spezialstahl welcher nach dem Härten auch noch auf Maß geschliffen worden ist.



Ich habe mal Testweise versucht die Kurbelwelle anzuschleifen, und habe dazu einen Hartmetall Fräser verwendet. Zu meiner Verwunderung war ich damit nicht in der Lage eine Markierung anzubringen, und das deutet schon auf ein sehr hartes Material hin. Nach Auskunft von Webra ist der Pleuelzapfen noch zusätzlich Induktiv gehärtet, ein sehr aufwendiges Verfahren, aber nötig um den Wälzkörpern des Nadellagers eine entsprechend harte Lauffläche zu bieten. Der Kolben und die Laufgarnitur ist die bewährte AAR Kombination mit Rechteckkolbenring aus dem Hause Webra. Der Gesamteindruck des Motors kann als sehr hochwertig beurteilt werden, dies gilt sowohl für das Äußere als auch für die „inneren Werte“. Von den technischen Anlagen ist dieser Motor auch auf hohe Laufleistung ausgelegt. Dies entspricht auch der geplanten Zielgruppe. Vor allem Vielflieger werden den geringen Durst des Motors und somit die geringen Unterhaltskosten zu schätzen wissen. So kann sich dann der durch den technischen Aufwand nötige höhere Preis auch sehr schnell wieder rechnen. Ich habe das mal anhand eines Jahresverbrauches dargestellt und bei meinem Nutzungsgrad wird sich der Motor in 1,5 Flugsaisonen amortisieren. Dazu am Ende des Berichtes noch einige Erläuterungen. Nun das sieht alles gut aus, die Frage ist ob es auch gut funktioniert. Als Testträger kam wieder mal mein guter alter NT mit 700er Thunder Tiger High Performance Blättern zum Einsatz.



Der wurde erst mal auf Benzinbetrieb umgebaut, was im konkreten Fall bedeutet, das ich alle Schläuche wechseln musste und auch das Tankpendel gegen ein Exemplar in benzinbeständiger Bauweise tauschte. Webra bietet zu diesem Zweck einen schwarzen Neoprene Schlauch (besonders geeignet für den heißen Druckanschluss am Schalldämpfer) – und als Alternative für den Silicon-Kraftstoffschlauch einen gelblich-transparenten Schlauch (Tygon) an, welcher ausreichend weich ist. Der gelbe Schlauch hat den Vorteil das man auch den Durchfluss des Treibstoffes sehen kann. Als Ersatz für den Tankpendelschlauch verwendet ich auch den schwarzen Neoprene Schlauch. Auch ein Filzpendel ist installiert. Als Tank habe ich im NT einen 500ml Kavan Tank im Einsatz, denn der ist wesentlich stabiler als der Original Henseleit Tank. Wichtig ist auch, das man an der Stelle auch gleich kontrolliert ob der Tank und alle Schlauchverbindungen wirklich dicht sind. Ich mache das immer so, dass ich den Tank aufblase (Kompressor oder zur Not mit der Lunge) und dann ins Wasser halte. Steigen nirgends Luftblasen auf so ist alles dicht. So kann man auch sehen wo ein evtl. vorhandenes Leck ist. So umgebaut ergab sich noch ein weiteres Problem: im NT ist eine Kupplung verbaut, welche normalerweise eine langgeschliffene 8mm Kurbelwelle benötigt. Leider gibt es diese nicht für den Webra 91i so musste ich erstmal eine neue Kupplungsglocke samt Bundmutter anfertigen. Das kostete mich so manche Nerven. Als das erst mal geschafft war, konnte ich den Antrieb einbauen. Da beim NT unterhalb des Motors nicht genug Platz ist, habe ich die Zündung samt Akku an der rechten Seitenplatte befestigt. Dabei habe ich die Position so gewählt das der Schwerpunkt weiterhin stimmt. Als zusätzliche Ausstattung habe ich auch das RDS 4 Telemetriesystem von Webra eingebaut. Damit überwache ich die Rotordrehzahl, Gasservostellung, Bordspannung und die Temperatur des Motors. Speziell die Temperatur ist natürlich ein interessanter Parameter, denn ich war sehr neugierig wie das beim Benziner so sein würde. Dann habe ich noch den Kühltunnel angepasst ( vergrößertes Loch für den Kerzenstecker) und fertig war der Umbau. Die gewählte Übersetzung ist 8,3:1 und ich dachte das lass ich mal so und würde dann schon sehen wie und ob es passt. Als Schalldämpfer kam das MagicPipe 91 zum Einsatz, welches bekanntermaßen ebenfalls