Benutzer:Hermannk/Notizen-Spielwiese

Siemens Sh 14 verbaut an einer Focke-Wulf Fw 44

Der Siemens-Halske Sh 14 ist ein luftgekühlter Siebenzylinder-Sternmotor der von Siemens & Halske in den 1920er Jahren Entwickelt wurde. Ab dem Jahre 1928 startete die Serienproduktion. Durch Umfirmierungen und Abgabe von Rechten zum Lizenzbau ins Ausland wurde der Motor im Laufe der Zeit unter unterschiedlichen Namen vermarktet. Ursprünglich war er für den Einbau in Schul- und Übungsflugzeugen vorgesehen, wurde aber auch in Versuchsflugzeugen eingesetzt. Während seiner Produktionszeit war er der einzige Großserien-Sternmotor aus deutscher Produktion in der Leistungsklasse unter 300 kW (400 PS). Einige berühmte Piloten der damaligen Zeit nahmen mit diesem Motortyp an zahlreichen nationalen und internationalen Wettbewerben teil. Heute sind nur noch verhältnismäßig wenige dieser Motoren in flugfähigem Zustand erhalten. Der Betrieb und die Instandhaltung des Motors ist, verglichen mit moderneren Flugmotoren, aufwändig.

Namensgebung

Betriebshandbuch des Motors aus dem Jahre 1937

Im Jahre 1912 entschloss sich das Unternehmen Siemens in den Flugmotorenbau einzutreten. Im Jahre 1926 wurde der Flugmotorenbau als selbstständiges Werk unter dem Namen Siemens Flugmotorenwerk aufgestellt, unter dessen Ägide der Motor als Siemens-Halske Sh 14 auf den Markt kam. Unter dem Druck der Luftwaffe der Wehrmacht, welche mit der Abwicklung der Großaufträge unzufrieden war, wurde das Unternehmen Siemens Apparate und Maschinen G.m.b.H. (SAM) gegründet. Fortan erschien der Motor auch unter dem Namen SAM 314. Die Siemens Apparate und Maschinen G.m.b.H. existierte jedoch nur kurze Zeit. Der Druck zur Erweiterung der Produktionskapazität auf Geheiß der Luftwaffe stieg derart an, dass dies der zuständige Geschäftsführer Carl Friedrich von Siemens nicht glaubte verantworten zu können. Nach langen Verhandlungen wurde das gesamte Unternehmen an die Behörde verkauft und firmierte im Jahr 1936 zu den Brandenburgischen Motorenwerken (BRAMO) um. Fortan wurde der Motor als BRAMO Sh 14 A oder BRAMO Sh 14 A4 produziert. Nur zwei Jahre später verlangte das Reichsluftfahrtministerium die Bemühungen um den Bau von luftgekühlten Sternmotoren weiter zu bündeln. Es entstand ein Entwicklungsvertrag zwischen BMW und BRAMO und im Juni 1939 gingen die Brandenburgischen Motorenwerke in den Besitz der BMW-Flugmotorenwerke GmbH in München über. Fortan wurde das Unternehmen als BMW-Flugmotorenwerke Brandenburg GmbH geführt. Der Sh 14 erschien daraufhin auch als BMW-Bramo oder BMW Sh 14 in der Literatur. Auch Kombinationen aus den verschiedenen Namen erscheinen in der Literatur. So wird der Motor im Flugzeugtypenbuch 1939/40 unter dem Hersteller BMW Flugmotorenwerke Brandenburg GmbH als Bramo Sh 14 A4 gelistet. Auch die Nomenklatur bezüglich Sh 14 ist nicht einheitlich. Die Bezeichnung Sh 14, Sh 14 A oder Sh 14 A4 variiert scheinbar ohne festes Muster mit und ohne Leerzeichen an verschiedenen Stellen der Abkürzung. Viele unterschiedliche Kombinationen können vorgefunden werden.

Allgemeine Beschreibung

Sh 14 an einem Flugzeugrumpf

Prinzipbild des Kurbel- & Ventiltriebs mit Zylindern

Der Sh 14 ist ein luftgekühlter Vergasermotor, dessen sieben Zylinder sternförmig um die Kurbelwelle herum angeordnet sind. Es handelt sich um einen Sternmotor, der nach dem Viertaktprinzip arbeitet und von Siemens & Halske entwickelt wurde. Die Kurbelwelle ist nur einmal gekröpft und nimmt das Hauptpleuel auf, an dem sechs Nebenpleuel befestigt sind. Die Ventile sind im Zylinder hängend angeordnet und werden durch eine in auf der Kurbelwelle laufende Nockentrommel, Stößel und Kipphebel betätigt. Es ist vorgesehen den Motor sowohl als Zug, als auch als Druckmotor verwenden zu können. Dies ermöglicht ein drittes Kurbelwellenlager im vorderen Motordeckel, welches sowohl Zug- als auch Druckkräfte aufnehmen kann. Wird der Motor als Zugmotor verwendet, dreht er in Flugrichtung rechts herum. Im Druckbetrieb dreht er folglich links herum. Der oberste Zylinder trägt die Nummer 1, die restlichen Zylinder werden im Drehsinn nummeriert. Die Zündfolge lautet 1-3-5-7-2-4-6.

