Neuer Antriebsmotor (Tangentialkolbenmaschine / Motor (TKM))
Hallo Mitbegeisterte im "motor-talk".
Da z.z: alle von der Energiewende sprechen, unsere Verbrennungsmotoren aber immer noch max. nur 35% der im Kraftstoff vorhandenen Energie auf die Straße bringen, wird es Zeit ein neues Verbrennungsmotorenkonzept auf die Füße zu stellen. Es handelt sich um ein Konzept zwischen "Otto", "Sternmotor mit drehenden Zylindern" und "Wankel", bei dem die Vorteile übernommen, und die Nachteile eliminiert werden.
Energieeffizienter Viertakt-Verbrennungsmotor mit Gegenkolbenprinzip, ohne Kurbelwelle und ohne Nockenwelle. Auch als Druckluft-, Wasserdruckmotor möglich.
Alle unseren Hubkolbenmotoren in unseren Autos (außer Kreiskolbenmotor) arbeiten mit dem veralterten Prinzip der Dampfmaschine mach WATT (von Herrn OTTO genial um zwei Takte erweitert). Aber wir haben immer noch EINEN beweglichen Kolben in einem ortsfesten Zylinder, dazu Pleuel und Kurbelwelle. Der Herr Wankel hat weitergedacht (alles dreht sich, keine hin-und her- Bewegung der Massen).
Für eine Explosion eines Gemisches bzw. Expansion eines Mediums (Druckluft, Dampfdruck, Wasserdruck) ist die Zylinderform die zweitbeste Raumform (nach der Kugelform) um eine Volumenausdehnung in eine lineare Bewegung und später in eine Rotationsbewegung umzuwandeln. Außerdem ist die Zylinderform die einfachsten um hohe Drücke abzudichten.
Ausgangssituation
Punkt 1) Nachteil Hubkolbenmotor: Oszillierende Massen der Kolben und Pleuel. Kurbelwelle und Nockenwelle mit Nockenwellenntrieb sind erforderlich. Nachteil Wankelmotor: Spitzwinkelige Verbrennungsräume und Abdichtungsprobleme beim Brennraum, dadurch unsaubere Verbrennung.
Punkt 2) Unsere PKW haben alle ein Getriebe, eine Kupplung und einen Antriebstrang die ÜBERFLÜSSIG sind. Die Kraftverluste durch Reibung und damit Wärme sind enorm.
Lösung
Es gibt einen Verbrennungsmotor an Bord, der hocheffizient ist, auf geringem Raum hohe Energiedichte hat, und ausschließlich dazu da ist, um mittels Generator elektrische Energie zu erzeugen. Von hier aus gehen 4 Kabelstränge in die Radnaben, in denen sich Elektromotoren befinden. (Prinzip dieselelektrische Lok). Eine mechanische Verbindung Verbrennungsmotor-Antriebsräder GIBT ES NICHT. Es gibt eine viel kleinere Elektrobatterie, als die in den heutigen Elektroautos, für die Fahrt in der City. Für die Überlandfahrt (Australien, Sibirien, Canada in der Nacht) gibt es ausreichend Wärme, Kühlung, Lichtenergie. Der Verbrennungsmotor dreht immer im optimalen Drehzahlbereich, und braucht nicht an jeder Ampel von 4.000 u auf 750 u herunterfahren (Schwungmassen sogar erwünscht.
Da zum Abbremsen eines Autos von 100 auf null die gleiche Energiemenge benötigt wird wie für die Beschleunigung von null auf 100
- Wind und Reibung unberücksichtigt- (es gibt noch Busse mit Schwungrädern), wird hier mit den Elektromotoren gebremst (Wirbelstrom). Diese Bremsenergie verpufft nicht (heisse Bremsscheiben), sondern lädt die Batterien auf. Konventionelle Bremsanlagen sind tatsächlich fast überflüssig.
Bei E-Motoren wird gänzlich auf Getriebe, Kupplung und Antriebstrang verzichtet. Ein E-Motor hat bei 10 Umdrehungen fast das selbe Drehmoment wie bei 1000 Umdrehungen.
