Testbericht aus FMT
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124 MOTORFLUG <strong>FMT</strong> 09 | 10 DieTer Werz<br />
Aufbau<br />
Der Webra Speed 150i ist <strong>aus</strong> dem eingeführten<br />
und bewährten Webra 150 Aero abgeleitet.<br />
Das Gehäuse <strong>aus</strong> Leichtmetallguss ist einteilig<br />
mit Fronteinlass und Seiten<strong>aus</strong>lass rechts<br />
<strong>aus</strong>geführt, an der Rückseite des Zylinders<br />
befindet sich eine Verschlussschraube zum<br />
Ausbau des Kolbenbolzens.<br />
Der aufgesetzte Zylinderkopf mit Halbkugelbrennraum,<br />
Quetschkante und zentral<br />
angeordneter Zündkerze der Größe M10×1<br />
ist stark verrippt. Als Laufgarnitur kommt eine<br />
Webra-AAR-Garnitur zum Einsatz, das heißt<br />
Aluminium-Büchse, Aluminium-Kolben mit<br />
Ring. Konkret bedeutet das, die Buchse ist <strong>aus</strong><br />
Aluminium mit einer speziellen Laufflächenbeschichtung<br />
gefertigt, der Kolben ist <strong>aus</strong> einer<br />
eigens für Kolben entwickelten Leichtmetall-<br />
Legierung und trägt einen Kolbenring <strong>aus</strong><br />
Stahlguss. Diese Bauweise verspricht besondere<br />
Standfestigkeit und Temperaturbeständigkeit<br />
des Triebwerks.<br />
Das Stahlpleuel ist in beiden Augen nadelgelagert<br />
und wirkt auf die einwangige,<br />
zweifach kugelgelagerte Stahlkurbelwelle.<br />
Die Gemischaufbereitung übernimmt ein<br />
Webra-Vergaser „Ultramix Benzin“ mit 8,8 mm<br />
Durchlass. Die Verarbeitung des gesamten<br />
Triebwerks ist sehr ordentlich.<br />
Die mikroprozessorgesteuerte Zündungselektronik<br />
Webra Spark II steckt in einem abschirmenden,<br />
mit Kühlrippen versehenen Metallgehäuse<br />
und ist werksseitig hinten auf den<br />
Kurbelgehäusedeckel aufgesetzt, kann aber<br />
auch getrennt am Modell verbaut werden.<br />
Die Kurbelwellenposition wird mittels eines im<br />
Kurbelgehäusedeckel integrierten Hallsensors<br />
abgegriffen. An der Zündbox lässt sich, durch<br />
einen von außen zugänglichen Trimmer oder<br />
– bei Anschluss der Zündbox an einen freien<br />
Empfänger<strong>aus</strong>gang – per Geber vom Sender<br />
<strong>aus</strong>, die maximale Vorzündung stufenlos einstellen,<br />
werksseitig sind 30° bei 16.000 1/min<br />
eingestellt. Beim Verstellen der Zündung sollte<br />
man extrem vorsichtig sein. Wenn man nicht<br />
genau weiß, was man tut, sollte man lieber die<br />
Werkseinstellung beibehalten. Eine nicht korrekt<br />
eingestellte Zündung verursacht im günstigsten<br />
Fall Leistungsverlust und schlechte<br />
Laufkultur, sehr viel wahrscheinlicher aber<br />
Motorschäden und abfliegende Propeller.<br />
Der voreingestellte Wert passt für den<br />
Speed 150i sehr gut, so dass hier auch<br />
keine Notwendigkeit besteht, etwas<br />
zu optimieren.<br />
Der Hersteller empfiehlt die Verwendung<br />
einer Zündungsbatterie mit 4 bis<br />
10 V, die Zündung zieht etwa 250 mA bei<br />
10.000 1/min und 5 V Versorgungsspannung.<br />
Der Motor wird mit Batteriezündung,<br />
Zündkerze und deutscher Bedienungsanleitung<br />
geliefert.<br />
Tuningobjekt<br />
Zweitaktbenziner zwischen 20 und 30 cm³ liegen derzeit im Trend.<br />
Trotz Elektroboom erfreuen sich diese Triebwerke als preisgünstige und zuverlässige<br />
Antriebe für Modelle bis etwa 2 m Spannweite großer Beliebtheit.<br />
