Boxer-Feintuning

Die GS ist mit 78 PS (58 kW) und 97 Nm für meine Anforderungen bestens motorisiert. Tuningmaßnahmen am Motor, z.B. geänderte Kolben und Nockenwellen sind m.E. nicht notwendig. Verschiedene Hersteller und Bastelbuden versuchen sich darüber hinaus mit mehr oder weniger Erfolg im Chip-Tuning. Ich betrachte dies weitgehend als Spielkram und somit als rausgeschmissenes Geld. Nichtsdestotrotz bietet der doch etwas rauhe 1100er Boxer ein paar Ansatzpunkte für kleinere aber dafür feine Maßnahmen, um noch mehr Spaß an seiner GS zu haben.


1100er Boxer Motor; Bild: Michael Panitzki

Luftfilter

Ein bei der R1100GS und der R1150GS häufig auftretendes Problem ist das sog. Konstantfahrruckeln (KFR). Hierbei handelt es sich um ein mehr oder weniger stark ausgeprägtes Ruckeln bei gleich bleibender Geschwindigkeit im Teillastbereich. Das kann ganz schön nerven! Doch was kann man tun, um KFR zu beseitigen bzw. zu vermeiden?


K&N Filter; Bild: K&N

Ich habe im März 2001 in meine erste GS den viel gerühmten K&N Luftfilter eingebaut. Auch meine zweite GS ist damit ausgestattet. Mein Eindruck ist, dass die Kuh in kaltem Zustand wesentlich besser läuft und bei warmem Motor und niedrigen Drehzahlen freier dreht und williger Gas annimmt. Die ganze Kuh hat subjektiv an Agilität gewonnen. Wenn man jetzt auch noch bedenkt, dass der K&N Luftfilter wieder verwendbar ist und nur alle 30.000 km gereinigt werden muss, so hat sich diese Investition m.E. schon gelohnt. Ob sich mein persönlicher und völlig subjektiver Eindruck mit wissenschaftlich fundierten Meßmethoden untermauern lässt, vermag ich jedoch nicht zu sagen.

Zündkerzen

Eines der meistdiskutierten Themen bei der4V-GS sind die Zündkerzen, werden sie doch für ein vielgehasstes Phänomen verantwortlich gemacht, das Konstantfahrruckeln (KFR). Insbesondere R1100/1150GS Fahrer fahren deshalb gerne mit Nicht-Standard-Zündkerzen. Der kleinere Motor der R850GS ist aufgrund der geringeren Größe der Einzelbrennräume nicht von diesem Problem betroffen. Bei jedem BMW-Treffen, bei Benzingesprächen und in den diversen Internet-Foren werden eine Unmenge von Tipps und Erfahrungen zu Zündkerzen und KFR ausgetauscht. Haben die Zündkerzen wirklich Einfluss auf das KFR? Grund genug mal näher auf diese kleinen aber doch sehr wichtigen Ausrüstungsteile aus Keramik und Metall einzugehen.


Standardelektrode
Bild: Bosch


Platinelektrode
Bild: Bosch

Funktion
Aufgabe der Zündkerze ist es, die von der Zündspule erzeugte Hochspannung in den Verbrennungsraum einzuleiten und das verdichtete Kraftstoff-Luft-Gemisch durch den zwischen der Mittelelektrode und der Masseelektrode erzeugten elektrischen Funken zu entzünden. Die von der Zündspule aufgebaute Spannung erzeugt zwischen der Mittelelektrode und der Masseelektrode ein elektrisches Feld. Das elektrische Feld ionisiert die Luft bis sie soweit leitfähig ist, dass die Durchschlagsspannung erreicht ist. Die Kerze "zündet". Der Lichtbogen schlägt auf der gegenüberliegenden Seite, d.h. an der Masseelektrode ein. Dieses Grundfunktionsprinzip ist bei allen Zündkerzen und allen Herstellern identisch.