von Webra stammt. Einzige Konsequenz dessen war, das ich erstmal keine Haube montieren konnte, weil ich nur eine hatte und diese nicht für das MagicPipe 91 ausschneiden wollte. Ich dachte auch an die Verwendung eines Resonanzrohres um zu sehen ob sich das mit dem Benziner verträgt. Nun denn es geht los! Tanken, und hoppla! auch die Betankungsschläuche sind umzubauen! Sonst quellen die so auf das fast kein Benzin mehr durchgeht. Beim Ersten Startversuch hab ich mich dann auch noch selbst ausgetrickst, denn wenn man eine Zündung benutzt sollte diese auch mit Strom versorgt werden. Da ich Minimalist bin habe ich keinen Schalter montiert sondern ganz simpel den Lipo Akku direkt angesteckt (Webra bietet dazu auch einen EIN/AUS Schalter an). Nun nachdem ich das erledigt habe ging es an den ersten Startversuch. Ach ja Treibstoff: Normalbenzin 95 Oktan von der Tankstelle im Verhältnis 1:25 gemischt mit Castrol Super Comp 2 Takt Öl , bezogen ebenfalls auf der Tanke. Mit dem Öl sieht der Sprit durch die rote Färbung aus wie 30% Cool Power und ist im Tank sehr gut zu sehen. Beim Starten war ich erst mal verwirrt, weil das Ding wollte einfach nicht anspringen! Was war los?? Sprit OK, Zündung zieht Funken ist also OK, nun dann hab ich einfach mal Gas gegeben, und siehe da, dass war das Problem. Noch ein Wort zum Zündfunken: Es ist absolut normal das wenn man die Kurbelwelle von Hand dreht das sich mehr als ein Funken pro Umdrehung ergeben kann. Der Grund ist das der Mikrokontroller erst ab etwa 500 Umdrehungen pro Minute die Vorzündung korrekt berechnen kann. Nun das Erste, was also beim Umstieg auf Benzin zu lernen war, ist die Tatsache das der Vergaser für Leerlauf weiter offen sein muss als man dies vom Methanolmotor her kennt. Ich würde sagen, dass das Vergaserküken so etwa 20% des gesamten Vergaserweges offen sein muss. So springt der Motor an und hat einen für mich subjektiv tieferen Klang als bei Methanolbetrieb. So begann ich erst mal mit der Werkseinstellung des Vergasers, denn damit sollte der Motor auf jeden Fall erst mal laufen. Beim ersten Gasgeben war es dann so, dass der Motor hochdrehte dann aber schlagartig ausging. Ich habe dann die nächste Lektion lernen müssen: ein Benziner hat so gut wie keine Rauchfahne! Auch nicht dann wenn ein (für Benziner Verhältnisse) relativ ölreiches Gemisch verwendet wird. Also, Vollastnadel etwa 3 Zacken fetter stellen und dann nächster Startversuch. Der brachte dann auch soweit den Erfolg, dass ich damit zumindest schon mal abheben und meine ersten Schwebeflüge machen konnte. Dabei war schon mal erstaunlich, dass ich mit einem Tank ganz locker 30 min schweben konnte und immer noch etwa 1/3 Reserve hatte. Das oftmalig bei Benzinern auftretenden Phänomen der Störungen durch die Zündung konnte ich nicht bemerken (das Alu-Gehäuse der Zündbox dürfte da optimal abschirmen). Nach 2 Tanks war dann erst mal NACHLADEN des Empfängerakkus nötig, na ja bei den Flugzeiten pro Tank…. Kein Wunder. Also dann ging es an den ersten Rundflug, der auch gut klappte, nur kam mir vor das der Motor immer beim Entlasten fast ins Viertakten ging. Das hat mich erst mal gar nicht gestört und so bin ich weitergeflogen. Mann, ich sage euch 40 Minuten Fliegen ist ne Herausforderung. Weil was soll ich fliegen wenn ich noch nicht rumpurzeln will?? Die Zeit schien mir ewig und noch länger zu sein und dass war erst EIN TANK! Nun denn, wenn der Motor so lange läuft dann wird er wohl auch mit dem 2ten oder 3ten Tank eingelaufen sein, dachte ich mir. Na ja mach ich halt weiter… Was für mich beim Benziner so extrem anders ist sind die Flugzeiten, ich meine jetzt die „gefühlten“ Flugzeiten. Wenn man mit 3 Tanks den ganzen Vormittag fliegen kann und beim 2ten Tank schon mal nachdenken muss nachzuladen, dann bekommt der Zeiteindruck einfach ne neue Bedeutung. Würde ich mit Methanol unterwegs sein dann hätte ich bereits bei gleicher