Neben Produkten von traditionellen Benzinmotorherstellern wie Zenoah<br />
und modifizierten Niedrigpreis-Gerätemotoren <strong>aus</strong> China bewerben<br />
sich auch Triebwerke traditioneller Methanolmotorschmieden um die Gunst<br />
des Kunden. Webra tritt in der 25-cm³-Klasse mit dem Speed 150i an.<br />
Webras Speed 150i
www.fmt-rc.de <strong>FMT</strong>-TEST 125<br />
Auf dem Prüfstand<br />
Der Testbetrieb wurde mit verschiedenen<br />
Dämpfern durchgeführt. Zum Einsatz kamen<br />
das Resonanzsystem Höhn Silent 150, der<br />
Zweikammerkompaktschalldämpfer Höhn<br />
A2-150 und Höhn Scale 150 sowie der Topfschalldämpfer<br />
Höhn Silent B-30 in Verbindung<br />
mit dem Krümmer Höhn SP 150 eng und alternativ<br />
mit dem Wellrohrkrümmer von WERO-<br />
Engine-Shop. Als Zündungsakku wurde ein<br />
LiPo 2S 1.000 mAh eingesetzt. Für die Messwerterfassung<br />
wurden Menz-Luftschrauben<br />
der Größen 16×10 bis 20×12 Zoll verwendet.<br />
Der Hersteller empfiehlt Propeller ab 16×8.<br />
Der Kraftstoff war Superbenzin mit 4% Stihl-Öl.<br />
Die erste Inbetriebnahme erfolgte mit<br />
dem Resonanzsystem Höhn Silent 150 mit<br />
dem Krümmer Höhn SP 150 eng und einer<br />
18×8-Luftschraube. Der Vergaser ist ab Werk<br />
voreingestellt, die Einstellung wurde für die<br />
ersten Startversuche nicht verändert und ist<br />
als Grundeinstellung in Ordnung, der Motor<br />
sprang nach einigen Versuchen an und lief mit<br />
der 18×8, nachdem ich die richtige Düsennadelstellung<br />
gefunden hatte, ruhig und stabil.<br />
Nach etwa einer Stunde Laufzeit wurden<br />
routinemäßig alle Schrauben auf festen Sitz<br />
überprüft und nachgezogen, danach ging’s<br />
an die Messungen. Der Motor zeigte ein<br />
ordentliches Startverhalten und gute Laufkultur.<br />
Bei richtiger Vergasereinstellung war das<br />
Betriebsverhalten auf dem Prüfstand sicher.<br />
Mit den Kompaktschalldämpfern war er<br />
nicht ganz so startwillig wie mit den Resonanzsystemen,<br />
hier habe ich auch mal den Starter<br />
bemühen müssen. Insgesamt harmonieren die<br />
Kompaktschalldämpfer nicht so gut mit dem<br />
Motor, das Triebwerk wirkt bei Drehzahlen<br />
oberhalb von 6.000 1/min zugestopft und<br />
wird thermisch stark belastet.<br />
Abhängig von der Schwungmasse des Propellers,<br />
lag die sichere Standgasdrehzahl um<br />
1.500 1/min. Ansprechverhalten und Gasannahme<br />
waren gut, die Leistung, vor allem<br />
im oberen Drehzahlbereich, beeindruckend.<br />
Einen 25-cm³-Benziner, der mit einer 17×8<br />
APC-Luftschraube 13.200 1/min dreht, hatte<br />
ich noch nicht auf dem Prüfstand. Bereits<br />
Drehzahlwerte<br />
Dämpfer / Menz-Luftschrauben Silent 150 B-30 A2-150 / Scale 150<br />
16×8 11.500 10.700 7.700<br />
16×10 11.100 9.700 7.500<br />
17×8 11.200 9.900 7.800<br />
17×10 8.000 7.600 6.700<br />
17×12 7.200 7.400 6.500<br />
18×6 9.800 9.000 7.900<br />
18×8 8.500 8.500 7.200<br />
18×12 6.100 6.500 5.500<br />
19×10 5.900 6.500 5.500<br />
20×6 7.000 7.400 5.700<br />
20×12 4.700 4.500 4.000
126 MOTORFLUG <strong>FMT</strong> 09 | 10<br />
ab einer Vollgasdrehzahl von<br />
5.000 1/min steht ein Drehmoment<br />
von mindestens 1,8 Nm zur Verfügung,<br />
im Maximum waren es 2,8 Nm<br />
bei 10.000 1/min (gemessen mit Höhn Silent<br />
150 und engem Krümmer), mit dem Topfdämpfer<br />
B-30 kam etwas weniger r<strong>aus</strong>.<br />
T<strong>aus</strong>cht man den engen Krümmer gegen<br />
