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Vierhundert Umdrehungen: So langsam dreht der Anlasser deinen Motor
Vierhundert Umdrehungen: So langsam dreht der Anlasser deinen Motor
Vierhundert Umdrehungen in der Minute. Das ist die Drehzahl, mit der ein Hersteller rechnet, wenn er im Werkstatthandbuch den Kompressionsdruck festlegt. Der Leerlauf derselben Maschine steht ein paar Seiten weiter: 1.500. Du hörst diesen Unterschied jeden Morgen und hast nie eine Zahl dazu bekommen.
Die Startdrehzahl steht fast nie im Handbuch
Die Startdrehzahl ist eine der am besten versteckten Zahlen am Motorrad. Kein Tacho zeigt sie, kein Display, und in den meisten Handbüchern kommt sie nicht vor.
An einer Stelle rutscht sie trotzdem heraus: beim Kompressionsdruck. Der Wert, den ein Hersteller dafür angibt, gilt nur bei einer bestimmten Drehzahl, denn je langsamer der Motor dreht, desto mehr Zeit hat die Luft, an Kolbenringen und Ventilen vorbei wieder auszuweichen. Wer den Druck festlegt, muss die Drehzahl also mitliefern.
Honda tut das im Werkstatthandbuch der CBR 250 sehr direkt: 13,0 Kilogramm pro Quadratzentimeter bei 400 Umdrehungen. In heutigen Einheiten sind das rund 12,7 Bar. Der Leerlauf steht im Wartungsteil desselben Buchs mit 1.500 Umdrehungen, plus oder minus hundert.
Die beiden Zahlen gegeneinander gestellt ergeben das Verhältnis, um das es hier geht. Der Anlasser dreht den Motor auf etwa ein Viertel dessen, was der Motor gleich danach von selbst macht. Nicht auf Leerlaufdrehzahl, nicht annähernd. Die vierhundert gelten dabei für diese eine Baureihe; andere Motoren liegen darüber oder darunter, aber alle bleiben weit unter dem Leerlauf.
Nicht die Zahl ist die Ausnahme, sondern dass sie überhaupt dasteht. In einem Servicehandbuch für einen 650er-Zweizylinder von Suzuki stehen zum selben Prüfschritt zwei Druckwerte in Kilopascal, ein Sollwert und eine Grenze, dazu die Anweisung, den Motor ein paar Sekunden mit dem Anlasser durchzudrehen. Keine Drehzahl, kein Hinweis darauf, was „ein paar Sekunden“ bedeutet.
Das Relais kommt vor dem Anlasser
Bei den meisten Maschinen klickt es, bevor sich etwas bewegt. Das ist nicht der Anlasser, das ist sein Relais, im Handbuch der Magnetschalter. Er sitzt zwischen Batterie und Anlasser, weil der Strom für diesen Motor zu groß ist, um ihn über den Daumenknopf am Lenker zu schicken. Der Knopf schaltet nur das Relais, das Relais schaltet den Strom.
Hondas Prüfanweisung für dieses Bauteil ist so schlicht, dass sie fast komisch wirkt: Zündung an, Startknopf drücken, ein Klicken muss zu hören sein und der Anlasser muss laufen. Das gilt für den Leerlauf - mit eingelegtem Gang macht diese Prüfung niemand. Hörst du das Klicken und passiert nichts, liegt es an Strom oder Mechanik. Hörst du es nicht, liegt der Fehler schon vorher - und am Motorrad ist das oft keine leere Batterie, sondern eine Verriegelung: Not-Aus, Seitenständer, Kupplung, Leerlauf.
Der Anlasser selbst ist ein Gleichstrommotor mit Kohlebürsten, den Schleifkontakten, und wie weit er verschleißen darf, steht auch im Handbuch: Neu sind die Kohlen 11 Millimeter lang, bei 4,5 Millimetern ist Schluss. Zwischen ihm und der Kurbelwelle sitzen Zwischenräder, die das Handbuch Untersetzungsräder nennt. Sie tauschen Drehzahl gegen Drehmoment - und dieser Tausch ist ein Grund, warum am Ende so wenig Drehzahl herauskommt.
