Läuft Ihr 4V-Boxer RUND ? Ich meine dreht der im Leerlauf sauber, ohne zu stocken, ohne stottern und ohne Aussetzer? Wenn ja, Glückwunsch, oder sind Sie sich nun unsicher und hören lieber nochmal genau hin ?

Also mein Boxer tat von Anfang an alles andere als Rund zu laufen, der Motor-Charakter hatte immer etwas Rauhes! Gestört hat es mich von Anfang an - nur, woran liegt's und was kann man dagegen tun?

Beim ersten Einsatz der ColorTune bei der R1150GS fiel mir ein Problem auf - der Boxer hatte sofort nach Start massive Aussetzer - ein Blick zur ColorTune zeigte auch gleich das Problem. Es waren Überschläge von der offen verlegten Hochspannungsleitung zum Zylinderkopf. Das hat mich sehr verwundert, hat die ColorTune doch einen Elektrodenabstand ähnlich einer normalen Zündkerze (max. 1 mm). Die Hochspannungs - Überschläge außerhalb mussten mindestens 8 mm Luft überbrücken. Bei jedem dieser Überschläge, entstand natürlich kein Zündfunke und genau das führte zu Aussetzern.

Das liegt zum einen an der engen Bohrung (nur ca. 22,5 - 23 mm) durch welche die Zündkerze eingeschraubt wird, als auch an den nach außen offenen Kühllöchern. Diese Kühllöcher wurden nicht entgratet (eine Kantenbearbeitung, die man an vielen BMW Teilen vermißt). Die scharfen Kanten nun begünstigen Teilentladungen (sogenannter Spitzeneffekt, welcher z. Bsp. gezielt bei Zündkerzen oder bei Blitzableitern eingesetzt wird). Nur, an dieser Stelle des Zylinderkopfes ist der Effekt gänzlich unbrauchbar, ja eben störend.

Ganz nebenbei sei erwähnt, daß es nur mit dem Bordwerkzeug möglich ist, die Zündkerze herauszudrehen - dilettantisch, daß standard KFZ-Werkzeug nicht eingesetzt werden kann!

Die Vermutung, daß möglicherweise auch Teilentladungen durch die Isolation des Zündkerzensteckers stattfinden lag also nahe. Im Zündkerzenstecker befindet sich ein Metalltrichter, welcher den Zündkerzenkontakt herstellt; dieser hat ebenfalls eine scharfe Kante. Bei genauer Begutachtung des Isolationsgummies fiel auf, daß sich darauf ein Belag aus Staub und kleinsten Metallpartikel abgesetzt hatte, was auf hohe statische Ladungen zurückzuführen ist, vergleichbar mit der Bildschirmoberfläche alter Farb-TV-Geräte.

Also muß hier für eine wesentlich bessere Hochspannungs-Isolation des Kerzensteckers gesorgt werden.

Etwas Theorie

Etwas Hintergrundinfo gefällig? Wenn nicht, geht's hier weiter [ Kerzenstecker isolieren ]

Bei einem Kolbendurchmesser von 101 mm und einem Hub von 70,5 mm ergibt sich rechnerisch ein Hubraum von ca. 565 ccm (ca. 1130 ccm bei 2 Zylindern). Bei einer Verdichtung von 10,3:1 ergibt sich daraus ein Brennraum von ca. 121 ccm und ein Gesamtvolumen in UT von ca. 1251 ccm.

Im 2. Takt verdichtet der Kolben das eingeströmte Frischgas. Da bei der R1150GS das Einlaßventil bereits 25° nach UT schließt (spricht für hohes Moment aus dem Drehzahlkeller), ergibt sich bei einer Nennverdichtung von 10,3:1 eine effektiv wirksame Verdichtung von 10,0:1.

Durch die Verdichtung und die heißen Zylinderwandungen wird das Benzin/Luftgemisch sehr stark erwärmt. Dadurch entsteht ein deutlich höherer Druck im Brennraum als die angegebene Verdichtung des Motors. Das ist auch der Grund, warum ein Verdichtungsmesser (bei Überprüfung der Kompression) einen deutlich höheren Wert anzeigt (14 bar bei kaltem Motor). Das ist allerdings ein Mittelwert, der über die wahren Verhältnisse hinwegtäuscht.

Die "allgemeine Gasgleichung" besagt, daß [P x V / T] konstant ist. Daraus läßt sich ableiten: [P1 x V1 / T1 = P2 x V2 / T2]. Diese Zusammenhänge verdeutlichen, daß immense Temperaturen (bis zu 400°C) und in der Folge nochmals höhere Drücke im Brennraum entstehen, noch bevor das Gemisch gezündet wird (bei Zündung entsteht kurzzeitig eine Flamme mit bis zu 2000 °C und Drücke bis zu 200 bar).

Der hohe Kompressionsdruck bedingt eine wesentlich erhöhte Zündspannung. Diese folgt dem ´Paschenschen Gesetz` und kann bis zum 10 fachen gegenüber atmosphärischem Druck annehmen. Mit zunehmendem Druck nämlich erhöht sich die Zündunwilligkeit des Gemischs. Umgesetzt auf den Ottomotor bedeutet das, daß die zur Zündung benötigte Spannung außerhalb des Zylinders eine um den gleichen Faktor größere Strecke als Lichtbogen zurücklegen kann. Sind die Abstände zwischen Zündkerzenanschluß und Zylinderkopfrippen wie beim 4V-Boxer gering, so droht die Entladung noch bevor ein Zündfunke entsteht. Feuchtigkeit unterstützt diesen Effekt zunehmend.

