Drehzahlmessung am Rasenmäher

Rasenmäher stehen, wahrscheinlich noch mehr als Autos, die meiste Zeit still.
Da bietet es sich doch an „lawn mower sharing“ zu betreiben und den Rasenmäher mit einem Nachbarn gemeinsam zu nutzen.
Unser subjektiver Eindruck war, dass sich der Mäher nicht mehr „zornig“ genug anhörte :-).
Auch beim Hinterherlaufen entstand der Eindruck, dass der Antrieb des Mähers doch langsamer als gewohnt lief. Doch wie kann man nun die Drehzahl objektiv messen?

Es handelt sich um einen Rasenmäher der Marke „Mr. Gardener“.
Bei dem verbauten Motor handelt es sich um einen „Honda GCV 160 OHC“.

Abbildung 01: Der Rasenmäher

Bei der Recherche zu dem Motor fand ich ein Youtube-Video [1], in dem die Drehzahl mit einem speziellen Messgerät gemessen wird. Die Leitung des dort gezeigten Messgerätes wurde um das Zündkabel gewickelt.
Es kann so also die Frequenz der Zündimpulse gemessen werden, die ja pro Umdrehung einmal erscheinen. Die Überlegung lag nun natürlich nahe, ob sich so etwas nicht mit vorhandenen Bordmitteln messen lässt und die Wahl fiel dabei natürlich direkt auf das Oszilloskop.

Um das Oszilloskop anzuschließen benötigten wir als Erstes einen Massepunkt, den wir, wie in der folgenden Abbildung gezeigt, am Motorblock abnahmen.

Abbildung 02: Abgriff der Masse für das Oszilloskop

Das eigentliche Signal griffen wir mit einer kleinen Spule, die um das Zündkabel gewickelt wurde, induktiv ab. Hierzu reichten zwei bis drei Windungen aus gewöhnlicher 1,5 mm2-NYM-Installationsleitung, die um das Zündkabel gewickelt wurden.

Abbildung 03: Induktiver Abgriff der Zündpulse mit dem Tastkopf des Oszilloskops

Das Ergebnis fiel wie folgt aus:

Abbildung 04: Oszillogramm der Zündimpulse

Man konnte erkennen, dass die Impulsspannung schon mit >200V an der Spule ordentlich groß war. Mit Hilfe der Cursor wurde der Abstand zwischen den Pulsen gemessen: 21,4 ms.
Das Oszilloskop berechnete daraus direkt die Frequenz als Kehrwert der Periodendauer, hier mit 46,7 Hz. Das bedeutet, dass der Motor sich mit 46,7 U/s drehte.
Nun sind Umdrehungen pro Sekunde ein eher unüblicher Wert für Motoren, so dass wir den Wert mit 60s multiplizierten und so auf 2.802 U/min kamen.

Damit lagen wir ca. 7% unter der im Handbuch [2] angegebenen Soll-Drehzahl von 3.000 U/min.

Von Verbrennungsmotoren habe ich generell (zu) wenig Ahnung.
Die Internetrecherche ergab aus dem Motor-Handbuch [2], Seite 57, 2-12, dass zum Anpassen der Drehzahl entweder der Drehzahlregler nachgestellt werden kann oder der Vergaser einzustellen ist. Die in einigen Quellen beschriebene „Leerlaufeinstellschraube“ und die „Drosselklappenanschlagschraube“ am Vergaser waren bei unserem Modell in der beschriebenen Form nicht vorhanden, so dass wir uns auf den Drehzahlregler konzentrierten.
Die Einstellung wurde wie unter [2], Seite 80, 3-6 beschrieben vorgenommen.
Dabei wurde die Drehzahl nach dem oben beschriebenen Verfahren gemessen und die Einstellung mit ziemlich exakt 3.000 U/min abgeschlossen.
Dieser Artikel sollte aber im Wesentlichen das Messverfahren der Drehzahl beschreiben.

Quellen und Links:

[1]        Youtube – Drehzahl einstellen beim Rasenmäher Honda GCV 160 oder 135
https://www.youtube.com/watch?v=5n6hXcAsB6o

[2]        https://www.honda-engines-eu.com – Motor-Handbuch
https://www.honda-engines-eu.com/documents/10912/31952/1520/f7d474e7-d470-41fe-b91f-12ee5a4035cb

[3]        Honda – Bedienungsanleitung GCV135 / GCV160
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwii5-eE9_3xAhXGKewKHW7HBZQQFjAEegQIEBAD&url=https%3A%2F%2Fwww.herkules-garten.de%2Fmodule%2Fmysydeshop%2Fwebforms%2Fdownload_file.php%3Ffile%3D17941&usg=AOvVaw0dyBE8F-f8F2WH1KONe8uV

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