Der Hubraum des Motors beträgt 7,7 Liter und war in zwei Verdichtungsverhältnissen lieferbar. Die Variante mit einem Verdichtungsverhältnis von 6:1 verleiht dem Motor 119 kW (160 PS) Leistung und muss mit einem Kraftstoff betrieben werden der eine Mindestoktanzahl von 80 aufweist. Bei diesem Kraftstoff handelte es sich früher um ein Benzin-Benzol-Gemisch oder um Benzin, welches mit Tetraethylblei versetzt war. Die Variante mit einem Verdichtungsverhältnis von 5,3:1 liefert nur 112 kW (150 PS), konnte aber dafür mit dem damals üblichen Flugbenzin betrieben werden, welches nur über 74 Oktan verfügte. Die Verdichtungsunterschiede im Motor wurden einzig durch unterschiedliche Bauformen des Kolbens erreicht. Bei der Verdichtung mit 6:1 ergibt sich eine Literleistung von 15,66 kW/Liter (21 PS/Liter).

Mit der Verdichtung von 6:1 darf der Motor kurzzeitig 119 kW (160 PS) bei 2200 Umdrehungen pro Minute (U/min) liefern. Die sogenannte erhöhte Dauerleistung beträgt 108 kW (145 PS) bei 2140 U/min und die Dauerleistung ist mit 95 kW (128 PS) bei 2050 U/min. Im Betrieb mit dem Verdichtungsverhältnis 5,3:1 ändern sich die Kurzleistung, erhöhte Dauerleistung und Dauerleistung auf 112 kW (150 PS), 100 kW (135 PS) und 89 kW (120 PS). Die kurzzeitige Höchstleistung darf höchstens eine Minute, die erhöhte Dauerleistung darf bis zu fünf Minuten lang abgerufen werden. Im Sturzflug darf der Motor "kurzzeitig" bis zu 2800 U/min drehen.

Der Motor wiegt rund 135 kg und hat einen Durchmesser von 936 mm. Seine Länge beträgt, gemessen vom hinten gelegenen Ansaugrohr des Vergasers bs zum vorderen Kurbelwellenschaft, 839 mm. Sein Leistungsgewicht beträgt in der Variante mit einem Verdichtungsverhältnis vom 6:1 folglich 0,63 kW/kg (0,84 kg/PS).

Der spezifische Kraftstoffverbrauch ist mit 220 bis 240 g/PSh angegeben. Bei einer Dauerleistung von 128 PS, einem angenommenen spezifischen Kraftstoffverbrauch von 230 g/PSh und der Dichte des Kraftstoffs von 0,75 kg/Liter ergäbe sich daraus ein Kraftstoffverbrauch von 39,25 Liter pro Stunde. Im realen Betrieb liegen die Verbräuche je nach Flugzeugmuster, Ausführung und Beanspruchung des Motors zwischen 31 und 40 Litern pro Stunde.

Als Motoröle waren seinerzeit Stanavo und AeroShell 120 empfohlen. Für die Stellen, die mit Fett abzuschmieren waren, wurde Shell Kipphebelfett GR, Gargoyle Compond Nr. 3 oder Stanavo Lubricant 1000 empfohlen. Das Handbuch empfiehlt alle unbekannten Ölsorten nicht zu verwenden und sich auf den Verbrauch der guten Markenöle zu beschränken. Der Ölverbrauch des Motors wird in der Literatur sehr unterschiedlich angegeben. In Werbeprospekten von verschiedenen Herstellern des Motors und sogar in den Betriebsvorschriften und dem Betriebshandbuch sind verschiedene angaben gemacht worden. Sie reichen von 5–8 g/PSh über 3–12 g/PSh bis hin zur Angabe von 0,5–1,95 l/h.

Die Doppelzündung des Motors wird von zwei unabhängig arbeitenden Zündmagneten des Typs Bosch JF7 betrieben. Die beiden Zündkreise versorgen je eine Zündkerze pro Zylinder, wodurch eine Redundanz für die Betriebssicherheit erzeugt wird: Fällt ein Zündmagnet aus, kann der Motor trotzdem noch weiter laufen, wenn auch mit verminderter Leistung. Zum Anlassen werden die Zündmagnete elektrisch auf einen späten Zündzeitpunkt gestellt. Dies erfogt wahlweise über einen Schalter an der Instrumententafel des Flugzeugführers oder über eine Zwangsschaltung, die mit dem Gashebel gekoppelt ist. Bei Leerlauf oder niedriger Last, wird die Zündung in Abhängigkeit der Gashebelstellung auf spät geschaltet. Bewegt der Flugzeugführer den Gashebel nach vorn, wird die Zündung ab einer bestimmten Gashebelstellung auf früh geschaltet. Dies sorgt für ein leichteres Anspringen des Motors und verbesserter Leistung in höheren Drehzahlbereichen. Im Falle einer manuellen Schaltung muss der Flugzeugführer vor dem Start mit dem Flugzeug den Zündzeitpunkt von Hand auf "früh" stellen. Der Unterschied im Zündwinkel bei Spät- beziehungsweise Frühzündung beträgt etwa 5°.