Aufbau einer Zündkerze; Bild: Michael Panitzki

Mehrmasseelektroden
Im Normalfall springt der Zündfunke von der Mittel- auf die Masseelektrode über und entflammt hierbei das Kraftstoff-/Luftgemisch. Bei jedem Zündvorgang werden Moleküle vom Elektrodenwerkstoff abgelöst. Dieses Phänomen bezeichnet man als Funkenerosion. Dies führt langfristig zu Werkstoffabtrag und somit zu einer Vergrößerung des Elektrodenabstandes. Diese Vergrößerung ist jedoch nur in gewissen Grenzen zulässig, da die erforderliche Zündspannung, die wesentlich vom Elektrodenabstand abhängt, sonst zu stark ansteigt und es zu Zündaussetzern kommt. Kann nun infolge von Funkenerosion der Zündfunke nicht überspringen, fließt die Zündspannung gewöhnlich über den durch den Ruß leitend gewordenen Isolator ungenutzt ab, und das vom Kolben angesaugte Kraftstoff-/Luftgemisch wird beim nächsten Takt unverbrannt durch die Auslassventile gestoßen. Zündaussetzer sind bei modernen Motoren aber keinesfalls akzeptabel, da sie zu erhöhten Emissionen, reduzierter Motorenleistung und Katalysatorschäden führen.

Um die Lebensdauer einer Zündkerze zu verlängern und sicheres "zünden" zu gewährleisten, wird einfach die Werkstoffquantität verändert, indem 2, 3 oder mehr Masseelektroden verwendet werden. Hiermit wird die Lebensdauer und die einwandfreie Funktion der Zündkerze und die Betriebssicherheit des Motors über einen langen Zeitraum gewährleistet.


Mehrmasseelektrode; Bild: Bosch

Im Vergleich zu einer Elektrode richten mehrere Masselektroden das elektrische Feld auch örtlich präziser aus, welches sich bei Anlegen der Zündspannung aufbaut. Der erzeugte Lichtbogen schlägt dann entsprechend präziser auf der gegenüberliegenden Seite ein und es kommt zu einer besseren Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemischs.

Silber- und Platinzündkerzen
Eine weitere Möglichkeit die Zündsicherheit der Kerze zu erhöhen ist der Einsatz höherwertigerer Materialien. So werden bei Zündkerzen zunehmend Werkstoffe mit größerer Erosionsfestigkeit verwendet. Am gebräuchlichsten ist hierbei Platin oder Silber. Fast alle namhaften Zündkerzenhersteller bauen inzwischen Platinkerzen.


Bosch Silber; Bild: Bosch

Gleitfunkenkerzen
Um eine sichere Durchbrennung bei modernen Benzinsorten und scharfen Emissionsvorschriften zu erreichen muss die Zündenergie gesteigert werden. Um die Zündenergie in das Benzingemisch zu transformieren wird eine größere und schattenfreie Funkenoberfläche benötigt. Gleitfunken-Zündkerzen haben nahezu eine doppelt so große Funken-Oberfläche ohne eine viel höhere Zündspannung zu benötigen.

Der Funken gleitet zunächst über den Isolator und springt dann zur Masse-Elektrode über. "Gleitfunken" kann man sehr schön im Deutschen Museum in München bei der Hochspannungsvorführung beobachten. Die beiden Elektroden sind dort so ausgeführt, dass sie zuerst dicht beieinander liegen und nach oben hin (jede Elektrode gebogen) immer weiter auseinander gehen.

An der Stelle mit dem geringsten Abstand wird die Durchschlagspannung als erstes erreicht - Zündung! Einen bereits gezündeten Lichtbogen aufrecht zu erhalten braucht eine deutlich geringere Spannung, als die Durchschlagspannung. Oder: bei gleicher Spannung könnte man den Elektrodenabstand vergrößern. Genau das ist durch die Form der Elektroden im Deutschen Museum gegeben: der Lichtbogen wandert die Elektrode entlang, bis er so lang ist, dass die Spannung zum aufrecht erhalten des Bogen nicht mehr ausreicht.