das Wellrohr, nimmt das Drehmoment oberhalb<br />
von 9.000 1/min etwas ab, da sich mit<br />
dem Wellrohr kein Resonanzbetrieb einstellt.<br />
Die Maximalleistung habe ich mit 3,5 kW<br />
bei 13.000 1/min ermittelt, die Herstellerangabe<br />
von 2,8 kW bei 11.000 1/min bringt das<br />
Triebwerk mit gemessenen 3,0 kW – auch<br />
mit dem Wellrohrkrümmer – locker. Ich war<br />
begeistert, die Leistungswerte sind schon für<br />
einen Methanoler mehr als ordentlich – und<br />
das mit einem 25-cm³-Benziner. Respekt! Alles<br />
in allem ein sehr erfreuliches Ergebnis, das Lust<br />
auf die Flugerprobung machte.<br />
Im Flugbetrieb<br />
Hierbei kam zum ersten Mal unser neuer<br />
Testflieger Jolly-Roger zum Einsatz. Der Motor<br />
wurde mittels Rückplatte und Abstandsbolzen<br />
am Kopfspant montiert, das Silent 150-Rohr<br />
unter den Rumpf gehängt und beides mit dem<br />
Wellrohrkrümmer verbunden. Die 18×8-Menz<br />
vorne dran und ab zum Flugplatz. Der Motor<br />
sprang wie gewohnt gut an und lief am Boden<br />
einwandfrei. Beim Hochheben der Flugzeugnase<br />
ging er <strong>aus</strong>. Ich habe den Vergaser etwas<br />
fetter gestellt und wieder ging der Motor<br />
beim Hochheben <strong>aus</strong>, zudem sprang er etwas<br />
schlechter an. Daraufhin wurde der Motor<br />
gestartet und dann die Vollgasnadel mit angehobener<br />
Flugzeugnase so eingestellt, dass<br />
der Motor stabil lief. Beim Absenken in die Horizontale<br />
spuckte er jetzt und verlor Drehzahl,<br />
da er nun in der Horizontalen zu fett eingestellt<br />
war. Nach einigen Dutzend Versuchen hatte<br />
ich schließlich eine Einstellung gefunden,<br />
mit der ich Chancen auf einen erfolgreichen<br />
Startversuch sah. Der Jolly-Roger kam auch in<br />
die Luft, aber Spaß hat es nicht gemacht. Das<br />
Triebwerk reagierte auf G-Kräfte und Saughöhenunterschiede<br />
recht empfindlich und lief alles<br />
andere als stabil. Ich vermutete die Ursache<br />
in der Gemischaufbereitung. Aufgrund engerer<br />
Zündgrenzen von Benzin-Luft-Gemischen<br />
im Vergleich zu Methanol-Luft-Gemischen,<br />
muss die Zumessung der Kraftstoffmenge<br />
durch den Vergaser im Benzinbetrieb sehr<br />
viel genauer sein als im Methanolbetrieb.<br />
Außerdem fällt die Kraftstoffdurchflussmenge<br />
durch den Vergaser im Benzinbetrieb wegen<br />
des höheren Heizwertes von Benzin deutlich<br />
geringer <strong>aus</strong> als beim Methanolbetrieb, was<br />
die exakte Dosierung zusätzlich erschwert. Die<br />
<strong>aus</strong>reichend genaue Zumessung ist mittels<br />
Nadelventil nur möglich, wenn am Düsenstock<br />
Die Universal-<br />
Membranpumpe<br />
von Webra<br />
mit dem selbst<br />
gefertigten<br />
Montagering.<br />
Zur Druckversorgung der Pumpe kann<br />
entweder die rückwärtige Verschlussschraube<br />
zum Ausbau des Kolbenbolzens<br />
mit einem Nippel versehen werden<br />
oder – wie hier zu sehen – der Nippel<br />
wird direkt ins Gehäuse gesetzt.<br />
Der Speed 150i ist mit einer langlebigen<br />
AAR-Laufgarnitur <strong>aus</strong>gerüstet.<br />
Maße des Montageringes<br />
Klemmring,<br />
Polyamid, 10 mm stark<br />
Zur Montage eines Walbro-Benzin-<br />
Vergasers wird ein Adapter benötigt.<br />
Walbro-Adapter, Alu<br />
Maße des Vergaseradapters
Die Zündbox kann<br />
auch separat am Kopfspant<br />
montiert werden.<br />
Messing oder Alu zum Aufkleben<br />
