RC Verbrennungsmotor

Ein Verbrennungsmotor unterscheidet sich vom Elektromotor dadurch, dass er seine Energie durch das Verbrennen (Explodieren) von Kraftstoff bezieht. Ein RC Verbrennungsmotor wird entweder mit einem Benzin-Öl-Gemisch, der so genannten Zweitaktmischung, mit Benzin, Diesel oder der Kombination aus Methanol und Nitromethan betrieben. Die letztgenannte Variante von RC Verbrennungsmotoren wird zuweilen auch als Nitromotor bezeichnet. Benzin- und Dieselbetriebene RC Modelle sind seltener als die, die mit Zweitaktbrennstoff funktionieren.

Zum Betanken der RC Zweitakter kann der Pilot nicht einfach die fertigen Mischungen verwenden, die an vielen Tankstellen für Mofas, Mopeds etc. angeboten werden, da das in ihnen enthaltene Öl sich nicht mit den Drehzahlen der RC Modelle verträgt. Das Mischungsverhältnis liegt in aller Regel bei 1: 25, das bedeutet: 25 Teile Benzin auf einen Teil Öl. Dieses Mischungsverhältnis entspricht dem vieler Benzinrasenmäher.

Fremdzünder und Glühzünder

RC Verbrennungsmotoren, die mit Benzin-Öl-Mischungen angetrieben werden, benötigen Zündkerzen, um das im Brennraum des Kolbens komprimierte zündfähige Gemisch durch einen Funken zur Explosion zu bringen. Daher werden sie in Abgrenzung zu „Selbstzündern“, etwa Dieselmotoren oder Glühzündern, deren Brennstoff sich durch Kompression und/oder die Hitze eines glühenden Teils entzündet, „Fremdzünder“ genannt. 

Glühzündermotoren oder kurz Glühzünder verfügen nicht über die Zündeinrichtung aus Zündspule, Verteiler, Zündkabel und Zündkerzen, die beispielsweise große Kraftfahrzeuge verwenden und die den Fremdzünder generell auszeichnet. Stattdessen kommt zum Entzünden des Treibstoffs ein sogenannter Drahtwendel zum Einsatz, der elektrisch vorgeheizt wird. Glühzünder wie Fremdzünder in ferngesteuerten Modellen sind mit einem Vergaser ausgerüstet, in dem das zündfähige Gemisch aus Luft und fein zerstäubtem Brennstoff erzeugt wird, bevor es in den Kolbenbrennraum gelangt. RC Boote, Traktor- und Flugzeugmodelle, aber auch RC Autos werden mit Glühzündern betrieben, vor allem größere Modelle in den Maßstäben 1:8 oder 1:10. Treibstoff der Glühzünder ist Methanol, dem bis zu 35 Prozent Nitromethan zugefügt werden, um die Leistung des RC Verbrennungsmotors zu steigern. Der Zusatzstoff verbessert zudem die Zündwilligkeit und lässt den Motor im Leerlauf ruhiger arbeiten. Beide Arten des Verbrennungsmotors  sind im Modellbau als Vier- und Zweitakter beliebt, wobei sich die Motorart meist aus Größe, Art und erforderlichem Hubraum des RC Modells ergibt.

Zwei oder vier Takte?

Die meisten RC Cars mit Verbrennungsmotor haben einen Hubraum zwischen 2 und 6,5 cm³. Bis zu einem Hubraum um die 10 cm³ kommen Glühzündermotoren zum Einsatz. Großmodelle, in Maßstäben von 1:5 oder 1:6 haben vielfach Hubräume von 25 bis 30 Kubik und werden entweder mit Selbst- oder mit Fremdzündermotoren betrieben. Viertakter finden sich vor allem in ferngesteuerten Flugzeugen oder RC Booten, während bei RC Autos der Zweitakter üblich ist. Modelle mit nur einem Zylinder und Kolben haben naturgemäß einen geringeren Hubraum als mehrzylindrige Modelle, die als fremdgezündete RC Verbrennungsmotoren bis zu 60 Kubikzentimeter Hubraum aufweisen können.

