Zündanlagen der Lycoming und TCM Kolbentriebwerke Teil B Zündanlagen der Lycoming und TCM Kolbentriebwerke

Allgemeine Beschreibung der Magnetzündungen Die Magnetzündung ist fast so alt wie der Otto Motor!!! Die Einfachheit der Anlage spricht für eine große Betriebssicherheit. Aus Sicherheitsgründen wird die Zündung doppelt ausgelegt und damit auch eine gleichzeitige Leistungssteigerung erreicht. Die doppelte Sicherheit ist allerdings nur unter gewissen Voraussetzungen gegeben! Nachstehende Folien gehen auf weitere Details ein:

Magnetzündung -Schematik

MAGNET DIAGRAM

Startzündung – Auslegungen Startzündung mit Schnapperkupplung: Bei Kleinflugzeugen hat sich die Schnapperkupplung bewährt! Die Mechanik der Kupplung erlaubt eine Verschiebung des Zündzeitpunkt in die Nähe des oberen Kolbentotpunktes (Nachzündung). Mit der Auslösung der Kupplung wird durch die Federvorspannung die Magnetrotorwelle einer schnellen Teildrehung unterworfen, die einen kräftigen Zündfunken ermöglicht. Motoren können auch mit 2 Schnappern ausgestattet sein!

Bendix Schnapperkupplung

Startzündung mit Startervibrator Eine weitere übliche Startzündung arbeitet mit einem Vibrator, jener einen zerhackten Primärstrom in den Magneten einbringt und durch Steuerung mit 2 Unterbrechen einen Funkenschauer bestimmter Zeit (beginnend am Totpunkt) gewährleistet. Diese Anlage ist höherwertiger als die Schnapper-auslegung, aber auch erheblich teurer!

Starter Vibrator

Komponenten Zündkerzen Die Zündkerzen sind in verschiedensten Auslegungen erhältlich. Für einen bestimmten Motor wird die Auswahl vom Hersteller sehr begrenzt! Der Wärmewert darf nicht beliebig gewählt werden und kann nur nach der vom Hersteller genannten Auswahl getroffen werden!!! Die Ausbildung des Gewindes im Zylinder unterscheidet sich im Durchmesser (14 oder 18 mm) und in der Gewindelänge. Der Kabelanschluss ist auch in zwei Gewindedimensionen üblich.

Zündkerzen Details

Zündkabel Geschirr und Beschreibung der Auslegung Die Ausführung des Zündkabelgeschirrs ist seit ca 40 Jahren kaum noch einer Veränderung erfahren. Man unterscheidet die Zündgeschirre auch an ihrem Kerzenanschluss. Die teuere Ausführung ist mehr resistent gegen Wettereinflüsse. Einige Motoren versorgen mit einem Magneten die unteren Zündkerzen und mit dem anderen die oberen Kerzen (non split type harness). Die meisten Motoren sind allerdings mit einem Split Type Harness bestückt. Der Abfall untereinander ist an diesen Umständen angepasst!!!

Zündkabel Details

Zündschalter Auslegungen Vom Kippschalter bis Drehschalter mit Startfunktion kommt alles zur Anwendung. Wichtig ist es die Startauslegung zu kennen. Nichtbeachtung führt zu großen Problemen!!!

Die Entstörung der Zündanlagen Erfolgt entweder intern durch einen Durchgangskondensator oder einen nachgeordneten Kondensator in der Kurzschlussleitung zum Zündschalter. Die Zündkabel sind in der Regel durch eine metallische flexible Abschirmung (Kupfergeflecht) abgeschirmt. Nicht abgeschirmte Kabel können auch durch die Motorhaube (Metall oder bei Composite LFZ durch mit eingearbeitetem Metallgewebe) abgeschirmt sein.

Kondensator - Auslegungen

Aspekte der Instandhaltung Abnützung der Zündanlagen im elektrischen Bereich – Folgen Abbrand der Kontakte und Elektroden. Dies führt zur einer Verminderung der Zündleistung (Vergrößerung des Abfalles und Verschiebung des Zündzeitpunktes).Die Abnützung im Verteiler ist nicht so schnell ein auffallendes Problem!!! Der Elektrodenabbrand an den Zündkerzen ist auf Grund der Wechselspannung entweder auf der masseseitigen bzw. der innenseitigen Elektroden gegeben. Um eine gleichmäßige Abnützung zu erreichen werden die Zündkerzen sowohl in der Position (oben oder unten) und in der Zündfolge gewechselt.

Elektrische Abnützungen in der Zündung

Magneteinstellung korrigieren? Eine Magneteinstellung nach erfolgtem Betrieb (100 Std oder mehr) ist nicht immer die Lösung, besonderes wann eine Veränderung Richtung Nachzündung festgestellt wird! Eine gesamte Veränderung gemessen am Flansch des Magnetes darf 3.15 mm nicht übersteigen!!!