Gegen Hügel, kaltes Öl und ein schwaches Bordnetz
Die vierhundert Umdrehungen sind dabei die Zahl an der Kurbelwelle, nicht am Anlasser - der dreht ein Vielfaches davon. Wie viel an der Kurbelwelle übrig bleibt, entscheidet das, wogegen er arbeitet. Und er zieht dabei nicht gleichmäßig, sondern über eine Reihe von Hügeln.
Jeder Verdichtungstakt ist so ein Hügel. Der Kolben schiebt Luft in einen immer kleineren Raum, und das kostet Kraft - bei einem Verdichtungsverhältnis um elf zu eins landet am Ende der Wert, der im Handbuch steht. Danach geht es bergab, bis der nächste Zylinder kommt.
Genau das hörst du. Ein Einzylinder rappelt beim Startversuch ungleichmäßig, weil beim Viertakter zwischen zwei Verdichtungen zwei ganze Kurbelwellenumdrehungen liegen. Ein Vierzylinder dreht viel gleichmäßiger durch, weil alle halbe Umdrehung ein Kolben oben ankommt und die Hügel dichter beieinanderliegen.
Dazu kommt, was am Motorrad zusätzlich mitgeschleppt wird. Motor, Getriebe und Kupplung teilen sich hier meist einen Ölhaushalt, und kaltes Öl ist zäh. Der Anlasser dreht also nicht nur eine Kurbelwelle, sondern rührt gleich im Getriebe mit.
Und die Schwungmassen sind klein. Ein Motorradmotor hat wenig Trägheit, jedenfalls verglichen mit allem, was vier Räder hat. Das hat zwei Seiten: Er lässt sich leicht auf Drehzahl bringen und verliert sie zwischen zwei Verdichtungen genauso leicht wieder.
Deshalb dreht dieselbe Maschine im Sommer nach einer Stunde Fahrt auch hörbar leichter durch als morgens bei acht Grad. Zweierlei hat sich dann geändert: Das Öl ist zäh, und die Batterie gibt bei niedriger Temperatur weniger her. Eine schwächer werdende Batterie schafft darum den warmen Motor noch und versagt am kalten Morgen zuerst.
Der Strom, den das kostet, ist der größte, den dein Bordnetz überhaupt sieht. Deshalb bricht die Spannung beim Startversuch ein, und die Zündung arbeitet genau in diesem Moment unter den schlechtesten Bedingungen des ganzen Tages.
Die Handbücher wissen das und prüfen die Zündung folgerichtig genau dort. In der Anleitung zur Zündspule steht als Bedingung, den Motor mit dem Anlasser zu drehen und dabei die Spitzenspannung zu messen - mindestens 128 Volt sollen herauskommen. Das ist ein Wert von der Primärseite, sichtbar nur mit einem Spitzenspannungsadapter; ein normales Multimeter zeigt an dieser Stelle etwas ganz anderes. Der Funke wird also nicht im Leerlauf geprüft, sondern beim Startversuch.
Warum ein paar hundert Touren genügen
Wenn der Motor im Leerlauf 1.500 dreht, warum springt er bei vierhundert überhaupt an?
Weil zum Anspringen nichts davon besonders schnell gehen muss. Es braucht genau einen Zylinder, der Luft und Kraftstoff bekommt, es braucht Verdichtung, und es braucht zum richtigen Zeitpunkt einen Funken. Keiner dieser drei Vorgänge braucht viel Drehzahl. Die Zündspule ist in wenigen Millisekunden geladen, und bei vierhundert Umdrehungen hat sie zwischen zwei Funken alle Zeit der Welt.