Läuft wie geschmiert!

Die wenigsten Glühzünder haben einen separaten Kreislauf für Schmierstoff, daher wird das Öl dem Kraftstoff zugesetzt. Durch Verwendung hochwertiger synthetischer Öle wird das Material vor zu rascher Abnutzung und Kompressionsverlusten durch Reibung und Hitze geschützt. Je besser der Schmierstoff, desto mehr halten seine Molekülketten aus, bevor sie durch die mechanische und thermische Belastung in immer kleinere Stücke „zerhackt“ und zerrieben werden, was die Schmierwirkung beeinträchtigt. Manche viertaktige RC Verbrennungsmotoren bieten dem Piloten die Möglichkeit, zusätzlich Öl ins Kurbelgehäuse einzufüllen. 

Wie beim normalen Auto ist es überaus wichtig, den Motor ausreichend zu schmieren und zu kühlen, da es sonst zum gefürchteten „Kolbenklemmer“ oder „Kolbenfresser“ kommen kann, der Unfälle und zeitintensive Reparaturen nach sich zieht. Die Kühlung erfolgt bei RC Verbrennungsmotoren in aller Regel mit Luft, wassergekühlte Modelle gibt es bei RC Autos zwar auch, sie sind jedoch sehr selten und können daher fast als Exoten gelten.

Zen und die Kunst, einen Vergaser einzustellen

Der Vergaser ist ein zentrales Teil des RC Verbrennungsmotors. Ihn richtig einzustellen, gewährleistet nicht nur die saubere und effektive Verbrennung und damit optimale Nutzung des Brennstoffs, sondern ist auch wesentlich für die Schmierung und damit Leistung und Lebensdauer des Motors. Anders als bei rein benzinbetriebenen Motoren sorgt ein zu mageres Mischungsverhältnis nämlich hier auch für einen Schmierstoffmangel, der die bereits erwähnten fatalen Konsequenzen hat. Das virtuose Einstellen des Vergasers muss Hand in Hand gehen mit einer klugen Spritmischung; hierzu stehen dem RC Piloten neben Synthetikölen und dem Klassiker Rizinusöl auch Nitromethan zur Verfügung. Glühzünder lassen sich mit höherem Nitroanteil besser einstellen und haben einen leichteren Start. Generell gilt: Je größer der Hubraum, umso unproblematischer die Vergasereinstellung. Kleine und sehr kleine RC Verbrennungsmotoren fordern dem Besitzer bei der Einstellung viel Geduld und Sensibilität ab, weshalb diese Arbeit niemals in hektischen Momenten angegangen werden sollte.

… und Start!

RC Verbrennungsmotoren werden zumeist über einen Anreißstarter in Gang gebracht. Dabei wird die Glühkerzenklemme aufgesetzt und der Motor dann mit einem einzigen Zug am Starterseil zum Leben erweckt. Das Seil ist dabei direkt mit der Kurbelwelle verbunden, dem Herzstück des Verbrennungsmotors. Damit das Seil nach dem Anspringen des Motors freikommt und die beiden sich nicht gegenseitig schädigen können, ist ein Freilauf integriert. Auch der Motorstart mit einem integrierten oder externen elektrischen Anlasser ist keine Seltenheit.

Vor Aufkommen der bürstenlosen („brushless“) Elektromotoren für den Modellbau waren RC Verbrennungsmotoren das Nonplusultra, wenn es um Kraft und ihre Umsetzung ging. Inzwischen haben die Elektromotoren leistungsmäßig gleichgezogen. Fans der Verbrennung erfreuen sich jedoch nicht nur an der Kraft ihrer Fahrzeuge, Boote und Flugmodelle, sondern auch an deren authentischen Motorgeräuschen, der Abgasentwicklung und den öligen Fingern beim Basteln, Reparieren und Optimieren des Antriebs. Gerade das Funktionieren der komplizierten Verbrennungstechnik auf so kleinem Raum und bei so hohen Drehzahlen macht den RC Verbrennungsmotor zu einem ganz besonderen Vergnügen.