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Motor MWFIy Metal Work B22 Italienische Konkurrenz für den Rotax 914? In den letzten Jahren gab es wenig Konkurrenz für die Rotax-Antriebe. Das gilt besonders für die Leistungsklasse ab 100 PS. Technisch gute Alternativen gab es sehr wohl, doch irgendwie sind alle Projekte mehr oder weniger von der Bildfläche verschwunden. Jetzt sieht es so aus, als ob die italienische Firma Metal Work aus Mailand die Karten auf dem Motorenmarkt mit ihrem Saugmotor B22 neu mischen will. Text und Fotos Marino Boric Schon seit Jahren arbeitet die nordita- lienische Firma Metal Work aus Rho in der Nähe von Mailand ganz im Verborgenen an einem Motorprojekt für ULs und leichte Flugzeuge. Vor acht Jahren fingen dort zwei Ingenieure des Politecnico di Milano, Stefano Marella und Guido Fantini, mit der Projektierung des Motors B22 an. 2004 realisierten sie die ersten zwei Prototypen, die sie auch auf dem Prüfstand testeten. Ein Jahr später er- probten sie drei weitere Motoren mit Propeller im Freien. Erstmalig in die Luft ging der Motor als Antrieb für ein Trike in Schub-Konfiguration im Jahr 2006. Im gleichen Jahr testete man zum ersten Mal auch den FlyStar, ein digita- les EMS (Engine Monitoring System). Zwei Jahre später bauten Stefano und Guido den Motor in den UL-Dreiachser ICP Amigo ein. Bis zu diesem Zeitpunkt war den Ingenieuren die Geheimhaltung ih- res Projektes gelungen, doch nun si- ckerten immer wieder Indiskretionen über einen neuen norditalienischen Antrieb durch. Mitte 2010 präsentier- te Metal Work den Motor schließlich der italienischen Öffentlichkeit. Die Leistungs- und Gewichtsdaten klangen viel versprechend, so dass wir uns ent- schlossen, die Firma zu besuchen und die Zukunftsaussichten des Projekts vor Ort auszuloten. EINE BASIS - DREI VERSIONEN Der B22 ist ein klassischer Vierzylinder-Viertakt-Boxer in drei Modellvarianten. Sie alle werden komplett flüssigkeitsgekühlt, haben einen Hubraum von 2200 ccm und Nockenwellen im Zylinderkopf, die je zwei Ventile pro Zylinder steuern. Die Bandbreite der Kraft, die die drei Saugvarianten liefern, bewegt sich zwi- schen 95 und 130 PS. Angedacht ist auch eine Turbovariante, die 160 PS und mehr liefern soll. DIE VARIANTEN - B22D mit 95 PS, 3300 U/min, Direktantrieb, Preis 12.500/13.800 Euro, - B22L mit 115 PS, 3950 U/min, Reduktionsgetriebe, Preis 14.500/15.700 Euro, - B22R mit 130 PS, 4550 U/min, Reduktionsgetriebe, Preis 17.900/19.000 Euro. Alle Preise sind Nettopreise. Der hö- here Preis beinhaltet den ab Werk gelieferten Flystar. Separat be- stellt kostet das Anzeige-Instrument 1.600 Euro netto. Fast alles ist se- rienmäßig in der Ausstattung ent- halten. Alle drei Varianten werden geliefert mit fest im Motor integrier- tem Ölgefäß, mit Einspritzanlage (Rechner und Verkabelung), mit Kühlthermostat und Expansionsgefäß, mit Elektrostarter mit Relais, 350 Watt Alternator und einem doppelten Abnehmer für die Einspritzanlage. Dazu kommen noch die Verkabelung vom Motor zum Flugzeug, eine 50 Flügel ffifg Nr. 108 5erOCe elektrische Benzinpumpe und die Bedienungsanleitung. Nicht inbegrif- fen im Preis sind der Flüssigkeitskühler und die Auspuffanlage, die ja bei fast allen Flugzeugen anders positioniert werden muss. Obwohl der Motor sehr robust und wuchtig wirkt, ist er nur ein paar Zentimeter breiter als der Rotax und laut Aussage der Projektleiter kür- zer und flacher als der Österreicher. Die D-Variante wiegt 74 Kilo, die L-Variante 79 Kilo und R-Varainte 82 Kilo trocken. Gewichtsmäßig sind die- se Zahlen höher als beim Rotax 912/S, wobei man bedenken muss, dass der B22R 130 PS liefert, also 15 bis 20 PS mehr als der Rotax 914. Dann relati- viert sich die Gewichtsangabe und das Verhältnis Gewicht zu Leistung wird sehr interessant. MOTORTECHNIK IM DETAIL Bei der Fülle