Die Gleitelektroden sind bei Gleitfunkenkerzen ebenfalls gebogen, so dass der Lichtbogen wandert, bevor er wieder erlischt. Das zündet das Benzin-Luft-Gemisch weniger punktuell.

Bosch FR6DTC
BMWs R1100GS wurde in Deutschland serienmäßig mit der Bosch FR6DTC Zündkerze ausgeliefert. Hierbei handelt es sich um eine Zündkerze herkömmlicher Bauart, d.h. aus Standardmaterialien mit einer Masseelektrode über der Mittelelektrode.

Sowohl meine erste als auch meine zweite GS waren beim Kauf mit dieser Kerze ausgerüstet. Bei meiner roten Kuh neigte der Motor leicht zum sog. Konstantfahrruckeln (KFR). Bei niedrigen Motordrehzahlen ruckelt, stottert und bockt der Motor. Der Motor läuft unrund und zündet nicht ordentlich. Das ist besonders im Stadtverkehr und bei Ortsdurchfahrten nervig.

Meine schwarze Kuh ruckelte nicht, sobald sie sich warmgelaufen hatte. Sie sprang aber besonders bei kalter und feuchter Witterung schlecht an und genehmigte sich eine lange Warmlaufphase.

Als preiswertes Gegenmittel gegen KFR war neben weitaus teureren, mehr oder weniger seriösen Maßnahmen der Austausch der Zündkerzen durch hochwertigere lange Zeit der am häufigsten gehandelte Tipp. In Deutschland stehen für die GS Austauschkerzen der Hersteller Champion, NGK, Bosch und Brisk zur Auswahl.

Champion
Von Champion steht für die R1100GS die RC7YCC Zündkerze zur Verfügung. Bei der Champion RC7YCC Zündkerze handelt es sich um eine Kerze konventioneller Bauart, d.h. mit einer Masselektrode über der Mittelelektrode. Die Kerzen sind bei einzelnen BMW Zubehörhändlern oder wesentlich preiswerter im gut sortierten Kfz-Zubehörhandel.


Champion RC7YCC; Bild: Champion

Ich habe die Champions in der 2000er Saison mit dem Standardluftfilter gefahren. Das bei meiner ersten GS ohnehin nur leichte KFR wurde allerdings nicht beseitigt, auch wenn der Motor mit den Champion-Kerzen subjektiv besser lief. Meine Erfahrungen mit dieser Kerze sind aber gut. Der Motor springt im kalten Zustand besser an und nimmt williger Gas an. Die Kerzen sind sehr preiswert und ich kann sie daher ohne Einschränkung weiter empfehlen. Leider sind sie in inzwischen in Deutschland kaum noch erhältlich.

NGK
Die NGK-Kerze hat im Gegensatz zur Bosch- und zurChampion-Kerze nicht nur eine Massenelektrode sondern drei, eine sog. Mehrmasseelektrode. Welchen Vorteil hat dies? Im Vergleich zu einer Elektrode richten mehrere Masselektroden das elektrische Feld örtlich präziser aus, welches sich bei Anlegen der Zündspannung aufbaut. Der erzeugte Lichtbogen schlägt dann entsprechend präziser auf der gegenüberliegenden Seite ein und es kommt zu einer besseren Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemischs.


NGK Mehrmasseelektrode; Bild: NGK

2003 fuhr ich in meiner R1100GS die NGK BCP7ET mit Mehrmasseelektrode. Insbesondere in Verbindung mit dem K&N-Luftfilter werden ein wesentlich runderer Lauf bei niedrigen Drehzahlen sowie eine bessere Gasannahme erzielt. Dies macht sich besonders bei kaltem Motor positiv bemerkbar. Das KFR wird auch mit NGK-Kerze und K&N-Luftfilter nicht vollständig beseitigt aber das Problem ist marginal.


