Das Kolbenfenster

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In der Garage

Welchen Effekt hat es?

Schneller ist dir nie schnell genug? Wenn du Leistung und Geschwindigkeit deines Töfflis immer weiter in die Höhe schrauben möchtest, wirst du dich früher oder später auch mit dem heiklen Thema Kolbenfenster befassen. Doch lohnt sich der Tuning-Umbau in diesem Bereich tatsächlich oder ist das Risiko, sich als Folge des Kolbenhemdtunings einen Kolbenfresser einzufangen, zu gross? Wir erklären dir, welchen Effekt ein solcher Umbau hat, welche Risiken bestehen und warum im Zweifel alternative Tuning-Zylinderkits die bessere Wahl sind.

Was ist eigentlich ein Kolbenfenster?

Eins vorweg: Bei dieser Tuningmassnahme handelt es sich um bauliche Veränderungen an deinem Hödi, durch welche die Betriebserlaubnis in der Regel erlischt. Wirst du mit modifiziertem Mofakolben von der Polizei erwischt, kann es durchaus sein, dass dein Hobel ganz schnell aus dem Verkehr gezogen wird und du ihn mühselig wieder in den Originalzustand versetzen musst.

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Bei einem Kolbenfenster handelt es sich um eine zusätzliche Aussparung auf dem Kolben deines Hödis, genauer gesagt auf dem Kolbenhemd. Diese Aussparung muss sich immer auf der Einlassseite befinden, also auf der Seite, mit der der Kolben im Zylinder am Einlass des Kurbelgehäuses vorbeigleitet. Wenn man den Kolben ausbaut, sollte auf diesem ein geprägter Pfeil zu sehen sein, der die Einbaurichtung angibt. Das neue Fenster sollte man auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens anbringen. So weit, so gut, aber was genau ist die Aufgabe des Fensters?

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Ziel der Modifikation

Sinn und Zweck eines Kolbenfensters ist es, die Einlasssteuerzeit zu verlängern. Das bedeutet, dass das Kraftstoff-Luftgemisch mehr Zeit hat, um durch den Einlass in das Kurbelgehäuse einzudringen, da durch das Fenster dieser Einlass länger offen steht. Somit gelangt eine grössere Menge des Gemischs zunächst in das Gehäuse und anschliessend im 2. Hub in den Brennraum. Zum Effekt, der hierdurch bewirkt wird, kommen wir später noch.

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Das Kolbenfenster dimensionieren

Der Umbau ist schon etwas heikel. Du musst sehr sorgfältig und exakt arbeiten, denn ein unpräzise angebrachtes Fenster kann im ungünstigsten Fall den gefürchteten Kolbenfresser verursachen. Deswegen ist beim Einfräsen eines Kolbenfensters Fingerspitzengefühl und auch etwas Erfahrung gefragt. Um ein Maximum an Leistungssteigerung zu erzielen, sollte das Fenster exakt so breit sein wie der Einlass in den Brennraum. Darüber hinaus sollte sich das Fenster direkt unter dem Einlasskanal befinden. Es lohnt sich also, den Zylinder und anschliessend auch den Kolben exakt zu vermessen, ehe man damit beginnt, ein Kolbenfenster zu feilen. Vorsicht ist auf jeden Fall geboten. Wird das Fenster zu gross, erreichst du ungeschickterweise das genaue Gegenteil, von dem, was du willst: Dein Töffli bringt dann nach dem Umbau weniger Leistung, verbraucht aber mehr Kraftstoff.

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Der Grund dafür ist, dass die Einlasssteuerzeit zu lange andauert, sodass das Gemisch aus dem Kurbelgehäuse wieder zurück in den Ansaugkanal gedrückt wird. Ein guter Richtwert ist es, das Kolbenfenster erst einmal etwa 3 mm tief auszufräsen oder zu feilen. Dann erst einmal den Zylinder wieder zusammensetzen und ausprobieren. Bei merklicher Leistungssteigerung kann das Fenster anschliessend vorsichtig erweitert werden, um das Maximum an Leistung aus deinem Töffli zu holen.

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Welche Werkzeuge sind zum Ausfeilen von Kolbenfenstern ideal?