an interessanten tech- nischen Lösungen, die bei diesem Motor angewendet werden, kann man den Konstrukteuren glauben, dass es sich nicht um eine leicht ver- änderte Kopie von „Irgendetwas" auf dem Markt handelt. Stefano und Guido begannen ihr Projekt tatsäch- lich mit einem weißen Blatt Papier. Das Boxer-Konstruktionsprinzip, sehr verbreitet in der Luftfahrt, wähl- ten sie wegen der geringen Vibration, die Flüssigkeitskühlung aus Gründen der Langlebigkeit und einfachen Wartung. Apropos Wartung, in den letzten Jahren habe ich noch keinen Motor gesehen, der ab Werk so viele Inspektionsöffnungen für Endoskope mit flexiblem Hals aufweist wie der B22. Mit Hilfe dieser Öffnungen kann man zu allen innen liegenden Teilen des Motors gelangen. Eine Inspektion der Kurbelwelle samt Lagerung, Kolbenböden und Zylindern bedeutet so kaum mehr als eine Viertelstunde Arbeit, ohne dass man dafür den Motor zerlegen muss. Das ist tatsächlich ein- fache Wartung. Normalerweise sind Kurbelwellen und Pleuel in Luftfahrtantrieben (Automotoren sowieso) gleitgela- gert, was einen höheren Öldruck und eine größere Reibung nach sich zieht. Bei Metal Work verwendet man statt Gleitlagern Kugel- bzw. Nadellager. Stefano und Guido erklärten mir die Wahl dieser Lösung: „Die Kugellager brauchen zur Schmierung eine we- sentlich geringere Menge Öl, das fast drucklos sein kann, und die entwickelte Wärme ist wesentlich geringer." Die Ölpumpe produziert also einen niedri- geren Druck als bei Gleitlagerung, was sie weniger belastet. Bei einem Ausfall der mechanischen Ölpumpe, die von der Kurbelwelle direkt angetrieben wird, genügen im Motorraum befindliche Ölnebel für eine ausreichende Schmierung für ei- nen 30-minütigen Flug bei reduzierter Leistung. Die Pleuel sind monolithisch gebaut, das bedeutet, dass sie im Stück gefertigt und nicht zerlegbar sind - ein Beitrag zu mehr Robustheit. Die Kurbelwelle ist wie beim Rotax verpresst, wobei die Verbindungsflächen Längsrillen besitzen, was ein Verdrehen unmöglich macht. Die Steuerung der Ventile über- nehmen zwei Nockenwellen, eine pro Zylinderreihe, die mit einer Kette von einer oberhalb der Kurbelwelle liegen- den Welle angetrieben werden. Auch diese zusätzliche Kettenantriebswelle dreht mit einer wesentlich geringe- ren Geschwindigkeit (wieder weniger Verschleiß) als die Kurbelwelle. Jede Antriebskette der Nockenwelle hat einen eigenen Kettenspanner und ist in ihrer Gesamtlänge von einer spe- ziellen Kunststoffvorrichtung gegen Vibrationen gesichert. REDUKTIONSGETRIEBE Außer dem Basismotor B22D besitzen die Motoren der Reihe ein Zahnrad- Untersetzungsgetriebe, das ohne mechanischen oder hydraulischen Schwingungsdämpfer auskommt. Dafür entwickelten die Italiener ein System, das sich zweier Schrittmotoren, die an der Nockenwelle angebracht sind, bedient. Diese bezwecken in Verbindung mit dem zentralen Rechner des Motor-Management-Systems, dass die Verdichtung des Motors bei unter zirka 1900 Umdrehungen reduziert wird. Das ergibt dann einen weicheren Motorlauf. Mehr über dieses System Motor MWFLY METAL WORK B22 habe ich trotz intensiven Nachfragens nicht erfahren können, da es sich um eine Lösung handelt, die durch noch nicht wirksame Patente geschützt wer- den soll. In jedem Fall verringert die- ses System ohne jegliches Zutun des Piloten nach Unterschreiten einer be- stimmten Motordrehzahl automatisch die Verdichtung. Sollte diese System ausfallen, läuft der Motor in allen Drehzahlbereichen mit einer niedrige- ren Verdichtung und mit einer etwa 30 Prozent niedrigeren Leistung fast unbe- grenzt weiter. EINSPRITZSYSTEM UND ZÜNDSYSTEM Wie sich es für einen modernen Motor gehört, wird das Benzin-Luft-Gemisch im optimalen Verhältnis von einem Rechner mit Notlauffunktion errech- net. Die EMS (die Motorsteuereinheit) ermittelt die Menge des eingespritzten