Die Sicherung für das Zündkabel.<br />
Einstiche oder<br />
Rändel für<br />
nesseren „Grip“<br />
Das Zündkabel sollte<br />
am Anschluss an der Zündbox<br />
gesichert werden.<br />
Der Walbro-Vergaser mit<br />
der Bezeichnung WT-339 hat<br />
14 mm Durchlass.<br />
Die Motormontage mit der<br />
Universal-Membranpumpe auf<br />
dem Testmodell.<br />
www.fmt-rc.de <strong>FMT</strong>-TEST 127<br />
ein definierter Kraftstoffdruck anliegt, und das<br />
ist bei wechselnden Saughöhen nur mit einer<br />
Kraftstoffpumpe mit Druckregelung machbar.<br />
Lange Rede, kurzer Sinn: ohne Pumpe kann<br />
man mit dem Motor nicht fliegen.<br />
Meine Aufgabe, den gelieferten Motor zu<br />
vermessen und zu testen, wäre an dieser Stelle<br />
eigentlich beendet gewesen, aber dieses Ende<br />
ist mir für ein technisch so gut gemachtes<br />
Triebwerk zu deprimierend. Folgerichtig begann<br />
die Suche nach einer Lösung für das<br />
Problem, und zwar zunächst per Telefon. Auf<br />
Nachfrage bei Webra empfahl man mir, den<br />
Vergaser über die bei Webra als Zubehör erhältliche<br />
„Membranpumpe Universal“ mit<br />
Kraftstoff zu versorgen und sandte mir eine<br />
solche Pumpe zu. Zum Anschluss der Pumpe<br />
muss für den Antrieb der Pumpenmembran<br />
zwischen Motorgehäuse und Membrankammer<br />
eine Verbindung geschaffen werden. Ich<br />
habe für diesen Zweck seitlich in den Überströmkanal<br />
ein Loch mit M4-Gewinde und<br />
einen Nippel eingeschraubt, alternativ kann<br />
man auch die hintere Verschlussschraube mit<br />
Gewindebohrung und Nippel versehen. Die<br />
Bohrung mündet in den hinteren Aufrichtkanal<br />
– dort stehen die benötigten Druckschwankungen<br />
gen<strong>aus</strong>o an wie im Kurbelgehäuse<br />
oder dem Überströmkanal. Mit dieser Variante<br />
spart man sich den für die Operation angezeigten<br />
Ausbau von Kurbelwelle und Lagern.<br />
Der Drucknippel im Gehäuse wird mittels<br />
Kraftstoffschlauch mit dem Druckanschluss<br />
der Pumpe verbunden. Für die Pumpe habe<br />
ich noch einen Halter gefertigt, mit dessen<br />
Hilfe sie am Motorträger verschraubt werden<br />
kann, da sich das runde Teil sonst nur schwer<br />
am Modell befestigen lässt.<br />
So <strong>aus</strong>gerüstet lief das Triebwerk schon<br />
deutlich besser, überfettete aber beim schnellen<br />
Gas wegnehmen, da dabei der Druck vor<br />
dem Düsenstock kurzfristig anstieg. Fliegen<br />
konnte man damit, aber die Laufkultur war<br />
noch nicht nach meinem Geschmack. Der<br />
Druck musste irgendwie stabilisiert werden.<br />
Eine einfache Möglichkeit, einen einigermaßen<br />
konstanten Druck zu erreichen, ist es, die<br />
Pumpe wesentlich mehr Kraftstoff fördern zu<br />
lassen als der Motor braucht und gegen einen<br />
Rücklauf mit Durchflussdrossel arbeiten zu<br />
lassen. Der Kraftstoff für den Vergaser wird<br />
direkt vor der Drossel abgezweigt. Technisch<br />
wurde das folgendermaßen realisiert: In die<br />
Kraftstoffleitung, direkt vor dem Düsenstock<br />
wurde ein T-Stück eingebaut und der offene<br />
Abgang über eine Rücklaufleitung mit kleinerer<br />
lichter Weite, als sie der Zulaufschlauch<br />
hat (ich habe die Kombination Tygonschlauch<br />
/ Festoschlauch, Außenmaß 4 mm, verwendet),<br />
wieder mit dem Tank verbunden. Damit<br />
lief der Speed 150i ziemlich stabil und man<br />
konnte sicher damit fliegen.