Die Neuheit
Ich kenne das Jo-mobil aus Russland mit Gasantrieb (kein Wankel, sondern ein Ringkolbenmotor), und den Prototyp Audi A1 e-tron mit Wankelmotor. Beide Range-Extender.
Der Tangentialkolbenmotor (TKM)ist gänzlich neu. Sein neuartiges Zwangssteuerungsgetriebe (Desmodromik) Bauart Witt besteht aus drei gekoppelten Planetengetrieben, bei denen in zwei Ebenen die Planetenräder exzentrisch gelagert sind. Dadurch sind die Hohlräder so angepasst, das die Zahnlinie die Form einer verkürzten Hypozykloide erhält. Erst die heutigen EDV-Programme und CNC-Fräsmaschinen machen es möglich "unrunde Zahnräder" (Hohlräder Planetengetriebe Bauart Witt) zu fertigen. Ergebnis: Raumsparende Zwangssteuerung, kompakte Bauweise, hohe Energiedichte. Der TKM besitzt pro Zylinder, der zu beiden seiten offen ist (kein Zylinderkopf ) zwei Kolben. Das heißt es wird die doppelte Fläche "weggedrückt.
Reifegrad der Idee
Da man anhand von Zeichnungen keine Bewegungen innerhalb von Bewegungen erklären kann, wurden drei Bewegungsablaufmodelle erstellt, und zwei Videos gedreht.
http://www.youtube.com/watch?...
Es ist erforderlich, dass Simulationsprogramm durchgeführt wird, und ein Prototyp gebaut wird.
Marktpotenzial
Dazu einige Fragen: Gibt es genug "seltene Erden" für große Batterien, um alle 10 Jahre 1.000.000.000 Elektrofahrzeuge zu bauen? Wie sieht die CO2-Bilanz für 1.000.000.000 Elektroautobatterien aus? Wie lange dauert eine Individualfahrt von Hamburg nach München in der Nacht im Winter?
Als Ergebnis kommt ein Elektroauto mit einer kleinen Batterie für den Stadtverkehr und einem effizienten Verbrennungsmotor in Frage, bei dem der längst überflüssige Antriebstrang nebst Getriebe und Kupplung entfällt.
Da das Konzept für den TKM völlig neu ist, sind die Entwicklungs/Investitionskosten hoch, dafür die Ertragschancen aber gewaltig.
Marktrelevanz
Da man bei diesem Konzept sowohl das Straßennetz als auch das Tankstellennetz ohne Veränderungen nutzen kann (Außer der TKM wird als Wasserstoffverbrennungsmotor konzipiert), ist die Marktrelevanz enorm. Es würde einen Entwicklungsschub in vielen Bereichen geben, was zu neuen Arbeitsplätzen führen würde. Die Getriebeindustrie selbst würde nicht wegfallen, da der TKM eine Zwangssteuerung haben muss. Eine ausgeprägte Elektroautobatterieindustrie gibt es noch nicht. Recyclingprobleme gibt es definitiv nicht. Es gibt keine revolutionäre Umbrüche im Verhalten der Autofahrer. Also für alle eine Win-Win Situation.
Auswirkungen durch dieses Konzept
Der Energieverbrauch an fossilen Energien geht (ist es wirklich gewollt?) kurzfristig runter.
Geringerer Verbrauch an (in Deutschland nicht vorhandenen) seltenen Erden.
Bieben die Patentrechte und mögliche Nach-Patente in Deutschland, sind sowohl Arbeitsplätze als auch Renten und Sozialbeiträge auf Jahrzehnte gesichert.
Die CO2-Bilanz für die Herstellung und die Benutzung sinkt definitiv.
Schlussbemerkungen
Es sind enorme Anstrengungen und Aufwendungen erforderlich, da es sich um eine neue Technologie handelt.
Die Grundlagenforschung in Uni´s und Forschungsinstituten ist erforderlich.
Die Idee MUSS meinerseits aus der Hand gegeben werden, da ein einzelner die Entwicklungskosten nicht tragen kann.
Nachtrag
Jetzt raucht mir aber der Kopf.
Ach ja, Beschreibung und Zeichnungen unter "magnet motor forum" und da unter "sonstiges" und da unter "Tangentialkolbenmotor
Beste Antwort im Thema
Zitat:
Original geschrieben von Ringkolbenmaschine
Vergleichbar mit der Drehzahl von 6000 U eines Kurbelwellenmotors würde der TKM 1500 U haben. (Leistung nicht ermittelt, nur Bewegungsmuster bekannt).