NGK BCP7ET; Bild: Michael Panitzki

Bosch FR6DP Platinzündkerze
Die in vielen Benzingesprächen und verschiedenen Foren hoch gelobte Bosch FR6DP ist eine moderne Platinkerze. Sie verfügt über eine Masseelektrode über der Mittelelektrode. Sie ist für viel Geld u.a. beim Show-Ausstatter Wunderlich und für weniger Geld auch über jeden Bosch-Dienst um die Ecke zu beziehen. Der Preis ist im Vergleich zu anderen Kerzen ganz schön heftig. Vorteile gegenüber dem Wettbewerb sind bei der Platinkerze nicht feststellbar. Die Mehrausgaben kann man sich also getrost sparen.


Bosch FR6DP; Bild: Michael Panitzki

Brisk DR14LGS
Bei der Brisk DR14LGS Zündkerze handelt es sich um sog. Gleitfunkenkerzen. Die Brisk DR14ZC taucht auch in deutschen BMW Foren gelegentlich als Tipp auf. Der Bezug erfolgt über RMF Deutschland GbR. In Verbindung mit einer peniblen Synchronisation und dem K&N-Luftfilter schnurrt die GS wie ein Kätzchen. Ein wesentlich runderer Lauf bei niedrigen Drehzahlen sowie eine bessere Gasannahme sowohl bei kaltem als auch warmen Motor erfreuen das Herz, der reduzierte Spritverbrauch den Geldbeutel. Letztendlich gilt aber auch für die DR14LGS: Ohne genaue Synchronisation bringen auch die Brisk-Kerzen nichts.

Weitere Hersteller
Darüberhinaus gibt es weitere, vornehmlich amerikanische Hersteller, die Kerzen für die 1100er Kuh anbieten:

  • Autolite 3923
  • Golden Lodge GL2HLD

Aufgrund der sehr strengen US-Abgasvorschriften, insbesondere in Kalifornien scheint das KFR in den USA ein noch größeres Problem zu sein als hierzulande. Die Autolite 3923 wird in US-Internet-Foren als Heilmittel für das KFR gehandelt. Die Autolite ist eine Kerze herkömmlicher Bauart. Erfahrungen liegen mir nicht vor. Nichtsdestotrotz ist ihr Zündverhalten offensichtlich besser als das der Original Bosch Kerze.

Golden Lodge Gleitfunkenkerzen sind u.a. bei Silent-Hektik zu beziehen. Mit diesen Kerzen habe ich bisher keine Erfahrungen sammeln können, weder eigene noch von Dritten.

Fazit
Meine kleine Versuchsreihe und die Informationen Dritter haben gezeigt, dass bestimmte Kerzen das Benzin/Luft-Gemisch tatsächlich besser zünden als andere und die Bosch FR6DTC Zündkerze ist da offensichtlich nicht die beste. Das KFR konnte damit jedoch nicht beseitigt, sondern je nach Kerze nur mehr oder weniger reduziert werden. Letztendlich wurde versucht, mit den Kerzen die Symptome zu kurieren, was in einem gewissen Maß auch gelang. Die Ursache für den unrunden Motorlauf blieb aber unbeachtet. Wo liegt denn nun die Ursache?

Um es kurz zu machen: Der Grund für das Ruckeln liegt nicht primär an den Kerzen. Hochwertigere (nicht teurere) Kerzen sind jedoch durchaus das Sahnehäubchen auf einer sauberen Synchronisierung der Drosselklappen. In diesem Zusammenhang bin ich mit den Brisk-Kerzen DR14LGS für die R1100GS sehr zufrieden und kann diese wärmstens empfehlen.

Text: Michael Panitzki, Bilder: Michael Panitzki oder wie angegeben