Isolieren des Kerzensteckers

Nach einer gründlichen Säuberung wurde ein Schrumpfschlauch übergezogen und verschrumpft. Dazu benötigt man eine Heißluftpistole, mit dem Feuerzeug läßt sich kein brauchbares Schrumpfergebnis erzielen.

Ein erster Test verlief sehr vielversprechend, direkte Aussetzer waren nicht mehr zu spüren, restliche Unsauberkeiten allerhöchstens. Der Motor lief plötzlich runder und hatte mehr Kraft schon ab Standgas. Das äußerte sich z. Bsp. darin, daß man in bekannten Fahrsituationen glaubt, der "Choke" sei noch gezogen oder die Leerlaufdrehzahl sei erhöht, was natürlich nicht der Fall ist.

Allerdings gab es zu Begin der daraufhin folgenden Tests ein gravierendes Problem -
der verwendete Schrumpfschlauch auf Polyolefin-Basis (überwiegend im Handel verbreitet) ist nur für Umgebungstemperaturen bis max. 135 °C brauchbar! An der Zündkerze des 4V-Boxers wird diese Grenztemperatur locker erreicht, mitunter überschritten. Das hat zur Folge, daß der Schrumpfschlauch zum einen weiter schrumpft und schließlich reißt. Des Weiteren treten ab und an erneut Aussetzer auf, was vermutlich an einem schlechteren Isolierverhalten des Schrumpfschlauchs bei Temperaturen im Grenzbereich liegt. Die Durchschlagsfestigkeit von Polyolefin liegt bei maximal 20 KV/mm.

Die im Bereich der Zündkerze hohen auftretenden Umgebungstemperaturen wurden während einer längeren Probefahrt (20 °C Luft) gemessen (Toleranz ca. 5%):

Bei steigender Außentemperatur können diese Werte auch entsprechend höher liegen.

Nach langem Suchen fand sich einen leider sündhaft teurer aber sehr guter Spezial- Schrumpfschlauch, der wesentlich temperaturstabiler und durchschlagsfester ist, sowie weitere herausragende Eigenschaften besitzt. Mit diesem Schrumpfschlauch und einer speziellen Montagetechnik konnten die Temperaturprobleme gelöst und Teilentladungen dauerhaft eingegrenzt werden.

Durch diese Maßnahme wird die Zündung zuverlässiger, was einen geänderten Motorlauf bewirkt. Deshalb muß als nächstes die Synchronisation bei betriebswarmem Motor, überprüft und exakt justiert werden. Erst danach wirkt sich die Verbesserung richtig aus.

Einen Umrüstsatz mit diesem Spezial-Schrumpfschlauch und mit einer detaillierten Anleitung für Ihren 4V-Boxer können Sie bei uns erwerben.

Entgraten der Zylinderkopfdurchbrüche

Soll zusätzlich der Spitzeneffekt reduziert werden, um Teilentladungen zu minimieren, so geht das nur mit Dreikantschaber, Feile und Schmirgelleinen. Will man das ordentlich erledigen, so ist eine Zylinderkopf-Demontage notwendig! Die Mechanik rund um das Kerzenloch oberhalb des Zylinderkopfes ist so hoch, daß man einfach nicht gescheit dran kommt. Außerdem besteht die Gefahr, daß Späne ins Öl gelangen.

4 Rippendurchbrüche (vergrößert) von oben gesehen. Die scharfen Kanten sind teilweise erkennbar.

Der enge "Zündkerzenkanal", zentrisch erkennt man das Kerzenlochgewinde. Die dunklen Halbkreise sind die Durchbrüche mit ihren scharfen Kanten.

Eine genauere Beschreibung was und wie zu entgraten ist macht an dieser Stelle wenig Sinn, da der Aufwand verhältnismäßig hoch ist und nur versierten Mechanikern gelingt.

Resultate

- Der Motor läuft Runder, ohne Aussetzer,
- er hat mehr Kraft schon knapp über Leerlauf,
- die Leerlaufdrehzahl kann abgesenkt werden (1000 statt 1100 Umdr./min),
- Lastwechselreaktionen sind deutlich vermindert,
- die Gasannahme wird "Butterweich" - Anfahren und Schalten funktioniert besser,
- die Beschleunigung im gesamten Drehzahlbereich verbessert sich,
- die Endgeschwindigkeit erhöht sich,
- schaltfauleres Fahren wird möglich,
- der Kraftstoff wird besser ausgenutzt,
- es gelangt weniger unverbrannter Kraftstoff zum Katalysator,
- mehr "Freude am Fahren" und
- letztendlich verbessert sich der "Sound" Richtung - "erwartungsvoll, kraftstrotzend"

SUPER, das nenne ich einen vollen Erfolg !

Das Ganze habe ich bereits über einen längeren Zeitraum getestet und kontrolliert, mit den zuvor genannten, wirklich sagenhaften Ergebnissen. Das ist nicht mehr die R1150 GS, die ich gekauft habe!
An dieser Stelle sei nochmals erinnert an die Synchronisation des Boxers, welche unbedingt überprüft und bei betriebswarmem Motor justiert werden sollte (im Leerlauf als auch im Bereich der Beschleunigungsphase). Mangelnde Synchronisation führt zu unsauberem Motorlauf, ähnlich dem soeben beseitigten Effekt der Zündaussetzer.

Wie man sieht, kann man auch mit verhältnismäßig wenig Aufwand Verbesserungen am 4V-Boxer erzielen.
Das ist durchaus traurig für BMW - Berlin und München sollten über diesen und andere Konstruktionsmängel mal ernsthaft nachdenken ..

Haben Sie ähnliche Erfahrungen gemacht? FeedBack erwünscht !