Verstehe ich das richtig, der 'Ring' an dem die Zylinder.... befestigt dreht sich mit 1500 1/min (also 25 mal pro Sekunde) um die Abtriebswelle? Ich weis ja nicht von welchen Massen, bzw. von welcher Baugröße Du bei Deiner Maschine ausgehst. Dir muss doch klar sein, dass in dem System eine gewaltige Rotationsenergie steckt. Neben Knackpunkten wie der Lagerung dieses 'Schwungrades' oder den Fliehkräften auf Kolben und Zylinder bzw. auf den eingebrachten Kraftstoff hätte ich auf den ersten Blick gewisse Sicherheitsbedenken, erst recht in einem bewegten Fahrzeug.
Zitat:
Original geschrieben von Ringkolbenmaschine
Dieses Bewegungsmuster ist verwendbar für:
- Wassermotor (um Strom zu erzeugen)
- Wasserpumpe ( um überschüssigen Strom zu speichern)
- Dampfmotor
- Druckluftmotor
- Kompressor
In der Königsdisziplin des Maschinenbaus Verbrennungsmotor mit innerer Verbrennung
- Zweitaktmotor (hier ist es möglich die Hübe und die Zeiten für Einlasskolben und Auslasskolben unterschiedlich zu definieren)
- Viertaktmotor (hier aber nur als Range Extender, der mit konstanter Geschwindigkeit Strom "on Board" erzeugt, der in Echtzeit verbraucht wird).
Zu beachten ist, dass in allen Fällen Doppelkolbenprinzip vorhanden ist.
Es ist ja jedem klar, dass Du, als jemand der sich scheinbar beruflich mit Strömungsmaschinen beschäftigt, versuchen möchtest die Vorteile einer Strömungsmaschine mit den Vorteilen einer Kolbenmaschine zu verbinden. Aufgrund der grundlegend unterschiedlichen Charakteristika beider Maschinentypen ist dies allerdings nicht möglich. Selbst dort wo diese beiden Maschinen aufeinandertreffen (z.B. Turbolader an einem Hubkolbenmotor) treten gewaltige Probleme auf. Diese zu lösen hat Jahrzehnte gebraucht. Häufig ist es auch so, dass sich Ingenieure, die sich mit der Entwicklung des Hubkolbenmotors beschäftigen de facto keine Ahnung haben wie eine Strömungsmaschine funktioniert und umgekehrt. Deine Kenntnisse bzgl. dem Hubkolbenmotor und dessen Knackpunkten sind wohl eher rudimantärer Natur.
Dir muss doch klar sein dass es für stationäre Anwendungen (Wassermotor, Wasserpumpe, Dampfmotor, Kompressor...) Konzepte gibt, die von der Wirkungsgradseite her viel besser aufgestellt sind -> z.B. Strömungsmaschine. Zudem sind diese Konzepte recht einfach aufgebaut.
Das grundlegende Problem eines Zweitaktmotors sind die Emissionen. Aus diesem Grund entwickelt (abgesehen von Großdieselmotorenherstellern) kein größerer Pkw/Nfz-Hersteller einen Zweitaktmotor mehr.
Ein Doppelkolbenmotor ist absoluter Quatsch. Keine Vorteile vorhanden. Knackpunkte bis heute nicht gelöst!
Zitat:
Original geschrieben von Ringkolbenmaschine
Als professioneller Motorenbauer wäre ich nie im Leben auf die se Idee mit diesem Bewegungsmuster gekommen. Ich bin Quereinsteiger aus dem Wasseringenieurbau.Der erste Schritt war der Bau eines Bewegungsablaufmodells. (ein Bild sagt meht als 1000 Worte, ein bewegliches Modell zeigt mehr als tausend Bilder). Die Gedanken, die ich im Kopf hatte hätte ich nie Anderen erklären können.
Der zweite Schritt sind: Simmulationen erstellen, Prototyp konstruieren und bauen. Genau hier ist der TKM.