Hilfe kommt außerdem von der Gemischseite. Beim Einspritzer fettet die Steuerung an, am Vergaser machst du es mit dem Kaltstarthebel selbst - beides heißt Kaltstartanreicherung, und beides passiert, weil ein kalter Motor einen Teil des Kraftstoffs an den kalten Wänden verliert. Was am Ende zündet, ist deshalb kein Normalbetriebsgemisch, sondern eine Startportion.
Eng wird es nur an einer Stelle, und die erklärt auch, warum die Prüfdrehzahl überhaupt dazugehört. Bei langsamer Drehung hat das Gas Zeit, aus dem Brennraum zu entweichen - an den Kolbenringen vorbei, an einem Ventil, das nicht mehr sauber schließt. Ein Motor, der Kompression verloren hat, startet deshalb genau dann schlecht, wenn er langsam gedreht wird. Und langsam gedreht wird er immer.
Dass es nicht auf Drehzahl ankommt, zeigen die Maschinen ohne Elektrostarter. Ein Tritt bringt die Kurbelwelle über die Kickstarterübersetzung ein paar Umdrehungen weit, und gleichmäßig ist dabei nichts: Am Anfang geht es schnell, im Verdichtungstakt bremst der Druck die Welle wieder ab. Eine belastbare Drehzahl dafür veröffentlicht niemand. Jahrzehntelang war das der Normalfall.
Bei großen Einzylindern half die Technik sogar aktiv nach, und zwar in die andere Richtung: Ein Dekompressor öffnet beim Durchdrehen ein Ventil einen Spalt weit, damit der Kolben nicht gegen den vollen Druck anlaufen muss. Früher war das ein Hebel am Lenker, heute arbeitet es bei vielen Motoren automatisch über die Nockenwelle.
Das ist die vielleicht schönste Bestätigung des ganzen Prinzips: Beim Durchdrehen zählt nicht das Maximum, sondern dass es überhaupt weitergeht. Sobald der Motor Drehzahl aufnimmt, ist der Spalt wieder zu und die Verdichtung vollständig da.
Sicherheitshinweis: Bevor du einen Motor mit ausgebauter Zündkerze durchdrehst, leg den Kerzenstecker beiseite und leite ihn gegen Masse ab. Das Getriebe gehört in den Leerlauf, die Maschine sicher abgestellt, sonst läuft das Hinterrad mit. Beim Einspritzer nimmst du die Sicherung der Benzinpumpe heraus, am Vergaser drehst du den Benzinhahn zu - nach der Messung kommt beides zurück. Benzingetränkte Lappen gehören weg vom Kerzenloch, und länger als vom Handbuch erlaubt wird nicht gedreht. Wer sich das nicht zutraut, lässt in der Werkstatt messen - eine halbe Stunde Arbeit, keine Grundsatzentscheidung.
Der Grund für Sicherung und Benzinhahn: Solange die Kraftstoffversorgung arbeitet, fördert sie bei jeder Umdrehung weiter, und zünden kann ohne Kerze nichts. Der Kraftstoff kommt als Nebel aus dem offenen Kerzenloch wieder heraus, und ein vollgesaugter Lappen daneben ist der zweite Brandherd. Kommt an derselben Stelle ein freier Zündfunke dazu, brennt es mitten in der Maschine, zwischen Rahmen und Zylinderkopf - an der ungünstigsten Stelle, die ein Motorrad zu bieten hat.
Der Motor übernimmt, der Anlasser ist längst fertig
Was den Motor am Ende auf Drehzahl bringt, ist nicht der Anlasser. Es ist die erste Füllung, die zündet.
Bis dahin hat der Anlasser allerdings schon mehr getan als nur gedreht. Er hat der Steuerung erst einmal verraten, wo der Motor gerade steht. Am Kurbelwellenende sitzt ein Geberrad mit ungleich verteilten Zähnen, und das Steuergerät liest daraus Drehzahl und Kurbelwinkel. Erst wenn es dieses Muster erkannt hat, weiß es, welcher Zylinder als nächster einen Funken und eine Einspritzung bekommt.