Betrieb

Der Betrieb des Motors unterscheidet sich im Vergleich zu modernen Flugmotoren. Das Anlassen des Motors ist, verglichen mit heute gängigen Motoren wie der Lycoming O-360- oder der Rotax 912-Familie, komplexer. Während heute gängige Flugmotoren vom Flugzeugführer alleine angelassen werden, erfordert es zum Anlassen des Sh 14 in der Regel zwei Bediener: Den Flugzeugführer und einen Starthelfer. Zusätzlich fallen im Betrieb laufende Wartungsarbeiten an. Nach längeren Flügen sollen umfangreiche Überprüfungen vorgenommen werden. Zum Anlassen des Motors muss der Motor häufig von Hand durchgedreht werden. Um die Anzahl der Umdrehungen einfacher feststellen zu können, wird die Umdrehungszahl häufig in "Blättern" angegeben. Der Starthelfer zählt jedes Mal, wenn ein Propellerflügel (in der Luftfahrt oft als Propellerblatt bezeichnet) den ersten Zylinder passiert, ein Blatt weiter. Zwei Blätter entsprechen somit einer vollen Motorumdrehung. Diese Nomenklatur erleichtert die klare Kommunikation zwischen Flugzeugführer und Starthelfer. Je nach Flugzeugtyp in dem der Motor verbaut wurde können weitere Vorschriften oder Empfehlungen hinzukommen, die nicht oder anders in der Motordokumentation beschrieben sind. Beispielhaft sei der zulässige Drehzahlabfall bei der Überprüfung der Zündkreise genannt. Hier setzt BRAMO einen Rahmen von 50 U/min Drehzahlabfall, wohingegen das Handbuch des Focke-Wulf Fw 44 bei Verwendung des Sh 14 einen Drehzahlabfall von 50 bis 100 U/min für unbedenklich erklärt.

Anlassen des Motors

Anlassen eines Sh 14 per Hand mit abgenommener Motorverkleidung. Man beachte das "Klack-Geräusch" der Schnapper.

Sonderausrüstung: Druckluftbehälter aus Leichtmetall (BRAMO-Bestellnummer 6401) zum starten des Motors.

Das Anlassverfahren ist je nach Ausführung des Motors unterschiedlich. Das hängt vor allem von den verwendeten Vergasern, der Anlassvorrichtung und der Zündanlage ab. Der Motor kann je nach Ausführung durch das Drehen am Propeller, mittels interner oder externer Druckluft oder per Handkurbel angelassen werden. Ein elektrischer Anlasser ist nicht verfügbar. Vor dem Anlassen ist in jedem Fall die Benzin- und Ölzufuhr zum Motor zu öffnen, was in der Regel vom Führerstand des Flugzeuges aus geschehen kann. Beim Anlassen mit den SUM-Standardvergasern wird der Motor üblicherweise von einem Starthelfer am Propeller mehrere Umdrehungen bei abgeschalteter Zündung vorgedreht. Dabei spritzt der Flugzeugführer Startkraftstoff zum Anfetten des Kraftstoff-Luft-Gemischs per Handpumpe vom Pilotensitz aus in den Ansaugtrakt des Motors ein. Danach stellt sich der Starthelfer den Propeller in eine Position aus der heraus er ihn gut durchdrehen und schnell vom Motor zurücktreten kann. Der Starthelfer gibt dem Piloten danach ein Zeichen die Zündung einzuschalten. Nun dreht der Starthelfer am Propeller einen Kolben über den oberen Totpunkt und die Zündanlage kann über einen sogenannten "Schnapper" trotz der niedrigen Drehzahl beim Handstart einen Zündfunken erzeugen. Sofern in dem Zylinder, der den Zündfunken erhält, ein zündfähiges Gemisch vorhanden war, wird der Motor nun anspringen und im günstigsten Fall weiterlaufen. Oft muss die Prozedur mehrfach wiederholt werden, bis der Motor stabil läuft (siehe Video). Stellt sich nach einigen Versuchen kein Erfolg ein, wird der Motor "rekonditioniert". Das bedeutet, dass der Flugzeugführer die Zündung abschaltet, den Gashebel ganz nach vorn schiebt und dadurch die Drosselklappen der Vergaser vollständig öffnet. Der Helfer dreht den Motor nun einige Umdrehungen Rückwärts. So wird Frischluft über den Auspuff angesaugt, welche nicht mit Benzin versetzt wird und das nicht zündfähige Gemisch und eventuell vorhandene Abgase werden über die Vergaser abgeleitet. Nach der Spülung der Zylinder mit Frischluft können erneut Anlassversuche durchgeführt werden. Beim Durchdrehen des Motors zum Anlassen und mit eingeschalteter Zündung hat der Starthelfer jederzeit damit zu rechnen, dass der Motor anspringt und muss diesem Risiko bei jedem Blatt, das er dreht Rechnung tragen.