Treibstoffs anhand Motordrehzahl, Ansaugluftdruck, Motoröltemperatur, Lufttemperatur und absolutem atmo- sphärischen Luftdruck. Der Rechner ist an der Oberseite des Motors zentral und zugänglich angebracht. Die gleiche Einheit steuert auch eine elektrische Treibstoffpumpe, die demnächst die nötige Redundanz durch eine mecha- nische Pumpe bekommt - eine neue gesetzliche Vorschrift, die in Italien vor kurzem in Kraft getreten ist. Jeweils eine Einspritzdüse pro Zylinderpaar befin- det sich direkt hinter der Drosselklappe an jedem Zylinderkopf. Diese Einspritzvorrichtung kann bei Bedarf auch doppelt ausgelegt werden, denn die nötigen Löcher für ein zusätzliches Paar Einspritzdüsen sind schon vorgesehen. Die Benzinleitungen sind aus Stahlrohr und nicht aus Kunststoffschläuchen, die empfindlich auf mechanische Beschädigung reagieren. Zurzeit verwendet die Firma Metal Work einen Rechner zur Steuerung der Einspritzung und der Zündung, die eine Zündkerze pro Zylinder bedient. Man denkt auch an den Einsatz einer doppel- ten Zündung, sollte dafür die Nachfrage bestehen. In den Zylinderköpfen ist der Platz für die zweite Zündkerze schon im Projekt berücksichtigt. FLYSTAR Bei Metal Work ist man besonders stolz auf die Antriebseinheit, die als kom- plettes System geliefert wird und nur am Motor angebrachte Teile zur kor- rekten Funktion benötigt. Die gesamte Elektrik wird vom Motor zum Flugzeug mit nur zwei feuchtigkeitsisolierten, gesicherten Schnellverbinderblocks hergestellt. Als Extra, das nicht un- bedingt zur korrekten Funktion des Motors nötig ist, wird das FlyStar angeboten. Das ist mit dem Motor durch einen CAN-Bus verbunden und kann alle Daten der Motorsteuerung protokollieren, besonders die einzel- nen Minimal- und Maximalwerte, die im kompletten Lebenszyklus erreicht werden. Zusätzlich sind auf diesem Instrument außer den Motorparametern auch Flugparameter wie z. B. Flugzeuggeschwindigkeit, Höhe, Variometerdaten und G-Meter darstellbar und speicherbar. Zusätzlich kann man den momenta- nen Treibstoffverbrauch darstellen, die Resttreibstoffinenge mit Anzeige der Reserve und Motorstunden (total und partiell). Ob die nötige Motortemperatur für eine Vollbelastung erreicht ist, zeigt eine grüne Indikationslampe. Zusätzlich ist der FlyStar in der Lage, die STALL- Geschwindigkeit des Flugzeugs zu errechnen und durch eine Reihe von grünen bis roten Indikationslampen auch darzustellen. Im Flug kann man mit Hilfe des Instrumentes bei der Reisegeschwindigkeit den automati- schen Sparmodus einschalten, bei dem die eingespritzte Benzinmenge um 10 Prozent reduziert wird. Diese Funktion wird automatisch bei Gaswechsel ausgeschaltet. Alle Formen zur Herstellung der Motorteile für die industrielle Serienproduktion sind schon vorhan- den. Die Produktion der Teile wird bei spezialisierten italienischen Firmen im Auftrag erledigt. Die Montage der Teile zum fertigen Motor und die Wartung übernimmt die Firma David aus Brescia, die seit 1989 Wartung und Überholung von zertifizierten Luftfahrtmotoren durchführt. Für Kurzentschlossene bietet die Firma Metal Work den B22L Motor mit 115 PS zum Einführungspreis von 11.500 Euro netto an. Sollten an Motoren Produktionsänderungen eingeführt werden, werden diese als Retrofit zu vergünstigten Preisen den heutigen Kunden auch angeboten. Der Motor kann mittlerweile knapp 1000 Betriebsstunden aufweisen und die Firma sieht ihre ursprünglichen Berechnungen bestätigt. Somit erweist sich MWFly B22 als sehr interessantes Projekt, das von der Firma Metal Work professionell angegangen wurde und eine große Chance hat, sich auf dem Markt zu etablieren. KONTAKT METALWORK snc Via Trento 33 - 20017 Passirana di Rho Milano (ITALY) tel. +39 02 93183892 fax +39 02 9308562 email info@metal-work.it www.metal•work.it/ www.david.it 52 Flügel Erg Nr. 108