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
...was ist DBM ... ich bin nicht vom Fach.
MfG Ringkolbenmaschine
Du bist noch sehr neu hier im Forum, darum sei dir verziehen. Schau einfach ein paar Beiträge weiter unten. Oder bemühe die Suchfunktion. Oder google.
Das Bedauernswerte an deiner Frage ist, dass du offensichtlich keine Ahnung hast, was im Bereich "Alternative Antriebe" in der heutigen Zeit eines der wesentlichsten Kriterien ist, nämlich die Energiequelle im Auto. Im konkreten Fall: die Batterie.
Liegt es vielleicht daran, dass du verzweifelt versuchst, an alten Technologien fest zu halten? Ich meine jetzt Motoren mit Kolben, seien es nun welche, die sich auf und ab, hin und her, im Kreise oder rund herum bewegen.
Die Idee der Tangentialkolbenmaschine(TKM) ist eine Weiterentwickung der Ringkolbenmotoren (RKM), die es schon seit 1909 gibt (Beck, Esselbe, Tschudi, BSA Jo-mobil und Andere) . Die Idee der Anordnung der Zylinder und Kolben um einen gemeinsamen Mittelpunkt der Maschine ist also nicht neu. Neu ist, das zwischen den Zylindern liegende Zwangssteuerungsgetriebe, die nun wieder geraden Kolben und Zylinder, die Teilung des ehemals endlosen Zylinders in Zylinderbruchstücke (wegen der Schmierung und Kühlung) und die Schaffung einer dritten"Ebene" (Die Zylinderaußenwand ist nicht außen, sondern im Innern eines Gehäuses).
Die Idee ist so neu dass sie noch nicht durchdiskutiert werden konnte. Das passiert ja gerade jetzt.
Der TKM soll, einmal gestartet, konstant drehen, und Strom "onbord" erzeugen. Die besseren und effizienteren Energieträger "zum mitnehmen" gegenüber Strom in Batterien sind immer noch Benzin und Gas.
@SRAM
"- während die Gleitlager einer Kurbelwelle aufgrund der gleichförmigen Bewegung eine (fast) verschleißlose hydrodynamische Lagerung erlauben, ist das bei dem Zahnradgewürm nicht machbar --> sehr viel höhere Verluste und Abrieb"
Das mit den 16 Zahnradeingriffen beim Bewegungsablaufmodell TKM ist nur konstruktionsbedingt (mit Standbohrmaschine und Stichsäge bekommt man keine Gleitlagerung hin (lol). Möglich ist doch eine sequentierte Gleitlagerung der Außenränder drei Hohlräder zum Maschinengehäuse hin. Für die Zwangssteuerung der Bewegungsabläufe ist eine Planetenradachse mit nur drei Planetenrädern völlig ausreichend (zwei exzentrisch und eins zentrisch gelagert). Abtrieb (Antrieb des Generators) dann an der Planetenradachse. Es gibt dann nur drei Zahnradeingriffe. Es kann auf neun Planetenräder und Sonnenrad nebst vier Achsen und Lager verzichtet werden.
- bei der umlaufenden Version sterben die Kolbenringe einen frühen Tod, weil sie die Steuerschlitze überfahren müssen.
In der Ringkolbenmaschine ja, in der tangentialkolbenmaschine nein. Dafür gibt es einen Abdichtring zwischen Zylindersegment und
Steuerschlitz, der verschleisst (negativ).
- bei der stationären Version wird der Ventiltrieb unendlich kompliziert
Ja, z.B. mittels Stösselstangen wie bei Sternmotoren , außer man benutzt Walzenventile.
--> Das Teil ist eine Totgeburt.
Vielleicht ja, vielleicht nein. zur Zeit vielleicht 90% ??? für ja.
@eCarFan
Das Bedauernswerte an deiner Frage ist, dass du offensichtlich keine Ahnung hast, was im Bereich "Alternative Antriebe" in der heutigen Zeit eines der wesentlichsten Kriterien ist, nämlich die Energiequelle im Auto. Im konkreten Fall: die Batterie.
I
Bist Du wirklich der Meinung, dass Strom in einer Batterie der bessere Energieträger (Energiespeicher) ist, als Benzin / Diesel / Gas / Wasserstoff???
Dann müsstest Du auch zu Hause mit Strom heizen, den Du vorher in einer Batterie gespeichert hast.
Dann sollte die Sonnenenergie der Wüstenregion nicht als Wasserstoff, sondern in Batterien zu uns rüber.
Ich hab meine persönliche, individuelle Meinung entgegen den "mainstream": Es wird weiterhin Verbrenner in den Autos geben. Dazu kommt eine kleine Batterie für ca. 50 km Reichweite für die City. Auf den Antriebstrang nebst Kupplung und Getriebe wird gänzlich verzichtet.
Der onboard erzeugte Strom wird auf der Überlandfahrt direkt über Elektromotoren "verbraten".
Solche Autos kann man dann auch in Kanada bei -20° in der Nacht fahren.
Jetzt stellt sich die Frage, welcher Verbrennungsmotor wird sich da durchsetzen. Vielleicht der Wankel, vielleicht der TKM.
MfG RKM
@ Ringkolbenmaschine,
- DBM: http://www.autogazette.de/.../314989
- und was haltet Ihr von einem "Modell-Test mit Druckluft ?
- oder einer Schleppleistungsmessung mit eingebauten
Druckfederelementen als Widerstand ?
@ he2lmuth,
ob Unfug - oder nicht: HANNEMANN STEHT IM RAMPENLICHT !