Das Anlassen mittels Druckluft erfolgt sinngemäß zum Anlassen per Hand. Allerdings wird der Motor beim Einspritzen von Benzin und zum Anlassen per bordeigener oder extern bereitgestellter Druckluft durchgedreht. Dabei ist zusätzlich zum Einspritzen des Startkraftstoffs ein Hebel für die Druckluftzufuhr zu bedienen. Die Versorgung mit interner Druckluft war eine Sonderausstattung über die nicht jeder Motor verfügte. Da der Motor nicht über einen eigenen Kompressor verfügt, können mit der internen Druckluft nur wenige Motorenstarts durchgeführt werden, bevor die interne Druckluftflasche wieder durch eine externe Druckluftquelle befüllt werden muss. Der Anlassdruck beträgt 8 bis 12 bar, wobei der interne Druckluftbehälter mit einem Betriebsdruck von 150 bar gefüllt werden kann.

Das Anlassen mittels Handkurbel erfolgt durch einstecken einer Kurbel in eine Kupplung durch ein Loch in der Motorverkleidung. Danach ist die Kurbel so zu drehen, dass sich der Motor in seinem Drehsinn bewegt. Durch Wahrnehmung eines schnarrenden Geräusches wird festgestellt ob sich die Kurbel im Eingriff mit der Kupplung befindet. Das schnarrende Geräusch ist die Rückschlagsicherung. Falls der Motor beim Anlassen zurückschlägt, wird das zeitgleiche Zurückschlagen der Kurbel durch diese Sicherung verhindert und die Verletzungsgefahr für den Starthelfer minimiert. Sollte die Kurbel nicht eingegriffen haben, ist während des Drehens so lange axialer Schub auf die Kurbel zu geben, bis das charakteristische Geräusch zu hören ist. Hat die Handkurbel in der Kupplung gegriffen, darf während des Drehens kein axialer Schub mehr auf die Kurbel gegeben werden um das Ausrücken der Kurbel beim eventuellen zurückschlagen des Motors zu erleichtern. Um die Handkkurbel und die Kupplung endgültig mit dem Motor zu verbinden, muss an der Anlassvorrichtung ein Auslöser gezogen werden. Nun kann der Starthelfer an der Kurbel drehen um den Motor in Bewegung zu setzen. Ab diesem Zeitpunkt erfolgt das Anlassen sinngemäß zum Anlassvorgang durch drehen am Propeller. Dabei steht der Starthelfer links hinter dem Motor zwischen Tragflächen und Propeller. Bei der Verwendung der Kunstflugvergaser entfällt das Einspritzen von Startkraftstoff. Die Zündung wird eingeschaltet und der Starthelfer dreht so lange am Propeller, bis der Motor anspringt. Dies geschieht üblicherweise unvermittelt nach fünf bis 20 Motorumdrehungen.

Vor und während des Fluges

Rechts: Motorüberwachungsinstrumente für einen BRAMO Sh 14. Links: Zündkreis-Wahlschalter. Rechts unten: Startkraftstoffpumpe mit Absperrventil. Roter Knopf mit weißer Druckanzeige: Druckluftanlasser.

Nach dem "Anwerfen" des Motors schreibt das Handbuch eine Warmlaufphase von etwa acht Minuten bei 500 bis 800 U/min. Dabei ist der Öldruck zu beobachten und sollte zwischen 2 bis 4 kg/cm² liegen. Mit steigender Betriebstemperatur soll durch schnelles öffnen - "nicht aufreißen" - der Drosselklappe das Ansprechverhalten des Motors überprüft werden. In Vollgasstellung soll der Motor mit maximal 2200 U/min laufen. Zeitgleich muss festgestellt werden ob bei maximal erreichbarer Drehzahl ein ruhiger Motorlauf vorliegt. Ist dies nicht der Fall muss der Start abgebrochen und eine Fehlersuche eingeleitet werden. Vollgas darf am Boden jedoch nur kurze Zeit gegeben werden, da der Motor sonst überhitzen könnte. Im Vollgaslauf sind beide Zündkreise auf einwandfreie Funktion zu prüfen. Gemäß Handbuch darf die Drehzahl bei Nutzung von nur einem Zündkreis um maximal 50 U/min abfallen. Als wahrscheinlichste Ursache für einen höheren Drehzahlabfall bei der Prüfung der Zündkreise, nennt das Handbuch eine "Kerzenstörung". Ebenso soll geprüft werden ob der Motor vor der Prüfung der Zündkreise bei Volllast auf Frühzündung gestellt war.

Während des Fluges sind Öldruck, Benzindruck, Drehzahl und soweit möglich die Temperatur einer hinteren Zündkerze zu beobachten. Dabei sind folgende Werte als akzeptabel zu betrachten:

• Höchstdrehzahl: 2200 U/min
• Dauerflugdrehzahl: 2050 U/min
• Kraftstoffdruck: 0,1 - 0,3 kg/cm²
• Öldruck: 2 - 4 kg/cm²
• Höchste Öleintrittstemperatur in den Motor: 65 °C
• Zylindertemperatur an der hinteren Kerze höchstens: 250 °C

Je nach verwendeter Flugzeugzelle, empfiehlt das Handbuch die Dauerdrehzahl im Fluge so weit wie möglich zu reduzieren um die Lebensdauer des Motors zu erhöhen.