Flugzeit die 3. Gallone öffnen müssen. Und noch was: Kein „Smoke on the Flugplatz“ auch neu denn so klar hab ich meine Helis selten gesehen ;-). Nun ich lebte also die ersten 4 Tanks mit der Tatsache das der Motor beim Entlasten viertaktete. Ich habe auch das Pitch mit 8° begrenzt um erst mal nix zu übertreiben. Temperaturen von ca 100 bis 120° je nach Flugsituation haben sich eingestellt. Dann wollte ich es aber doch genauer wissen was der Motor so kann und fing an in magerer zu machen. Erst mal nur die Teillastnadel etwa 1/8 Umdrehung reindrehen und sehen was passiert. Ergebnis: Motor dreht etwas höher und das Viertakten tritt seltener auf. Beim senkrechten Steigflug hatte ich den Eindruck, dass er im Mittelbereich über fülliges Drehmoment verfügt und dann nach oben hin etwas abfällt (im Vergleich mit 91-P5 Competition). Also hab ich die Teillastnadel noch mal etwa 1/8 reingedreht, dass war dann aber schon viel weil das Standgas schon zu hoch wurde, so dass die Kupplung zu greifen begann. Also wieder 1/8 raus dafür die Hauptnadel um 1 Klick reindrehen. Nun so war dann die Einstellung ganz gut und ich hatte auch wesentlich mehr Leistung und Temperatur. 140° bis 150° waren dann angesagt, Pitch erhöht auf 9,5°. Motor klingt dabei sehr sauber und läuft wie die berühmte Nähmaschine. Was auffällig ist beim Benziner ist die gleichmäßige Zündung, es gibt kein aussetzen oder stottern. So habe ich dann erst mal die nächsten Flüge gemacht und mich auch an Rollen und Loopings gewagt. Dann wollte ich noch mehr rausholen und hab noch magerer gedreht, was der Motor aber mit spontanem Abstellen beim Hochdrehen quittierte. Leider gibt es beim Benziner da kein Anzeichen wie etwa eine fehlende Rauchfahne oder einen unangenehmen Klang. Nun denn ich wollte dann wissen wie der Motor reagiert wenn man zu fett ist und das hat zwei Symptome zur Folge. Es kann passieren das der Motor gar nicht erst hochdreht also kein Gas annimmt, aber doch quälend läuft, will heißen er zeigt dann ein eigenartiges Geräusch fasst wie „knurren“ dreht aber nicht hoch. Glücklicherweise sieht man dann am Auspuff doch leichte Rauchzeichen, das ist dann der entscheidende Hinweis auf zu fette Einstellung. Das andere Phänomen ist das er zwar hochdreht, kurz ne leichte Rauchfahne zeigt, aber dann sofort beim Gaswegnehmen ausgeht. In der Phase des „rumprobierens“ ist mir dann noch was aufgefallen. Ist der Motor heiß so springt er nur ungern an. Ist er abgekühlt so ist der Spuk vorbei. Was ist das? Nach etwas überlegen dachte ich mir, daß es wohl der Vergaser sein würde welcher im heißen Zustand den Treibstoff verdampfen lässt. Nach Rücksprache mit Webra habe ich dann erfahren das man dieses Problem kennt und bereits behoben hat. Dies geschieht durch Verwendung eines Kunststoffringes welcher den Vergaser thermisch vom Gehäuse trennt. So geändert hat sich auch die Einstellung des Leerlaufes leichter gestaltet. Man kann nun in 1/8 Umdrehungen sich sauber an den Leerlauf herantasten. Aus Neugier habe ich dann nach einigen Flügen mal den Zylinderkopf entfernt um zu sehen wie es am Kolben so aussieht. Ich war zunächst überrascht das sich dort Ölkohlespuren finden lassen, aber das ist bei benzinbetriebenen Motoren normal, weist aber auf schon zu fette Vergasereinstellung hin. Es stellt sich nach einer Weile ein braun bis leicht schwarzer aber gleich bleibender Belag ein, welcher wenn alles stimmt, (Einstellung Ölanteil etc..) sich aber nicht mehr ändert. Ich habe testweise den Motor mal 4 Tanks lang absichtlich so fett betrieben das ich beinahe nicht mehr abheben konnte, und mir dann den Kolben angesehen. Dort hatte sich zwischenzeitlich eine dicke Ölkohleschicht gebildet, die aber wieder weg brennt wenn der Motor mit normaler Einstellung betrieben wird. Diese Erkenntnis ist auch aus anderen Sparten bekannt so zum Beispiel bei den Modellautofahrern die ja auch mit großen Benzinmotoren fahren.