Das Planetengetriebe mit exzentrisch gelagerten Planetenrädern, und Hohlrädern mit der Zahnradlinie einer verkürzten Hypozykloide gibt es noch nicht und der kleine Ingenieur kann die wechselnde Steigung eines jeden Zahnes nicht mit dem Taschenrechner berechnen.
Es gibt mit Sicherheit zig professionelle Entwickler (Hubkolbenmotor oder Strömungsmaschinen), die schon ähnliche bzw. gleiche Konzepte erdacht hatten. Ich bin mir auch ziemlich sicher, dass es in der Vergangenheit bereits ähnliche Erfindungsmeldungen gab, die dann aber wieder aufgegeben wurden.
Wie in der Wissenschaft an sich gilt auch in den ingenieurswissenschaftlichen Disziplinen der Grundsatz, dass man seine Thesen/Behauptungen erstmal beweisen muss. Häufig kommt erschwerend hinzu, dass hierzu meist beachtliche Mittel aufzutreiben sind. Da diese Mittel nur in den seltensten Fällen zur Verfügung stehen wird ein Vorschlag/Erfindung daher erstmal zur Diskussion gestellt. Wenn ein Vorschlag dieser Diskussion nicht standhält gibts auch keine entsprechenden Mittel, das gilt für den TKM wie für jede andere Erfindung. So sieht nunmal die Wirklichkeit aus. Du kannst das so akzeptieren oder eben nicht. Auf eine Diskussion willst Du Dich scheinbar nicht einlassen. Ich kann beim besten Willen nicht erkennen, wie Du die vielen Knackpunkte am TKM lösen willst. Weiterhin hab auch ich nicht erkannt wo jetzt der Vorteil beim TKM liegen soll. Ich seh nur Nachteile zum heutigen Hubkolbenmotor.
Zitat:
Original geschrieben von Ringkolbenmaschine
Irgendwie widerspricht sich der Satz selbst. Es ist eine Theorie, die nicht bewiesen ist. Um sie zu beweisen muss man es bauen, und aus den Fehlern lernen. Oder gilt der Satz nicht mehr: Studieren geht über probieren??. Vielleicht sollten wir dahin zurück.
Wer nimmt denn hunderttausende Euros in die Hand und baut denn einen Motor der schon auf dem Papier nur Nachteile mit sich bringt? Wirkliche Vorteile kannst Du ja nicht mal selbst benennen.
Gruß
Vanilla299
173 Antworten
Zitat:
Original geschrieben von Drahkke
Wo? Hier auf MT? 😰Zitat:
Original geschrieben von he2lmuth
Duschan Djelic, der ja in diesen Tagen sein Schwerkraftdrehmomentgetriebe vorstellen wollte.
OH MEIN GOTT !!! 😰😰😰😰😰😰😰😰
http://www.erfinderwerkstatt.webseite.ms/
@ he2lmuth
Wäre vielleicht etwas für den Duschan Djelic, der ja in diesen Tagen sein Schwerkraftdrehmomentgetriebe vorstellen wollte.
Vera en kann ich mich selber.
MfG RKM
Zitat:
Original geschrieben von Drahkke
Wo? Hier auf MT? 😰Zitat:
Original geschrieben von he2lmuth
Duschan Djelic, der ja in diesen Tagen sein Schwerkraftdrehmomentgetriebe vorstellen wollte.
Nein, in seiner Werkstatt vor Ort in Berlin, so seine Ankündigung im Juli.
Zitat:
Original geschrieben von Ringkolbenmaschine
@ he2lmuthWäre vielleicht etwas für den Duschan Djelic, der ja in diesen Tagen sein Schwerkraftdrehmomentgetriebe vorstellen wollte.
Vera en kann ich mich selber.
MfG RKM
Keineswegs will ich Dich verarschen. Falls das so bei Dir ankam, entschuldige ich mich hiermit.
Tatsache ist daß der Mann angeblich ein sog. Experimentarium betreibt, steht draußen auch so am Briefkasten. Eine Experimentierwerkstatt also.
Geh bitte auf seine Webseite und lies mal quer...
Grüße
Hellmuth
Ähnliche Themen
Zitat:
Original geschrieben von he2lmuth
Nein, in seiner Werkstatt vor Ort in Berlin, so seine Ankündigung im Juli.