Abnützung der Zündanlagen im mechanischen Bereich – Folgen Die Schnapperkupplung ist einer gewissen mechanischen Abnützung unterworfen und darf die Toleranzgrenze nicht überschreiten!!! Schnapperkupplungen sind leider bei allen Motoren in Bereichen großer Kondensation ausgesetzt! Dies führt immer wieder zu einem Versagen der zarten Spiralfedern der Fliegewichte. Den vorgegebenen Inspektionsintervallen nach zukommen ist ratsam! Bei der Vorflug Kontrolle kann die Funktionstüchtigkeit der Schnapperkupplung leicht unter Einbeziehung aller Vorsichtsmaßnahmen, leicht ermittelt werden. Die Zündschalter sind durch die oftmalige Verwendung auch einem gewissen Verschleiß ausgesetzt. Hier kann je nach Ausführung zu einer schwer erkennbaren Abnützungserscheinung kommen!!! Es handelt sich dabei um eine durch Metallabrieb aufbauende Leiterbahn, die den Primärstromkreis teilweise vermindern kann, und zu einem Zündleistungsabfall führt! Eine schadhafte Zündleitung wird bei laufendem Motor durch bestimmen der Funkenstreckenlänge ermittelt. Dabei muss natürlich mit der notwendigen Vorsicht eine Berührung mit dem Propeller ausgeschlossen werden!!! Ein simulierter Startvorgang mit geöffnetem Zylinder (Zündkerze entfernt) ist absolut zu vermeiden!!!

Mechanische Abnützungsbereiche in der Zündung

Fehlersuche bei Zündstörungen Zu Abfall kann durch Abnützung des Unterbrechers (kleinerer Kontaktabstand) ausgelöst werden. Unrunder Lauf deutet auf schadhafte Zuführung zu den Kerzen (Verteiler – Zündkabel). Natürlich kann auch Kerze selbst schadhaft sein! Kein Abfall ist auch bedenklich!!! Eine Überprüfung des Zündzeitpunktes und des Zündschalters, sollten die ersten Maßnahmen sein!!! Unterschiedlicher Abfall und Überschreiten der Toleranz ist meistens ein Anzeichen für interne Magnetprobleme (zu kleiner Unterbrecher - Kontaktabstand – E Gap Problem).

Ursachen der Zündkerzen Verschmutzung (totaler Ausfall) Blei Ölrückstände Unverbrannter Kraftstoff Wasser

Magnet Installation - Nur laut Hersteller Vorschriften!!! Die Vorzündung kann sehr unterschiedlich von Ca 20° bis 29° vor dem Totpunkt vorgegeben sein. Motoren mit non split type harness können sogar unterschiedliche Zündzeitpunkte haben!!! Die Magnetdichtung unbedingt mit Never Seeze einschmieren!!! Das Anzugsmoment der Magnete am Flansch ist kritisch!!! Der Zylinder #1 muss sich im Kompressionstakt befinden (häufiger Fehler)!!!

Magnet Installation Magnet Installation:

Zündkerzen Service - Nur nach Hersteller Vorschriften!!! Verwendung neuer Kerzenringe bei jedem Lösen der Zündkerzen, soll ein Standard sein!!! Never Seeze (Nickel Basis) auf das gereinigte Kerzengewinde aufbringen! Wechseln der Zündkerzen an betriebswarmen Motoren (während der Fehlersuche) muss mit reduziertem Anzugsmoment erfolgen (nach erfolgter Abkühlung mit Normdrehmoment anziehen)!!! Das Lösen von festsitzenden Zündkerzen kann nach erreichen der Betriebstemperatur und unterkühlen der Zündkerze mittels Kältespray bewerkstelligt werden. Niemals eine fallen gelassene Zündkerze weiter verwenden!!! Gereinigte Zündkerzen müssen konserviert aufbewahrt werden!!! Das Zylinder Gewinde bedarf besonderer Vorsicht, ansonsten eine teure Reparatur ins Haus steht!!!

(Vorflug und Nachflugkontrolle): Betriebliche Aspekte Tests der Zündanlagen (Vorflug und Nachflugkontrolle): Gleich nach dem Motorstart soll ein kurzer Test im Leerlaufbereich die Funktion beider Magnetkreise einschließlich des Kurzschluss-Testes bestätigen!!! Beim Abstellen sind diese Tests Sinnvollerweise nochmals zu wiederholen!!! Die erlaubte Toleranz des Abfalles und die Differenz zwischen den Magneten untereinander, darf auf keinen Fall überschritten werden!!! Kein Abfall wie zu großer Abfall ist genauso verdächtig!!! Fehlzündungen beim Warmlaufen lassen im Winter können mitunter durch zu armes Gemisch leicht mit einer Zündstörung verwechselt werden!!! Alle Motoren müssen einer Funktionskontrolle der Zündanlagen im Preflight Check unterzogen werden! Der ermittelte Abfall unterliegt inneren und äußeren Faktoren!

Faktoren Innere Faktoren: Auslegung des Zündgeschirres (split or nonsplit type) Zündzeitpunkt und Zündleistung der Anlage Gemischbildung Motorzustand: - Kompression - Öl im Verbrennungsraum - Bleiablagerung an den Zündkerzen Äußere Faktoren: Dichte der Luft Feuchtigkeit

Zündstörungen im Flug – mögliches Szenario Bei einem unrunden Motorlauf mag die Versuchung nahe liegen die Zündung zu testen. In der noch nicht erkannten Situation nur mehr mit einem Magneten zu fliegen, kann beim Test unter Umständen von BOTH in den bereits ausgefallenen Zündkreis geschalten werden. Der Schreck sich plötzlich in einer Windmilling Condition zu befinden, führt dann leicht zu einem Zurückschalten in BOTH. Durch die Füllung der Auspuffanlage mit unverbranntem Benzinluftgemisch, kommt es jetzt durch die wiedereinsetzende Verbrennung zu einer schlagartigen Verbrennung die zur Katastrophe führen kann!!! Also, dieser mögliche Test darf nur mit Überlegung oder gar nicht durchgeführt werden!!! Zündungsprobleme bei großer Flughöhe.

Danke für Eure Aufmerksamkeit! ICH DANKE FÜR EURE AUFMERKSAMKEIT Danke für Eure Aufmerksamkeit!