Nach dem Flug

Nach der Landung soll der Motor noch einige Minuten bei rund 500 U/min laufen und danach durch abschalten der Zündung abgestellt werden. Die Öl- und Benzinzufuhr soll nach dem abstellen sofort unterbrochen werden. Sofern der Motor mit Kunstflugvergasern ausgestattet ist, sollen die Drosselklappen der Vergaser sofort nach dem Abstellen des Motors vollständig geschlossen werden. Dadurch soll eine Überschwemmung der Gemischvorwärmung und Austreten von Kraftstoff aus den Vergasern verhindert werden. Wird der Motor im freien abgestellt, soll er mit einer Segeltuchdecke vor Witterungseinflüssen geschützt werden. Bei Frost soll das Öl in betriebswarmem Zustand aus dem Motor abgelassen werden. Vor erneuter inbetriebsetzung soll das Öl wieder vorgewärmt in den Motor gefüllt werden.

Das Handbuch schreibt abschließend vor "nach längeren Flügen" eine Überprüfung vorzunehmen die der Überprüfung nach je 50 Betriebsstunden entspricht.

Wartung

Die Wartung des Motors kann, verglichen mit modernen Flugzeugmotoren als Aufwändig beschrieben werden. Gemäß den gültigen Handbüchern sind an dem Motor laufende Wartungsarbeiten erforderlich, was bei heute gängigen Motoren in dem in den Handbüchern genanntem Umfang typischerweise entfällt. Nach je 50 Stunden ist eine Überprüfung fällig, die mit aktuellen Flugmotoren vergleichbar ist. Heute unüblich ist die vorgeschriebene Teilüberholung und Überprüfung nach 150 Stunden, die eine teilweise zerlegung des Motors erfordert. Ebenso unüblich ist, dass sich keine verbindliche Herstellerangabe für die Betriebszeit zwischen den Grundüberholungen findet, die heute als Mean Time Between Overhaul bezeichnet wird. Lediglich in einem Werbeprospekt der Brandenburgischen Motorenwerke wird durch zitierte Kundenberichte nahegelegt, dass der Motor typischerweise ein Überholungsintervall von 500 Betriebsstunden erreichen kann. Heute weit verbreitete Flugmotoren erreichen Überholungsintervalle von 2000 Betriebsstunden und darüber hinaus, sind damit rund vier mal langlebiger als ein Sh 14 und kommen über ihre Lebensdauer ohne vorgeschriebene Zwischenüberholungen aus. In den Werkvorschriften zur Überholung des Motors findet sich keine einzige Angabe zum Anzugsmoment von Schrauben und Muttern. Im Betriebshandbuch, findet sich lediglich eine rudimentäre Angabe zum Anzugsmoment der Kurbelwellenmutter zur Propellerbefestigung: "Die Kurbelwellenmutter ist von einem Mann kräftig anzuziehen. Der Hebelarm des hierzu verwendeten Schlüssels soll etwa 80 cm betragen."

Die Wartung des Motors wurde vom Hersteller in verschiedene Kategorien unterteilt: Laufende Wartungsarbeiten, Überprüfung nach je 50 Stunden, Teilüberholung und Überprüfung und Grundüberholung. Zusätzlich finden sich Hinweise zur Erstinbetriebnahme und zur Wartung von vorüber außer Dienst gestellten Motoren.

Laufende Wartungsarbeiten

Durch den offenen Ventiltrieb des Motors müssen die beweglichen Teile der mechanik laufend abgeschmiert werden. Die Ventilhebelbolzen- & Rollen sind mit Fett abzuschmieren. Die Stößelstangen sollen ausgebaut, gereinigt und neu gefettet werden, dabei sind die Ventilfedern auf ordnungsgemäßen Zustand zu überprüfen.Für diese Arbeiten sind die Ventilverkleidungshauben abzunehmen und nach erfolgter Arbeit wieder anzubringen. Das Ventilspiel soll ebenfalls überprüft werden. Dazu muss der Motor kalt sein und das Ventilspiel wird auf 0,2 mm an beiden Ventilen eingestellt. Da die Nockentrommel für die Steuerung der Ventile über je vier Nocken für das Aus- beziehungsweise Einlassventil verfügt, muss zunächst die Nocke durch drehen am Propeller ausfindig gemacht werden, die das geringste Ventilspiel aufweist. Anhand dieser Nocke werden alle sieben Zylinder eingestellt. Einmal für das Auslassventil und einmal für das Einlassventil. Hierzu muss je Zylinder auch eine Zündkerze ausgebaut werden um den Propeller leichter drehen zu können. Die Zündkerzen und Druckluftventile müssen auf festen Sitz geprüft werden wobei auch auf Anzeichen von Überhitzung geachtet werden muss. Fortlaufend sei auch der Ölsumpf zu öffnen und auf Späne zu untersuchen.

Dem Propeller ist hinsichtlich Beschädigungen, Schlag (unrunder Lauf) und festem Sitz besondere Aufmerksamkeit zu schenken.