Vielleicht ist die Verzögerung auch auf Probleme bei der Finanzierung des Prototypen zurückzuführen...
Zitat:
Original geschrieben von Drahkke
Vielleicht ist die Verzögerung auch auf Probleme bei der Finanzierung des Prototypen zurückzuführen...Zitat:
Original geschrieben von he2lmuth
Nein, in seiner Werkstatt vor Ort in Berlin, so seine Ankündigung im Juli.
Da kann man auch hundert Millionen reinstecken, wenn man gegen die Grundgesetze der Physik angehen will wirds einfach nichts werden.
Zitat:
Bei einem großen Pumpspeicherkraftwerk braucht man sowohl eine Pumpe als auch eine Turbine.
Du hast keine Ahnung von nix !
Gruß SRAM
@ SRAM
Du hast keine Ahnung von nix !
--> Pumpenturbine Vianden
Ach nein, schon wieder eine Halbwahrheit aus einen Prospekt eines Herstellers, gepaart mit persönlichem.
Natürlich steht da nichts, dass das ein Kompromiss ist,
Natürlich nichts darüber, dass eine reinrassige Turbine einen besseren Wirkungsgrad hat als eine Pumpenturbine
Auch nicht, dass eine alleinige Pumpe besseren Wirkungsgrad hat.
Natürlich hast Du auch nichts über die klassische Bausweise von Pumpspeicherkraftwerken erwähnt.
Sowas steht in Fachbüchern.
Allerdings hat die Pumpenturbine einen Vorteil: Herstellung, Aufbau und Unterhaltung sind günstiger. Effizienz nicht.
(Jetzt bin ich auf den nächsten Glanzprospekt eines Herstellers gespannt (vielleicht über den CO2 Ausstoß eines Mercedes? prust))
Ich wusste dass Du in Chemie, Physik Mathematik, Elektrizität, Maschinenbau, Atomkraftwerksbau, Geschichte und Finanzwesen besser bist als die Anderen. Aber jetzt auch noch Wasserbau? Hut ab. Entweder neun Doktortitel oder von Natur aus neun mal klug.🙂
Obwohl, das mit deinen Google-Recherchen einige Male in die Hose gegangen ist. Studie abhängiges Institut, Berechnung Fixpreis, einige Statistiken und jetzt ein Firmenprospekt.
Eine Googlerecherche ist keine ausführliche Recherche, und selbst bei Wikipedia können manipulierte Texte und Daten stehen.
Das mit dem persönlichen Angriffen kenne ich aus der Politik. Die lernen das als "Totschlagargument" in Rhetorikkursen,
Aus einen Technikforum ist mir das neu. Ich zittiere Deine Worte der letzten Woche in mehreren Foren zu den verschiedensten Themen aus mehreren Fachbereichen: "..wenn ich immer wieder diesen Quatsch lesen muss...versuch hier bitte nicht andere zu verarschen... Quark... weil Du nicht rechnen kannst... geil, wo kriegst Du den Stoff den Du da einschmeißt... auf Dein Geschwalle eingehen ist sinnlos... das wär Perlen vor die Säue... Du hast keine Ahnung von nix...
Übrigens lag die Betonung meiner Argumentation darin, dass ich für meine 200 cbm Wasser und 20 m Wasserhöhe keine Pumpenturbine einsetzen kann (die aus dem Prospekt würde nicht in meinen Keller passen🙂🙂🙂).
MfG RKM
http://www.motor-talk.de/.../-schwerkraftdrehmoment-t3349195.html?...Zitat:
Original geschrieben von Noris123
Da kann man auch hundert Millionen reinstecken, wenn man gegen die Grundgesetze der Physik angehen will wirds einfach nichts werden.Zitat:
Original geschrieben von Drahkke
Vielleicht ist die Verzögerung auch auf Probleme bei der Finanzierung des Prototypen zurückzuführen...
Für Drahkke!
Pumpenturbinen sind die normale, moderne Bauart:
http://www.schluchseewerk.de/index.php?id=184
http://www.vde.com/.../vattenfall.pdf
u.s.w.
Seit es Frequenzrichter gibt, ist eine Trennung nicht mehr notwendig.