Um ein Kolbenfenster anzufertigen, solltest du idealerweise feine Handfeilen als Werkzeug verwenden. Wichtig ist, dass sich der Materialabtrag gut steuern lässt, damit das Fenster nicht versehentlich zu gross wird. Nach dem Feilen ist es wichtig, dass vor dem Zusammenbau alle Späne und Verunreinigungen aus dem Kolben entfernt werden, da es sonst zu schweren Schäden bis hin zum Totalverlust von Kolben und Zylinder kommen kann.

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Welchen Effekt haben Kolbenfenster am Mofa?

Ein Kolbenfenster bringt zumeist nur bei sogenannten schlitzgesteuerten Motoren den gewünschten Effekt, während es sich bei membrangesteuerten Motoren (mit Einlassmembran oder sogenanntem Flatterventil) in der Regel nicht so stark bemerkbar macht. Um sich den Effekt eines Kolbenfensters zu verstehen, hilft es sich die Funktionsweise eines 2-Takt-Motors vor Augen zu führen.

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Funktion eines 2-Takters

Diese Art von Motor arbeitet bei jeder Umdrehung, sodass nur 2 Takte notwendig sind, um die Kurbelwelle einmal um 360° zu drehen. Der 1. Takt beschreibt dabei die Aufwärtsbewegung und der 2. Takt die Abwärtsbewegung des Kolbens im Kurbelwellengehäuse. Bei der Aufwärtsbewegung entsteht ein Unterdruck, der das Kraftstoff-Luftgemisch aus dem Mofa-Vergaser ansaugt. Zugleich erfolgt eine Verdichtung des bereits im Brennraum befindlichen Gemischs. Kurz vor dem oberen Totpunkt des Kolbens erfolgt die Entzündung des Gemischs im Brennraum, wodurch die Abwärtsbewegung des Kolbens eingeleitet wird.

Während dieser Bewegung wird der Einlass geschlossen, sodass das zuvor angesaugte Gemisch nicht wieder durch den Einlasskanal entweichen kann. Da bei der Abwärtsbewegung ein Überdruck aufgebaut wird, kann das Gemisch nach Öffnung der Überströmkanäle in den Brennraum strömen, wo es bei der nächsten Aufwärtsbewegung wieder verdichtet wird. Zugleich wird bei der Abwärtsbewegung der Auslasskanal geöffnet, sodass das bereits entzündete Gemisch als Abgas durch den Auspuff entweichen kann.

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Längere Einlasssteuerzeit = mehr Leistung?

Indem man ein Kolbenfenster in den Kolben feilt oder fräst, wird die Einlasssteuerzeit am Mofa verlängert. Das bedeutet im Umkehrschluss, dass dein Töffli während der Aufwärtsbewegung des Kolbens mehr Kraftstoff-Luftgemisch durch den Einlass in das Kurbelgehäuse saugt, weil der Einlass eben länger offen ist. Somit gelangt bei der Abwärtsbewegung diese erhöhte Menge an Gemisch auch in den Brennraum. Hierdurch entsteht mehr Energie beim Entzünden des Gemischs, was die Leistung und die Drehzahlen und somit auch die Endgeschwindigkeit des Töfflis erhöhen kann.

Bei einigen Motoren kann ein Kolbenfenster ausserdem bereits zu einer Vorverdichtung des Gemischs im Gehäuse führen, da eben mehr Gemisch auf einmal in das Gehäuse einströmt. Hierdurch erfolgt ebenfalls eine Leistungssteigerung. Doch ein Selbstläufer ist der Umbau nicht. Um die Leistungssteigerung vollumfänglich auszuschöpfen, ist in vielen Fällen eine Anpassung des Vergaser-Setups erforderlich.

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Nutzen und Risiken abwägen

Ein solcher Umbau ist sicher nur für erfahrene Schrauber und Tuningfreunde empfehlenswert, da äusserst präzise gearbeitet werden muss. Das Anbringen eines Kolbenfensters stellt eine Veränderung an einem wesentlichen Teil deines Töffli-Motors dar, die das Risiko eines Motorschadens bzw. Kolbenfressers birgt. Für risikoärmeres Tuning solltest du als angehender Schrauber daher eher auf ein Racing-Zylinderkit zurückgreifen, mit dem du deinem Mofa mehr Leistung verleihen kannst.

Bildquelle Beitragsbild: © Thiemo – stock.adobe.com

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