Das ist ein absolut normales Erscheinungsbild, denn bei der Verbrennung von Benzol mit Schwefelresten ( eben normales Benzin) entstehen Verbrennungsrückstände die eben als Ölkohle am Kolben zurückbleiben. Ganz unerwartet erreichte mich plötzlich ein Paket von Webra und zu meinem Erstaunen war da eine langgeschliffene 8mm Welle für den Benziner drin! Danke an Webra ! denn nun kann ich meine anderen Kupplungen also verschiedene Übersetzungen ausprobieren. Ich kann mir den Einsatz in Rumpfmodellen mit Graupner UNI Mechaniken oder Vario Mechaniken sehr gut vorstellen. Gerade derartige Modelle können von den günstigen Unterhaltskosten profitieren, sind doch viele davon über lange Jahre im Einsatz. Ich hab dann bei Webra angefragt ob es denn diese Welle in Zukunft als Serienteil geben wird. Laut Webra sei eine Fertigung dieser Wellen zwar nicht angedacht, aber sollte entsprechendes Interesse herrschen so könnte man eine Charge davon fertigen und anbieten. Also falls sie sich dafür interessieren zögern sie nicht, direkt anzurufen das steigert die Chance das wir dieses Teil bekommen können. Da ich nun einige Monate mit diesem Antrieb unterwegs bin möchte ich meine bis lang erworbenen Erfahrungen schildern. Ich habe mich immer weiter an eine „spitze“ Einstellung gewagt und habe im Hochsommer Temperaturen bis zu 170° erreicht. Das sollte nicht ständig so sein, aber es hat dem Motor nichts ausgemacht. Die AAR Zylinderbuchsen/Kolben Kombination verträgt anscheinend diese Temperaturen ohne dabei Schaden zu nehmen. Was ebenfalls eine neue „Dimension“ darstellt ist die Tatsache, das Rost an z.B. den Lagern der Vergangenheit angehört. Dies erkläre ich mir damit, daß die Chemie einfach stimmt. Es bilden sich offensichtlich keinerlei aggressiven Substanzen, so das die Metallteile wesentlich weniger oder gar nicht angegriffen werden. Seltsamerweise habe ich am Kurbelwellenlager auch keinen nennenswerten Verschleiß feststellen können, obwohl dieser Motor bei mir teilweise unter sehr harten Bedingungen gelaufen ist. Das gilt für den Betrieb am Prüfstand gleichermaßen wie auch für den Betrieb im Hubschrauber. Nach einiger Zeit hatte ich plötzlich Probleme das der Motor immer wieder mal abstellte, oder auch so eigenartig langsamer wurde. Es klang beinahe so als würde man ihm den Sprit wegnehmen, einfach seltsam. Ich habe das zunächst auf eine falsche Vergasereinstellung zurückgeführt, konnte es aber wie ich auch wollte nicht beheben. Nun Fehlersuche: Tank, Schläuche und Vergaser auf Verunreinigungen prüfen – nix. Weiter Motor aufgemacht nachgesehen ob was zu sehen ist – nix. Zündung kontrolliert – nix. Ich habe dann bemerkt, das wenn ich am Geberkabel rüttle der Motor aus geht. AHA dachte ich und wie man in Kärnten so sagt: Da hat`s was! Nachgesehen und tatsächlich ich habe irgendwie Zug auf das Geberkabel ausgeübt und da die Vergussmasse im Gehäusedeckel gummiartig weich ist hat sie nachgegeben, so ist dann irgendwann das Kabel an der Lötstelle abgerissen. Das kann man normalerweise nicht sehen weil alles vergossen ist, aber ich habe mühsam das Vergussmaterial „rausgepuhlt“. Nachdem ich das Geberkabel wieder angelötet