Durch den offenen Ventiltrieb und die Kurbelgehäuseentlüftung gegen die Atmosphäre entwichen im Betrieb stets sichtbare Mengen an Schmieröl. Daher ist der Motor regelmäßig zu reinigen um die Wirkung der Luftkühlung sicherzustellen. Der Ansaugtrakt muss auf Sauberkeit überprüft werden und die Benzin- und Ölleitungen sind einer Sichtprüfung auf Dichtheit zu unterziehen. Auch soll der Schutzlack des Motors begutachtet und gegebenenfalls ausgebessert werden.

Überprüfung nach je 50 Stunden

Die Überprüfung sollte von geschultem Fachpersonal durchgeführt werden und beinhaltete auch Aufgaben, die während der laufenden Wartungsarbeiten ebenfalls zu erledigen sind.

--> Abmessungen, Gewicht, Leistung, Drehzahlen, Verbrauch, Wartung, TBO, Zündkerzenpflege

Komponenten des Motors

Im Folgenden werden wichtige Komponenten, Teile und Teilegruppen des Motors genauer beschrieben.

Kurbelgehäuse

Kurbelgehäuse eines Sh 14 A4

Das Kurbelgehäuse besteht aus dem Kurbehghäuse Vorderteil, dem Kurbelgehäuse Hinterteil,dem vorderen Gehäusedeckel und dem hinteren Gehäusedeckel. Demnach gibt es drei Trennfugen, an denen das Kurbelgehäuse getrennt werden kann. Hinter dem vorderen Gehäusedeckel, welcher an Trennfuge 1 abgenommen werden kann, sitzt das vordere Kurbelwellenlager, die Nockentrommel und Steuerungsantriebsteile. Die Teilung des Kurbelgehäuses erfolgt an Trennfuge 2 und ermöglicht den Ausbau der Kurbelwelle und somit die vollständige Zerlegung des Motors. Durch Abnahme des hinteren Motordeckels an Trennfuge 3 werden gleichzeitig die Anbaugeräte Benzinpumpe, Ölpumpe und Druckluftanlasser demontiert. In der Fotografie des Kurbelgehäuses sind die Trennfugen mit den Ziffern 1 bis 3 kenntlich gemacht. Das Kurbelgehäuse besteht aus einem Aluminuimguss in den als Sitz für die Kurbelwellenhauptlager am Vorder- und Hinterteil je ein Bronzering eingeschrumpft ist.

Kurbelwelle

Fertig montierte Kurbelwelle mit Hauptpleuel eines Sh 14 A4

Die Kurbelwelle ist aus mehreren Komponenten zusammengefügt: Das Kurbelwellenvorderteil, der Kurbelzapfen und das Kurbelwellenhinterteil. Der Kurbelzapfen wird mittels einen Spannbolzens fest mit dem Kurbelwellenvorder- und Hinterteil verspannt. Das passgenaue Ineinandergreifen und die Sicherung gegenüberverdrehen wird mit einer Hirth-Verzahnung erreicht. Die Befestigung der Propellernabe auf den vorderen Kurbelwellenschaft erfolgt durch eine Verzahnung mit zylindrischen Nuten sowie durch zwei Klemmkoni um die Nabe fest auf der Kurbelwelle verspannen zu können.

Zylinder

Die Zylinder bestehen aus der Laufbuchse und dem Zylinderkopf.

Historische Bedeutung

Der Sh 14 war mindestens bis 1942 der einzige Sternmotor aus deutscher Produktion unterhalb der 300 kW (400 PS) Klasse. Er wurde sein den späten 1920er Jahren stetig weiterentwickelt und es wurden zahlreiche Anwendungen mit ihm erprobt. Der Motor wurde anfangs zum Beispiel ohne Abgassammler betrieben, der später zur Serienausstattung gehörte. Dieser ermöglichte auch die Vorwärmung des Kraftstoff-Luftgemischs, was die effizienz der Verbrennung durch bessere Vergasung des Kraftstoffs steigerte. Der Vorteil der besseren Vergasung des Brennstoffs überstieg den Nachteil der Erhöhung der Gemischtemperatur und der damit einhergehenden Dichteverringerung.

Die Brandenburgischen Motorenwerke führten Umfangreiche Versuche mit dem Motor durch um seine Funktionalität zu verbessern. Dazu gehörten die Erprobung von Schnellstartversuchen mit alternativen Vorwärmkonzepten, Experimente mit Abgasklappen, Einbau eines zusätzlichen Wärmetauschers für bessere Aufwärmung des Motors bei Überwachung von Abgastemperatur, Zündkerzen- und Zylinderkopftemperatur. Die Versuche wurden mit einer Fw 44 in Stand und im Flug durchgeführt.

Der erste gebrauchsfähige Hubschrauber, die Focke-Wulf Fw 61, wurde mit offiziell mit einem BRAMO 314 betrieben, welcher baugleich mit der Sh 14 Reihe ist (siehe dazu Abschnitt Namensgebung).