128 MOTORFLUG <strong>FMT</strong> 09 | 10<br />
Datenblatt MOtORen<br />
Bezeichnung: Webra Speed 150i<br />
Lieferumfang: Motor mit Batteriezündung und<br />
Zündkerze<br />
Aufbau:<br />
Kurbelgehäuse: Aluminiumguss, einteilig<br />
Zylinderkopf: Aluminium<br />
Kurbelwelle: einwangig, Stahl<br />
Garnitur: Alubuchse, Leichtmetallkolben,<br />
1 Rechteck-Kolbenring<br />
Pleuel: Stahl, nadelgelagert, oben Käfiglos<br />
Propellerbefestigung: zentral mit<br />
Wellengewinde M8×1,25<br />
Vergaser: Ultramix Benzin-Vergaser, 9 mm Durchlass<br />
Technische Daten:<br />
Hubraum: 25 cm³<br />
Bohrung: 33 mm<br />
Hub: 29,2 mm<br />
Masse Motor mit Vergaser und Zündkerze: 740 g<br />
Masse Zündung (mit Kabel und Stecker): 100 g<br />
Gesamtmasse: 840 g zzgl. Zündungsakku<br />
Drehzahlbereich (Herstellerangabe):<br />
2.000 - 11.000 1/min<br />
Steuerzeiten:<br />
Spülen: SÖ 56° vor UT / SS 56°nach UT, Spülwinkel 112°<br />
Auslass: AÖ 77° vor UT / AS 77° nach UT, Auslasswinkel 154°<br />
Einlass (Rohrdrehschieber): EÖ 106° vor OT / ES 82°<br />
nach OT, Einlasswinkel 188°<br />
Messwerte:<br />
P gemessen: 3,5 kW bei 13.000 1/min<br />
Drehmoment: 2,8 Nm / 10.000 1/min<br />
Massen Auspuffsysteme:<br />
Krümmer SP 150 eng: 120 g<br />
WERO-Krümmer: 142 g<br />
Höhn Silent 150: 200 g<br />
Höhn Silent B-30: 250 g<br />
Höhn A2-150: 165 g<br />
Höhn scale 150: 165 g<br />
Bezug: Fachhandel, Infos bei: Höhn-Modellbau,<br />
In der Welke 33, 07768 Hummelshain, Tel.: 036424<br />
53581, Internet: www.hoehn-modellbau.de<br />
Preis: 469,50 Euro<br />
Distanzring für Propellermitnehmer,<br />
Alu oder Stahl<br />
Maße des Distanzringes<br />
Wenn jetzt die schwarze Kappe am Drosselküken<br />
des Vergasers noch benzinfest wäre<br />
und nicht aufquellen würde (laut Webra ist<br />
diese Kappe nur ein Staubschutz und es macht<br />
nichts, wenn sie aufquillt) könnte man damit<br />
leben – fast jedenfalls. Während des Testbetriebes<br />
zeigte sich nämlich, dass sich das Zündkabel<br />
sehr leicht <strong>aus</strong> dem Anschlussgewinde an<br />
der Zündbox her<strong>aus</strong>dreht, was zu ungewollten<br />
Motorabstellern führt. Das Kabel sollte also<br />
gegen Verdrehen gesichert werden. Entweder<br />
bindet man es mittels Kabelbinder an geeigneter<br />
Stelle am Modell fest oder man behilft<br />
sich, wie ich, mit einem aufgeklebten Drehteil<br />
und Schrumpfschlauch.<br />
Nach diesen Modifikationen lief das Triebwerk<br />
zwar sicher und mit akzeptabler Laufkultur,<br />
aber befriedigt hat mich die Lösung<br />
für die Spritversorgung noch nicht. Das Triebwerk<br />
hat einiges an Potential, das hatte ich<br />
auf dem Prüfstand gesehen. Dass man es mit<br />
geeigneten Maßnahmen in der Luft in den<br />
Griff bekommt, haben die Versuche mit der<br />
Externpumpe gezeigt. Damit war klar, dass es<br />
dem Triebwerk lediglich an einer vernünftigen<br />