und mit flüssigem Silikon ausgegossen habe, ging alles wieder normal. Erkenntnis daraus: Kabel unbedingt ZUGENTLASTEN! Auch die Kabel der Zündung sollten gegen zu heftiges quetschen oder knicken geschützt werden. Dies geschieht durch Abstandshalter so das die Zündung etwa 5mm Abstand zur Befestigungsebene hat. So können die Kabel sich leicht biegen und werden auch nicht gequetscht. Ich sichere auch grundsätzlich Steckverbindungen in dem ich diese in Schrumpfschlauch einschrumpfe. Die habe ich auch bei der Verbindung Zündgeber zur Zündung so gemacht. Ein weiteres mal hat es mir im Flug den Kerzenstecker abgebeutelt. Das war aber die Schuld eines Kollegen von mir, der diesen einfach nicht fest angesteckt hat. So hatte es zwar Kontakt, aber die untere Ringfeder war nicht um den Kerzenfuß gerastet, also fiel der Stecker ab. Ach ja hätte ich fasst vergessen: Das Zündkabel kann im Bedarfsfall gekürzt werden, wenn z.B. die Zündung direkt mit dem Kurbelwellengehäuse verschraubt wird. Da der Stecker fest verpresst ist kann man nur an der Seite kürzen wo dieses Kabel mit der Zündbox verbunden wird. Wie das genau geht kann man der Bedienungsanleitung entnehmen. Nun ich habe auch mal mit Treibstoffen experimentiert, so mit 98 Oktan, war beinahe kein Unterschied. Die Tests gehen aber noch weiter so ist derzeit Kettensägentreibstoff in Erprobung und das sieht ganz gut aus. Aspen und andere ähnliche Produkte kosten etwas mehr, zeichnen sich durch Geruchlosigkeit und auch durch sehr geringe Ablagerungen aus. Natürlich ist auch der Preis etwas höher (ca.15%) als bei herkömmlichen Tankstellen Benzin. Auch bezüglich des Schalldämpfers laufen derzeit weitere Tests, aber die sind noch nicht abgeschlossen. Zur Leistung kann man folgendes sagen: Dieser Motor ist ein Motor der Mitte, also er liefert ein fülliges Drehmoment im Mittelgas bereich, nach oben hin kann er mit seinen Methanol – Konkurrenten gleichen Hubraumes noch nicht mithalten. Im Mittelgas jedoch würde ich subjektiv behaupten ist er sogar etwas kräftiger als Methanol Motoren, von da her bietet sich der Einsatz in Modellen an die nicht so sehr auf extreme Top Leistung angewiesen sind. Zur wirtschaftlichen Betrachtung möchte ich mal folgende Überlegung in den Raum stellen. Handelsüblicher Methanol Treibstoff ist ab etwa 4,5€ pro Liter erhältlich. Geht dann rauf bis über 9 Euro. Nun der Benzin kostet ab etwa 1,2 bis 1,4€ der Liter ( inklusive Öl) dann hat sich der Motor nach etwa 80 Litern bzw. würde man beim Methanol 30% fliegen sogar schon nach 35 Litern. Zum Thema Leistung ist noch zu sagen: Der 91i ist derzeit ein Motor welcher wie schon erwähnt ein fülliges Drehmoment in der Mitte liefert, ich persönlich glaube aber das ihm noch gewaltig Muskeln wachsen werden. Derzeit bin ich dabei noch etliche Andere Set Up`s zu testen. Dies umfasst den Treibstoff, die Abgassysteme, Tanksystem und auch die Zündung. So wie ich das sehe kann sich die Methanolfraktion schon mal warm anziehen…………



Die Zündung ist auch als Separate Variante mit externem Geber erhältlich, und damit lassen sich Methanolmotoren umrüsten. Test is running….

Grüße BabyHermann

Grüße BabyHermann