Hubschrauber, Versuch 1937,Willi Stör, Vera von Bissing, Gerd Achgelis, Otto Heinrich Graf von Hagenburg

Heutige Bedeutung

Die Flugzeuge, die mit dem Sh 14 ausgerüstet wurden, sind heute genauso selten wie der Motor selbst. Daher wird bei Restaurierungen von historischen Flugzeugen heute bereits auf andere Motoren mit ähnlichen Leistungsdaten zurückgegriffen, da praktisch keine Sh-14-Motoren mehr auf dem freien Markt verfügbar sind. Flugzeuge wie der Focke-Wulf Stieglitz mit Originalmotor sind daher heute auf Flugschauen gern gesehene Gäste. Die Flugzeuge, die heute vorwiegend mit diesem Motor betrieben werden sind der Focke-Wulf Fw 44 "Stieglitz" und die Bücker Jungmeister. Derzeit befindet sich eine Messerschmitt M35 im Aufbau, die ebenfalls mit dem Motor betrieben werden soll. Grundüberholungen des Motors für den Einsatz in der Luftfahrt dürfen nur von luftfahrttechnischen Betrieben mit entsprechnder Lizenz ausgeführt werden. Im deutschsprachigen Raum ist für Grundüberholungen dieses Motortyps der LTB Dirk Bende ein bekannter Ansprechpartner.

Bauart

Der Sh 14 arbeitet nach dem 4-Takt-Prinzip. Die Zylinder sind aus Stahl gefertigt; Zylinderköpfe und Kolben bestehen aus einer Aluminiumlegierung. Die zwei Ventile je Zylinder werden von einer Nockentrommel im Kurbelgehäuse über Stoßstangen und Kipphebel gesteuert. Die hohle Kurbelwelle ist mehrteilig ausgeführt. Das Kurbelgehäuse aus Aluminiumguss ist vierteilig. An der Rückseite des Motors befinden sich die beiden Bosch-Zündmagnete für die Doppelzündung sowie die beiden Vergaser der Berliner Firma SUM.

Technische Daten Sh 14 A-4

Abmessungen:

• Zylinderzahl: 7
• Bohrung: 108 mm
• Hub: 120 mm
• Hub / Bohrung: 1,11
• Zylinderhubraum: 1,12 l
• Gesamthubraum: 7,84 l (7,7 l bei Sh 14 A)
• Verdichtungsverhältnis: 6,0 (5,3 bei Sh 14 A)

Einbaumaße:

• Länge, gr (ohne Nabe): 1008 mm
• Durchmesser, gr.: 936 mm

Kraftstoff:

• Oktanzahl mind.: 80
• Kraftstoffdruck 0,1–0,3 bar

Schmierstoff:

• Sommer / Winter: Aero-Shell mittel oder Stanavo 120

• Schmierstoffdruck: 2–4 bar
• Eintrittstemperatur: 65 °C
• Austrittstemperatur: 100 °C

Gewichte:

• Trockengewicht: 135 kg

Leistung und Verbrauch am Boden (Sh 14 A-4):

Leistung für	5 Minuten	30 Minuten	Dauer
Leistung in PS	160	145	128
Drehzahl in 1/min	2200	2140	2050
Kraftstoffverbrauch in g/PSh	235	237	244
Schmierstoffverbrauch in g/PSh	3–12	3–12	3–12

Weitere Eckdaten:

• Zündfolge: 1-3-5-7-2-4-6
• Einlassventile je Zyl.: 1
• Auslassventile je Zyl.: 1
• Untersetzungsgetriebe: nein
• Drehsinn der Kurbelwelle und des Propellers: rechts / rechts
• Lader: nein
• Luftschraubenanschluss: Siemens-Bolzen- oder Rupp-Nabe
• max. Zylindertemperatur: 250 °C
• max. Drehzahl: 2800/min
• Hubraumleistung: 20,40 PS/l
• Leistungsgewicht: 0,84 kg/PS
• Kolbenbelastung: 0,25 PS/cm²
• Zündzeitpunktverstellung: Manuell oder über Gashebelstellung mittels Endschalter
• Schmierung: Trockensumpfschmierung
• Anlasser: Druckluft

Anbaugeräte und Zündkerzen

	Vergaser	Zündapparat	Zündkerzen	Anlasser	Förderpumpe
Hersteller	SUM	Bosch	Siemens	Bramo	DBU
Baumuster	438a und 439a	JF 7 ARS	10 F 18		KM 3/0,45
Anzahl	2	2	2 je Zyl.	1	2

Hinweise für mich: Konsistenz Quellenangaben

1. FLUGMOTOR Sh 14 A4, Betriebsvorschriften, Brandenburgische Motorenwerke Gesellschaft mit beschränkter Haftung, BRAMO 23. 3000. 9.36, Luftfahrt-Archiv Hafner, D-71638 Ludwigsburg, 2005

--> 34 Seiten

2. FLUGMOTOR BRAMO Sh 14 A4, Betriebshandbuch, 2. Auflage, Brandenburgische Motorenwerke Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Berlin Spandau, BRAMO 1.2000.6.37, Luftfahrt-Archiv Hafner, D-71638 Ludwigsburg