Gemischaufbereitung fehlt. Was lag also<br />
näher, als das Konzept <strong>aus</strong>zuprobieren, das<br />
bei allen anderen mir bekannten Motoren<br />
diese Klasse seit Jahrzehnten perfekt funktioniert?<br />
Ich hatte inzwischen schon so viel Zeit<br />
investiert und befand mich mit dem „Projekt<br />
Speed 150i“ sowieso schon weit jenseits der<br />
Grenzen eines normalen Motortests, dass es<br />
auf einen weiteren Versuch, der auch noch<br />
sehr erfolgversprechend war, wirklich nicht<br />
mehr ankam.<br />
Aus einem Stück Alu-Rundstab fertigte ich<br />
einen Adapter, mit dessen Hilfe ein Walbro-<br />
Vergaser des Mark 140B an den Speed 150i<br />
angebaut werden konnte. Außer dem Adapter<br />
braucht man noch einen Distanzring, der<br />
Konsole, Alu oder GFK,<br />
3 mm stark<br />
Maße des Vergaser-Anlenkhebels<br />
den Luftschraubenmitnehmer 5 mm nach<br />
vorne versetzt, um Freigängigkeit zwischen<br />
Vergaser und Luftschraube zu erreichen. Und<br />
dann sollte der Speed 150i laufen. Und wie er<br />
lief! Das Triebwerk ist nicht wiederzuerkennen<br />
und macht seinem Namen alle Ehre. Startverhalten,<br />
Leistung, Gasannahme – alles perfekt.<br />
So macht das richtig Spaß.<br />
Der 150er machte dem knapp 7 kg schweren<br />
Jolly-Roger richtig Dampf unter der Haube<br />
und wie zu erwarten, zeigten sich keinerlei<br />
Reaktionen auf G-Belastungen und unterschiedliche<br />
Tanknive<strong>aus</strong> bei Steig- und Bahnneigungsflug<br />
mehr. Der Motor lief sehr sicher<br />
durch. Damit war der Beweis erbracht, dass<br />
die vorherigen Probleme tatsächlich voll auf<br />
die Kappe der Gemischaufbereitung, konkret<br />
des Pumpen- und Reglerlosen Ultramix-Benzinvergasers<br />
gehen. Warum man bei Webra<br />
nicht gleich einen Membranvergaser verbaut<br />
hat, erschließt sich mir nicht.<br />
Fazit<br />
Der Webra Speed 150i wäre ein hervorragender<br />
Motor für mittelgroße Modelle bis etwa<br />
7 kg, wenn er das Vergaserproblem nicht<br />
hätte und das Zündkabel ordentlich befestigt<br />
wäre. Ersteres lässt keine saubere Einstellung<br />
zu, unter zweitem leidet die Betriebssicherheit.<br />
Für beide Punkte gibt es Abhilfe. Hat<br />
man diese Probleme <strong>aus</strong>geräumt, erhält man<br />
einen kompakten, leichten, sehr leistungsstarken<br />
und zuverlässigen Antrieb mit sehr<br />
einfachem Handling. Mit dem Triebwerk im<br />
Lieferzustand war bei uns kein vernünftiger<br />
Flugbetrieb möglich, nach dem Umbau ließ<br />
es keine Wünsche offen. Ich wünschte mir,<br />
Webra würde den Speed 150i in Zukunft mit<br />
einem Membranvergaser <strong>aus</strong>liefern und das<br />
Zündkabel z.B. mittels Überwurfmutter praxistauglich<br />
befestigen.<br />
Damit die Luftschraube nicht am Vergaser anstößt wird noch<br />
ein 5-mm-Distanzring hinter den Propellermitnehmer gesetzt.