Deshalb zündet ein Einspritzer praktisch nie beim allerersten Verdichtungstakt: Ein Teil der ersten Umdrehung geht für die Frage drauf, wo oben ist. Eine ältere Maschine mit Kontakten oder CDI kennt diese Frage nicht und zündet vom ersten Takt an. Was du als „er dreht einmal durch und läuft“ wahrnimmst, ist genau diese Reihenfolge: drehen, erkennen, zünden.
Ab den ersten gezündeten Füllungen liefert der Motor dann mehr, als er selbst verbraucht. Reicht es nur für eine, hörst du das als kurzes Aufbrummen, das gleich wieder abstirbt. Er beschleunigt in Bruchteilen einer Sekunde über die Startdrehzahl hinaus, schießt meist ein Stück über den Leerlauf hinweg, und die Steuerung fängt ihn dort ein. Der Anlasser ist zu diesem Zeitpunkt schon nicht mehr beteiligt, obwohl dein Daumen noch auf dem Knopf liegt.
Möglich macht das ein Bauteil, das kaum jemand beim Namen nennt: der Anlasserfreilauf, im Handbuch die Anlasserkupplung. Er sitzt am Kurbelwellenende, bei vielen Motoren hinter dem Rotor der Lichtmaschine, und überträgt Kraft nur in eine Richtung. Im Werkstatthandbuch steht dazu der Prüfsatz, dass sich das angetriebene Rad nur in eine Richtung drehen darf.
Ohne ihn hätte der Motor ein Problem. Zwischen Anlasser und Kurbelwelle sitzen Untersetzungsräder, damit aus schneller Drehung Kraft wird. Dieselbe Untersetzung würde umgekehrt aus der Motordrehzahl ein Vielfaches machen - der Anlasser würde auf Drehzahlen getrieben, für die er nie gebaut wurde. Der Freilauf trennt das, bevor es passiert, und zwar ohne Steuergerät, ohne Schalter, nur über die Mechanik.
Wenn er verschleißt, wird er hörbar, und der Ausfall ist so typisch, dass er in der Störungstabelle des Handbuchs einen eigenen Eintrag hat: Der Anlasser dreht, der Motor dreht nicht mit. Wer das hört, hat kein Batterieproblem, sondern eines im Motorgehäuse. Bei vielen Motoren sitzt der Freilauf hinter dem Lichtmaschinendeckel, und wie groß die Arbeit wird, entscheidet die Bauart.
Hilft es, wenn er schneller dreht?
„Der muss schneller drehen, dann springt er auch an.“ Der Satz fällt an jedem kalten Morgen, und er ist nur zur Hälfte richtig.
Richtig ist: Unterhalb einer Mindestdrehzahl geht nichts. Wird der Motor zu langsam gedreht, entweicht zu viel Druck, das Gemisch wird nicht gut genug aufbereitet, und die Batterie liefert unter Last nicht mehr genug für einen kräftigen Funken.
Falsch ist der Umkehrschluss. Ein Stück weit hilft mehr Drehzahl durchaus: Es entweicht weniger Druck an Ringen und Ventilen, und die Luft im Zylinder bleibt wärmer, weil sie weniger Zeit hat, ihre Hitze an die kalten Wände abzugeben. Nur wird der Gewinn schnell klein. Sechshundert Umdrehungen machen es nicht um die Hälfte besser als vierhundert, und danach entscheidet sich das Anspringen an Gemisch, Funken und Kompression.
Es gibt sogar den Fall, in dem ein schnell drehender Anlasser die schlechte Nachricht ist. Ein Motor, der keine Verdichtung mehr aufbaut, dreht auffällig leicht und gleichmäßig durch, fast als wäre die Kerze draußen - und springt trotzdem nicht an. Wer das Geräusch kennt, weiß auch, dass es kein gutes ist.