--> 5 Abschnitte

3. FLUGMOTOR Sh14A4, Werkzeuge und Zubehör für Einbau, Wartung, Überholung, Auflage, Brandenburgische Motorenwerke Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Berlin Spandau, BRAMO 18.500.2.37, Luftfahrt-Archiv Hafner, D-71638 Ludwigsburg, 2012 --> 53 Seiten

4. Werbeprospekt: Flugmotor Sh 14 A4, Brandenburgische Motorenwerke Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Berlin Spandau, BRAMO 12.1000.12.38., Luftfahrt-Archiv Hafner, D-71638 Ludwigsburg, 2005 --> blaues Titelblatt, 8 Seiten

5. Werbeprospekt: Flugmotor BRAMO Sh 14 A4, Brandenburgische Motorenwerke Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Berlin Spandau, BRAMO 47.7.37.2500. --> 22 Seiten, Graf Hagenburg, TBO

6. Werbeprospekt: Sh14A, Siemens Apparate und Maschinen GmbH Flugmotorenwerk, Berlin Spandau, SAM1 3.34.5., Luftfahrt-Archiv Hafner, D-71638 Ludwigsburg, 2007 --> 8 Seiten, rotes Titelblatt

7. BOSCH-Zündmagnete (für Flugmotoren), Blatt L4001, Ausgabe-Datum: 1.9.1940, Robert Boscht GmbH, Stuttgart --> 4 Seiten

8. BOSCH Zündmagnet JF für 4- bis 7-Zylinder-Flugmotoren, Beschreibung und Einbauvorschrift, Robert Bosch A.-G., Stuttgart, VTD-D 11 825-1 (9.37), Luftfahrt-Archiv Hafner, D-71638 Ludwigsburg, 2005

9. LDv 372 Fw 44 J. Entwurf einer Flugzeugbeschreibung, 1936, Luftfahrt-Archiv Hafner, D-71638 Ludwigsburg

Literatur

• Flugzeug Typenbuch Handbuch der Deutschen Luftfahrt- und Zubehör-Industrie Jahrgang 1939/40. (Nachdruck) ISBN 3-8112-0627-3.
• Handbuch Fliegen lernen! Mit Anhängen A. Schul-, Übungs-, Reise-, und Mehrzweck-Flugzeuge B. Die wichtigsten Flugmotoren für Schul- und Übungsflugzeuge. Herausgegeben und zusammengestellt unter Mitwirkung des RLM 1941.
• Magazin Flugzeug Classic, Ausgabe Januar 2009
• FLUGMOTOR Sh 14 A4, Betriebsvorschriften, Brandenburgische Motorenwerke Gesellschaft mit beschränkter Haftung, BRAMO 23. 3000. 9.36, Luftfahrt-Archiv Hafner, D-71638 Ludwigsburg, 2005
• FLUGMOTOR BRAMO Sh 14 A4, Betriebshandbuch, 2. Auflage, Brandenburgische Motorenwerke Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Berlin Spandau, BRAMO 1.2000.6.37, Luftfahrt-Archiv Hafner, D-71638 Ludwigsburg
• FLUGMOTOR Sh14A4, Werkzeuge und Zubehör für Einbau, Wartung, Überholung, Auflage, Brandenburgische Motorenwerke Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Berlin Spandau, BRAMO 18.500.2.37, Luftfahrt-Archiv Hafner, D-71638 Ludwigsburg, 2012
• Werbeprospekt: Flugmotor Sh 14 A4, Brandenburgische Motorenwerke Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Berlin Spandau, BRAMO 12.1000.12.38., Luftfahrt-Archiv Hafner, D-71638 Ludwigsburg, 2005
• Werbeprospekt: Flugmotor BRAMO Sh 14 A4, Brandenburgische Motorenwerke Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Berlin Spandau, BRAMO 47.7.37.2500.
• Werbeprospekt: Sh14A, Siemens Apparate und Maschinen GmbH Flugmotorenwerk, Berlin Spandau, SAM1 3.34.5., Luftfahrt-Archiv Hafner, D-71638 Ludwigsburg, 2007
• BOSCH-Zündmagnete (für Flugmotoren), Blatt L4001, Ausgabe-Datum: 1.9.1940, Robert Boscht GmbH, Stuttgart
• BOSCH Zündmagnet JF für 4- bis 7-Zylinder-Flugmotoren, Beschreibung und Einbauvorschrift, Robert Bosch A.-G., Stuttgart, VTD-D 11 825-1 (9.37), Luftfahrt-Archiv Hafner, D-71638 Ludwigsburg, 2005
• LUFTFAHRT-LEHRBÜCHEREI, Band 7, Der Flugmotor Teil I: Bauteile und Baumuster, Dr.-Ing. Hans Katz, 3. Auflage, 1942
• LUFTFAHRT-LEHRBÜCHEREI, Band 8, Der Flugmotor Teil II: Die Wartung des Motors, Dr.-Ing. Günther Ulsmann, 1940
• Deutscher Flugzeugbau, Handbuch der Luftfahrttechnik, Dipl.-Ing. O. Hollbach, Ausgabe 1942, Naturkunde und Technik Verlag Fritz Knapp, Frankfurt am Main.

Weblinks

Commons: Siemens-Halske Sh 14 – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien