Motor "halbieren" und es wird ein Flugmotor :-)
Hallo Motor Talk Gemeinde,
da mir dieses Forum schon oft sehr weitergeholfen hat (auch bei meinem "Dicken" Audi A6 4F),
denke ich, es ist nun an der Reihe mal was zurückzugeben.
Mein neuestes Projekt ist der " 1/2 VW Engine"
Unter diesem Namen findet man viele Umbauten die als Flugmotor für Ultraleichtfieger taugen und als sehr zuverlässig gelten. Auf der anderen Seite des grossen Teiches fliegen viele damit, einige seit Jahrzehnten.
Es gibt grob gesehen 3 Standardwerke von den Amis, die diesen Umbau mit mehr oder weniger Aufwand beschreiben und alle drei sind natürlich in den Detaillösungen anders verfahren:
Leonard Milholland`s "Better Half VW Engine" (meines Erachtens die beste Wahl)
Great Planes "Carr Twin"
und "Simplex Half VW Engine"
Frl. Google hilft da gerne mit Videos und Bildern weiter.
Für den Flugbetrieb gehen wir davon aus dass nun "hinten" nach "vorne" geht, d.h. nun ist die Keilriemenseite die Vorderseite des Flugmotors und der Getreibeflansch der Befestigungsflansch am Flugzeug.
Nun zum Baubericht mit kurzer vorausgehender Zusammenfassung:
Wie der Name schon vermuten lässt, wird irgendwas am Standardmotor gekürzt/weggelassen. Meisstens sind es die 2 Zylinder die richtung Getriebeflansch stehen (wir nennen das nun "hinten"😉, die weggelassen werden, dementsprechend wir auch die Kurbelwelle gekürzt bis zum mittleren Banklager und genauso wird mit der Nockenwelle verfahren.
Die Ölkanäle werden ab da verschlossen, das Öl braucht es ja nicht wo kein Banklager-Kurbelwelle-Pleuel-Kolben-Zylinder-Stössel-Stösselstangen-Kipphebel-Welle-Ventilführungen-Ventile da ist 🙂
Entweder hinten an der gekürzten KW oder vorne zwischen Nockenwellenritzel und KW werden als Drucklager Passscheiben eingesetzt die den Propellerzug nach vorne aufnehmen.
Da die KW ja hier an den Lagern super geschmiert sein sollte, ist das der ideale Bereich um mit normalen Passscheiben ein super Drucklager zu erzeugen.
Die Zylinderfußbohrungen die nun übrig bleiben, werden mit Deckeln verschlossen, es gibt Varianten mit und ohne Kraftstoffpumpe. Mit und ohne Zündverteiler respektive auch der dazugehörigen Welle aus dem Kurbelgehäuse (wenn nicht verwendet, wird das gerne der Öleinfüllstutzen). Auch die übrigen Öffnungen für die Schutzrohre werden sorgfältig verschlossen.
Ganz nebenbei wird der Zylinderkopf mitten auseinandergesägt, ein Ansaugstutzen angeschweisst oder der verlorene Bolzen am Flansch, die Seitenwand vom Ventilgehäuse des nichtgebrauchten Restes abgesägt und auf der guten Seite wieder angeschweisst, damit man wieder ein geschlossenes Ventilgehäuse bekommt. Selbiges passiert mit der Kipphebelwelle...mitten ab 🙂
Für da hab ich mir schon einige Gedanken gemacht, die vorhandenen Lösungen zur Stabilisierung des nurmehr auf einem Bolzen verschraubten Kipphebelsystems, sind nicht zufriedenstellend für mich.
Die verschiedenen Pläne unterscheiden sich dann noch wesentlich bei einer Sache:
Gehäuse so belassen oder zwischen den "hinteren" Zylindern und Getriebeflansch absägen ?
Ja, ihr habt richtig gehört, das erspart nochmals 2-2,5 Kg Gewicht, aber ist ein wesentlich grösserer Aufwand als nur den leerstehenden Gehäuseteil abzudichten.
Gleich geht s weiter...nun auch mit Bildern.
Grüsse Hermann
Beste Antwort im Thema
Na gut, dann lasse ich mal einen zur Vergaservereisung los, für die Erdgebundenen zum Verständniss.
Flugzeuge sind traditionell nicht sonderlich übermotorisiert und so wird versucht, jedes PS aus den Motoren zu kitzeln, unter anderem dadurch, daß man mit möglichst kalter und somit dichterer (schwerer) Ansaugluft arbeitet. Da sind einfach mehr Sauerstoffmoleküle drin, somit mehr Leistung.
Es gibt in der Atmosphäre einige Schichten, Inversionen genannt, in denen sammelt sich die Luftfeuchtigkeit. Warum das so ist, kann ich gerne erklären, führt aber hier zu weit. Wenn man nahe dieser Schichten fliegt, saugt der Vergaser sehr feuchte Luft an, diese Luft wird im Ventourirohr des Vergasers (dort, wo das Benzin zerstäubt wird) um etwa 15 Grad abgekühlt, somit kann diese Feuchtigkeit kondensieren und gefrieren. Dieses geschieht im Ansaugbereich des Vergasers wobei sich dessen Querschnitt langsam verkleinert und die Motorleistung langsam aber stetig nachlässt. Hier hilft eine Vergaservorwärmung, man leitet einfach die angesaugte Luft über einen Teil des Auspuffs und das Eis taut auf bzw. bildet sich erst gar nicht. Da warme Luft nicht so dicht, also energiereich ist wie kalte, kostet die Vorwärmung Leistung, je nach Temperatur zwischen 150 und 400 Umdrehungen pro Minute, weswegen man darauf verzichtet, den Motor ständig mit vorgewärmter Luft zu betreiben. Mit der Aufheizung des Gemischs stromabwärts vom Vergaser hat die Vereisung nicht zu tun.
Fazit für den Flugmotor: ich würde ihn "kalt" betreiben und eine Vergaservorwärmung dazu bauen.
Ich muß Jan übrigens zustimmen: hochinteressante Diskussion hier, schön interdisziplinär und voller guter Anregungen und Praxistips. Weitermachen!
795 Antworten
Wow! Ich hoffe, es ist 8x gut gegangen. Und ich hatte gedacht/gehört, dass es nicht machbar ist, bei so dünner Wandung ein Gewinde zu schneiden, ohne dass es wegplatzt, Glückwunsch!
Zur Quetschkante: Bin mal auf deine Erfahrung gespannt! alles was ich dazu herausgegoogelt hatte, besagte, dass es ohne eigentlich nicht geht, weil sie maßgeblich für die Verwirbelung während des Verbrennungsprozesses zuständig ist und ohne- eine vollstendige Gemischverbrennung nicht stattfindet.
Ich hoffe mal, dass das dann auch nurn Gerücht ist.
toitoitoi Gruß
Morgen Janpeter,
google mal nach Hemi engine head. Quetschkante Fehlanzeige...
Das Gewindeschneiden ging problemlos, eigentlich finde ich das AS41 ein supergeiles Material zum spanend bearbeiten. Zudem scheint es wohl auch Unterschiede zu geben bei den Gehäusen. Bei einigen Bildern im Netz sieht man nach der Aufbohrung teilweise ganz leicht an dr Innenseite die Gewindegänge. Bei mir ist sicher mindestens noch 0,5mm Material zwischen Gewindegang und Zylinderbohrung.
Jedenfalls habe ich mit Vorschneider vorgeschnitten und mit Hauptschneider nach ohne innen gegenzustützen. Es gab nicht ansatzweise Anzeichen dass der Gewindebohrer richtung dünne Wand verlaufen möchte.
Was die Verbrennung anbelangt, da hast du sicherlich recht. Warscheinlich wird nicht so sauber verbrannt.
Da der Motor aber bei relativ niedriger Drehzahl betrieben werden soll ( Reiseflug 2600-2800 Upm), sollte genug Zeit im Brennraum für die Verbrennung verbleiben und theoretisch sogar ein größeres Drehmoment erzeugt werden durch die verzögerte Verbrennung.
Ähnlich wie im Diesel die Mehrpunkteinspritzung.
Ähnliche Themen
Habe mal schnell eine Abdeckung für die 2 leeren Zylinderbohrungen gezeichnet und aus Sperrholz ausgefräst. Mal sehen ob das passen würde...
Gut dass probe gemessen wurde.
Die Bohrungen sind im Abstand zueinander genau 1mm zu eng zusammen. Der fertige Aludeckel wird um diesen mm grösser skaliert und dann passt es genau.
Was benutzt ihr als Dichtstoff zwischen den 2 Gehäusehälften ?
Im Bild die Hülsen auf der Drehbank zum plandrehen. Diese im Bild ist schon fertig bearbeitet.
Sorry hatte ganz vergessen dass es hier auch eine sufu gibt 😉
Hab den thread schon gefunden...
und auch bei meinem lokalen Händler loctite 270 und 243 für die Bolzen und für die Dichtflächen loctite 574 (der hatte nur loctite Produkte)
Zitat:
@flixer schrieb am 20. Februar 2017 um 07:47:30 Uhr:
Morgen Janpeter,google mal nach Hemi engine head. Quetschkante Fehlanzeige...
Das "Hemi" steht für Hemisphäre,und die ist bekanntlich rund über unserer Erde.Oder halt eine runde Halbkugel als Brennraum.
Das bedeutet aber , nur weil es die dicken V8 gerne drauf stehen haben ,nicht,das es das ultimative an Leistung und perfekter Verbrennung ist.
Das zeigt lediglich die bauform der Brennräume. Wenn die ihre dicken 7 Liter V8 Motoren mal mit gemachten Brennräumen ausstatten würden kämen da auch wesentlich fettere Leistungen bei raus. Aber ev machen die es auch schon,bin bei denen nicht so im Film.
Problem wäre aber das die riesen Pötte von Zylindern ihre Füllung brauchen,das braucht aber riesige Ventile und die müssen wegen der V8 Anordnung von innen aus dem V befeuert werden und nach aussen ausstoßen.Diese simple Bauweise erfordert dann schon fast zwangsweise eine Kugel um die Ventile zu verpacken in einem Brennraumvolumen das ja auch sehr groß sein muß wegen dem XXL Hubraum eines einzelnen Zylinders. Die bekomen ihre Verdichtungsverhältnisse gar nicht anders hin.
Fakt ist aber das der Hemi,oder in D als Halbkugelbrennraum bekannt eben nicht das ultimative an Brennraumform ist.
Selbst bei den Käferköpfen gehen die US Prudukte von der Kugel schon lange weg.Sie vertreiben eine "Wanne" im Kopf.Und die Wanne hat nunmal Quetschkanten an beiden Seiten.
Viele Tuner haben es ja schon getestet das mit diversen Wannenfomen sehr viel Leistung zu regenerieren ist.
Leistung steht aber auch für gute Verbrennung . Was nicht bedeutet das massenhaft unverbrannter Kraftstoff aus dem Auspuff geblasen wird der dann da als Flammenfront nachverbrannt wird sondern das der eingesaugte Brennstoff gut und passend mit Luft gemischt wird.Das wiederum wird durch gute Strömungen bestenfalls noch ein drallartiges eintreten der angesaugten Frischgase in den Brennraum erreicht.
Und das alles kann man bei niedrigverdichteten Motoren auch beachten.Nur muß/sollte dann die Wanne halt größer sein. Also geringer KR. Das wäre dann eine Möglichkeit mit wenig Verbrauch gute Leistungen und fettes Drehmoment zu erzielen.
Gehäusehälften dichte ich übrigens mit Hylomar ab.Das hält ewig und dichtet bestens.
Da muß zumindest (wenn jemand Angst hat vor Hylomar)ein Zeug drauf das nicht hart wird,es muß elstisch bleiben.
Vari
Vielen Dank für deine ausführliche Erklärung.
So in groben Zügen war mir die Quetschkantengeschichte und Verwirbelung/ gute Durchmischung schon bekannt. Nur scheint es unmöglich bei meiner Konfig und niedriger VD eine Quetschkante zu realisieren. Die aktuellen Köpfe sind ja 041er und da ist wenig an Material vorhanden um mindestens 80ccm an Kopfvolumen zu bekommen, gar nicht zu denken von einer vernünftigen Quetschkante. Eventuell wären 044er besser dafür geeignet. Mal sehen, vielleicht bekomme ich günstig irgendwo einen Kopf her. Es reicht mir einer weil der eh mitten durchgesägt wird.
Also muss ich wohl oder übel ohne Quetschkante leben. Der Praxistest wird es dann zeigen.
Das mit dem Drall des Gemisches...mal so ein bischen Brainstorming:
Ich habe als Flugmodellbauer mal eine Kamps Turbine (wurde glaube ich auch als "Feuerdose" bekannt) selbstgebaut, gleich gefolgt von einer Trefz TT66, da sind auch Leitschaufelkränze drinnen um den Luftstrom in einem günstigen Winkel auf das Turbinenrad zu lenken.
Warum nicht im Ansaugtrakt einen Leitschaufelkranz einbauen der das Gemisch in Rotation versetzt?
Es ist schon klar dass dadurch Widerstand erzeugt wird, aber ob dann die Leistung durch die bessere Verbrennung nicht nur wettgemacht sondern auch verbessert wird?
Immer ausgehend davon dass die quetschkante fehlt.
Was denkst du/ihr ?
Die Leitschaufeln würden wahrscheinlich im äußeren 1/4 tel des Ansaugrohrs ausreichen, wenn der genug Drall bekommt, dürfte er den Kern mitziehen. Im Vergleich zur Turbine würde ich eher weniger Schaufeln einsetzen, ähnlich den Vortex Generators.
Ist ein interessanter Ansatz und mal etwas zum ausprobieren wenn mir langweilig ist....
Zitat:
@flixer schrieb am 21. Februar 2017 um 00:09:57 Uhr:
Warum nicht im Ansaugtrakt einen Leitschaufelkranz einbauen der das Gemisch in Rotation versetzt?
Es ist schon klar dass dadurch Widerstand erzeugt wird, aber ob dann die Leistung durch die bessere Verbrennung nicht nur wettgemacht sondern auch verbessert wird?
Immer ausgehend davon dass die quetschkante fehlt.Was denkst du/ihr ?
Folgende Fragen/Probleme kommen da direkt auf:
- Lohnt sich das denn bei so niedrigen Drehzahlen? Könnte mir vorstellen, dass der Effekt erst bei höheren Drehzahlen relevant wird.
- Und kommt der Effekt bei so kurzen Gasflußstößen überhaupt zustande? In einer Turbine gibts ja einen andauernden Luftstrom. Im Ansaugtrakt deines Motors wird der Luftstrom ja durchs Ventil 25mal pro Sekunde(3000U) unterbrochen und wieder gestartet. Dabei ist das Ventil immer ca 3/4 der Zeit geschlossen.
- Und was macht das Ventil/der Ventilschaft und dessen Führung mit dem Drall?
Aber interessant fände ich es schon! Wer traut sich? 😁
Natürlich muss man dann 2 Motoren bauen, um vergleichen zu können, oder 2x Köpfe und 2xAnsaugung.
Es wäre sicher von Vorteil, wenn die "Leitschaufeln" bereits im Ansaugrohr beginnen und mit kurzer Unterbrechung(am Ventilsitz) bis in den Brennraum führen, damit das Gemisch nicht nur drüberrutscht, sondern tatsächlich gedreht wird und der Dreh-Luftstrom bis in den Brennraum reicht.
Wenn ich das versuchen würde, wären das erhabene V-förmige Linien, die sich im spitzen Winkel(zur Strömungsrichtung) den Ansaugtrakt entlangdrehen.
Schöne Grüße
Flo
Hatte an solche Schaufeln gedacht wie sie bei den kleinen Pc Lüftern mit 6 oder 8cm Durchmesser dran sind.
Natürlich bis fast zur Mitte hin und aus alu gefräst.
Sozusagen ein runder Kern mit Tropfenform an dem die Schaufeln dran sind. Am besten man fräst das aus einem Stück mit aussen einem Ring, das könnte man dann gleich als Zwischenstück im Ansaugtrakt einbauen. Es müsste ca. 1-2cm hoch sein und einen Flansch besitzen der auf den originalen Einlass am Zylinderkopf passt.
So ist auch sichergestellt dass nix wegfliegt und angesaugt wird.
EDIT:
Skizze angehängt
Stimmt, die Stösse sind kurz und stark, also Leitschaufeln mit grossem Winkel. Wenn es zu Verwirbelungen/Störungen in dem Drall kommt...eigentlich wohl noch besser ?
solche Tumbelklappen wurden bei den Audi FSI Motoren der ersten Generation verbaut. Allerdings wurden die Drehzahlabhängig gesteuert. Generell war es so das die nur bei niedriger Drehzahl aktiv waren und den Wirbel gesteuert haben.
Bei dem Thema hier geht es aber um etwas völlig anderes!
Durch die Quetschkante wird das bereits in verbrennung befindliche Gemisch verwirbelt.
Erst wird gezündet und dann wird kurz vor OT as Gemisch seitlich aus der Kante raus gedrückt und das brennende Gemisch verwirbelt.
Das ist was völlig Anderes...
Das Problem ist, dass nach der Zündung die Flamme die Ecken und Kanten im Brennraum nicht erreicht. Hier bleibt normalerweise unverbrannter Kraftstoff zurück. Diese Reste werden durch die Quetschkantenkonstruktion in die Verbrennung "rein gedrückt" und alles verwirbelt um eine möglichst vollständige Verbrennung zu erreichen. Da hilft eine Verwirbelungsaperatur im Ansaugtrakt herzlich wenig.