Umgekehrt gilt: Dreht er auffällig zäh und langsam, liegt es fast immer an Strom oder Mechanik und nicht am Gemisch. Eine gesunde Startdrehzahl hörst du eher, als du sie messen könntest. Beachte immer die Freigaben und Angaben in deinem Fahrzeughandbuch, wenn es um Prüfwerte geht - Kompressionsdruck, Leerlaufdrehzahl und die zulässige Dauer eines Startversuchs unterscheiden sich von Modell zu Modell erheblich.
Der Ablauf, den du jeden Morgen hörst
Knopf gedrückt, kurzes Rappeln, sie läuft. Vom Druck auf den Knopf bis zum runden Lauf sind es bei einem gesunden Motor meist ein bis zwei Sekunden, und in dieser Zeit passieren drei Dinge nacheinander. Wie lang genau, hängt an Bauart und Temperatur - wichtiger ist, dass es bei dir immer gleich lang dauert.
Ein Elektromotor bringt eine Kurbelwelle auf ein Viertel der Leerlaufdrehzahl und hält sie dort gegen Verdichtung und kaltes Öl. Die erste gezündete Füllung übernimmt, die nächsten halten sie. Und ein Freilauf steigt aus, lange bevor dein Daumen den Knopf loslässt.
Das Rappeln, das in ein Gleichmaß kippt, ist genau dieser Übergang. Zwei ungleiche Geräusche, die ineinander übergehen: das Schleppen und das Laufen.
Wer diesen Übergang kennt, hört auch, wenn er sich verschiebt. Länger als gewohnt heißt, dass irgendetwas im Ablauf mehr Zeit braucht als sonst - Strom, Gemisch oder Verdichtung. Nicht mehr und nicht weniger, und keine Diagnose, sondern nur ein Hinweis, dass sich etwas verändert hat.
Hör beim nächsten Kaltstart einfach darauf, wie kurz der erste Teil wirklich ist.
❓ Häufige Fragen zur Startdrehzahl
Mit welcher Drehzahl dreht der Anlasser den Motor?
Mit einigen hundert Umdrehungen pro Minute, also weit unter dem Leerlauf. Veröffentlicht wird diese Zahl selten. Honda nennt im Werkstatthandbuch der CBR 250 den Kompressionsdruck bei 400 Umdrehungen, während der Leerlauf derselben Maschine bei 1.500 liegt.
Warum springt der Motor bei so wenig Drehzahl überhaupt an?
Weil kein Teil des Vorgangs Drehzahl braucht. Ein Zylinder muss füllen, verdichten und zünden, und die Zündspule ist in Millisekunden geladen. Beim Start fettet die Steuerung zusätzlich an, weil ein kalter Motor Kraftstoff an den Wänden verliert.
Was ist der Anlasserfreilauf und wozu ist er da?
Eine Kupplung am Kurbelwellenende, die nur in eine Richtung überträgt, bei vielen Motoren hinter dem Rotor der Lichtmaschine. Sobald der Motor schneller dreht als der Anlasser, trennt sie von selbst. Ohne sie würde der laufende Motor den Anlasser über die Untersetzung auf ein Vielfaches seiner Drehzahl treiben.
Der Anlasser dreht, aber der Motor bewegt sich nicht. Was ist das?
Das ist der klassische Defekt am Anlasserfreilauf oder an den Antriebsrädern dazwischen. In Werkstatthandbüchern steht genau dieser Fall als eigener Eintrag in der Störungstabelle. Mit der Batterie hat es nichts zu tun, und im Motorgehäuse hat Selbstversuch wenig Sinn.
Springt ein Motor besser an, wenn der Anlasser schneller dreht?
Nur bis zu einer Mindestdrehzahl. Darüber bringt mehr Drehzahl kaum etwas, denn danach entscheiden Gemisch, Funke und Kompression. Ein Motor ohne Verdichtung dreht sogar besonders leicht durch und startet trotzdem nicht.
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