Gruß SRAM
Naja, alles schön und gut.
Aber wenn man bedenkt wieviel Jahre Entwicklung/Forschung es braucht, bis man einen TKM oder was weiß ich was für einen Motor serienmäßig produzieren kann, bis dahin sind wir mindestens im Jahr 2020-2030 angelangt.
Und was bis dahin ist und ob bis dahin der Kraftstoff für den TKM überhaupt noch erschwinglich ist, kann keiner sagen.
Irgendwie müssen ja die 10-20 Jahre Entwicklungszeit mit irgend einen anderen Range-Extender-Motor überbrückt werden.
Nehmen wir da z.b. den Wankel oder Hubkolbenmtor (nach Otto, Diesel).
Bis dahin, werden sich diese Motorenkonzepte soooooooooooowas von durchgesetzt haben und sooft schon als Range-Extender gebaut worden sein und damit soooooo billig sein, dass sich ein TKM nicht mehr durchsetzten wird/kann, auch wenn dieser 10% weniger Sprit braucht.
Also, entweder jetzt binnen 5 Jahre einen serienfertigen Prototypen herstellen der es mit den Konkurrenzmotoren aufnehmen kann, oder es einfach sein lassen, oder das Risiko wagen.
Aber desto länger man wartet, desto geringer werden die Chancen und desto höher das Risiko.
Das wär meine Meinung dazu - muss deswegen aber nicht so sein...
Naja, vielleicht ist die Batterietechnik irgendwann so weit, dass gar kein Range-Extender mehr nötig ist, wer weiß wer weiß
(P.S.: Der Diesotto von Mercedes wurde auch schon 2007 angekündigt, bis jetzt gibt es den noch nicht Serie, also 5 Jahre Entwicklungszeit sind somit gar nix, und das bei großen Automobilherstellern und noch dazu basierend auf einen stink-normalen Hubkolbenmotor!!!)
....schönes und kurioses zum schmökern.
Die Idee von "Kolben in der Umlaufbahn" in einem Endloszylinder keimt immer wieder auf, wie hier aus den Entgegenhaltungen des Patentamtes zum Ringkolbenmotor (2009) zu ersehen ist. Hier Beispiele aus den Jahren 1934 USA und 1972 Libanon.
Die Industrie wird auch 2020 nicht bereit sein, einen Endloszylinder einer klassischen Ringkolbenmaschine, der längstgeteilt ist, zu bauen.
Vielleicht klappt das mit einen Tangentialkolbenmotor (2011) mit kleinen, nicht gebogenen Zylindersegmenten. Mal schauen, was die Patentamtrecherche zum TKM ergibt.
MfG RKM
- interessante Zeichnungen !
Nur wie wollt Ihr Eure Idee von den
exzentrisch gelagerten Zahnrädern in Zeichnung 3/4
abgrenzen / aufrechterhalten ?
Grüße
Original geschrieben von Yaris 99
- interessante Zeichnungen !
Nur wie wollt Ihr Eure Idee von den
exzentrisch gelagerten Zahnrädern in Zeichnung 3/4
abgrenzen / aufrechterhalten ?
GrüßeP.S.: Die armen Leute von der Recherche am Patentamt !
- http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum12/HTML/013924.shtml
- http://www.cunningham-ind.com/
(Seid bitte nicht sauer)
@yaris 99
Nur wie wollt Ihr Eure Idee von den
exzentrisch gelagerten Zahnrädern in Zeichnung 3/4
abgrenzen / aufrechterhalten ?
Die exzentrisch gelagerten Zahnräder greifen in Z 3/4 nicht direkt in die Hohlräder. Beim RKM und TKM gibt es Hohlräder, deren Zahnlinie unrund ist (verkürzte Hypozykloide), und das ganze als dreischichtiges Getriebe erst die resultierende Bewegung erzeugt.
Nur weil es Schrauben und Muttern gibt, wird eine Maschine, die mit Schrauben und Muttern funktioniert, nicht von der Patentierung ausgeschlossen.
Auf unrunde Zahnräder (noncircular gears) wurde bei der Patentanmeldung hingewiesen.
Danke für den Link zu dem CAD Forum
Nur die Milch wird sauer🙂🙂
MfG RKM