(reimt sich sogar 🙂 )
Grüße
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Im Bereich der (Not-)Stromerzeugung hat sich bis jetzt IMMER ein 4-Takt oder 2-Takt-Motor durchgesetzt.
Es gab früher auch Rasenmäher oder sogar Motorräder mit Wankel, mhm wiso haben sich diese nur nicht durchgesetzt?
Ich bin der Meinung, dass sich ein 4-Takt-Motor bei der On-Board-Stromerzeugung durchsetzten wird wg.:
- Geringe Herstellungskosten
- Jeder kennt sich damit aus (z.b. Zündkerzenwechsel kann jeder Laie durchführen)
- geringe Wartungskosten
- Durchschaubarer Aufbau auf für Techniklaien und somit vorteilhaft wenn man mal in der Sahara liegenbleibt..
Weiter Anmerkungen:
Stichwort: Variabler Ventiltrieb, Nockenwellenverstellung.
Wie sieht es mit einer Kurbelgehäuseentlüftung aus, Stichwort Blow-By-Gase?
Ölwechselintervalle werden wohl viel geringer sein, da das Öl stärker beansprucht wird..
Ölkühler ist höchstwahrscheinlich nötig wg. der hohen Inneren Reibung (Platzbedarf, größere Dimensionierte Ölpumpe nötig)
Mehrdeutiges Beispiel (kann man nicht nur auf den Zylinder beziehen sondern auch auf andere Bauteile):
Bei einen "defekten Mofamotor" kann der wirtschaftlich-denkenden Praktiker noch einfach den Kolben und den Zylinder austauschen (siehe die ganzen Mofa/Moped-Diskussionsforen). Bei einen TKM würde sich sowas z.b. bei einen Kolbenfresser nicht lohnen (außer für die Abzocker-Werkstätten), somit ist der TKM an sich ein "Wegwerfartikel" wo sich bei einem defekt nur ein kompletter Austausch der Antriebsmaschine lohnt (Stichwort Resourcenschonung).
Von daher hätte z.b. ein einfacher Zweitaktmotor in dieser hinsicht einen großen Vorteil (zumal Luftgekühlte 2-Takter nichtmal ne Zylinderkopfdichtung brauchen).
Oder stell dir mal vor, wenn nur auch ein Lager oder ein Zahnrad kaputt geht, dann muss man dafür schon den 3/4telten Motor zerlegen um das Teil überhaupt austauschen zu können.
Naja, aber wollen wir das jetzt nicht mal so eng sehen, weil wenn ein 4-Takter einen Kolbenfresser hat, dann lohnt die Instandsetzung auch nicht unbedingt...
Und jeder Verbraucher wird sich natürlich freuen, wenn er irgendwann mal 8 (16?) Zylinderkopfdichtungen/Ventildeckeldichtungen/Einspritzdüsen/Zündkerzen/16 Hydrostössel/Ventilschaftdichtungen, zig Dehnschrauben und was weiß ich noch alles erneuern darf bzw. für die Instandsetzung blechen darf.
Der Verschleiß macht auch vor einem TKM nicht halt! Noch dazu gibt es zig mal mehr Bauteile als im Vergleich zum Wankel/Hubkolbenmotor, was nicht unbedingt für einen guten Ruf sorgt.
Wer ein Elektroauto hat, der sucht nach einen Wartungsarmen Automobil das einem wenig in der Anschaffung und auch im Unterhalt kostet.
Ventiltrieb mit Stößelstangen ist übrigens out (schon alleine wg. dem Ventilspiel).
Der TKM braucht auch irgendwie eine Ölwanne wo das Öl hinlaufen kann (Platzbedarf), oder sind dir die Panschverluste egal?
Nicht zuletzt soll das Teil auch irgenwie Herstellbar und Zerlegbar sein. Sind die Zylinderköpfe eine Einheit oder lässt sich da irgendwie was zerlegen, bzw. soll das aus dem ganzen gefräst werden oder wie?
Was noch interessant wär, was ist mit dem TKM, wenn dieser mal 200.000 km drauf hat:
Das Zahnradspiel ist dann extrem hoch, die kiste ist nur noch am rattern wodurch die Bauteilspitzenbelastung zunimmt.
Blow-By-Gase sind auch extrem, der Motor wird einen wahnsinnigen Ölverbrauch haben (viele Zylinder, viel verschleiß, viele Blow-By-Gase) und und und...
@steftn, deine Frage: "Es gab früher auch Rasenmäher oder sogar Motorräder mit Wankel, mhm wiso haben sich diese nur nicht durchgesetzt?"
ist einfach zu beantworten: der gute Herr Wankel wusste auch: Vorkomprimierung fehlt bei dem Konzept. Nun, dafür hat er einen speziellen, zum Motor passenden Kompressor erfunden. Und jetzt kommt es: UND AN VW Verkauft. VW hat alle Rechte. Und: haben die was daraus gemacht bei VW? Nicht das ich wüsste. Nur Mazda hat sich abgestrampelt, aber ohne diesen passenden Kompressor, welcher, warum auch immer, nicht von VW an Mazda ging, keine Chance den wirklich mit guten Leistungswerten auch für die Abgasnormen auf den Markt bringen zu können. Das Motorrad war eine DKW, welche in Köln auf der IFMA vorgestellt wurde. Und BMW hatte mal ein (Kleinserie Sportwagen) Auto mit Wankel (hieß der nicht M1?).
Wenn man sich nach Motorwirkungsgrad durchgooglet ist schnell klar: die Diesel haben die höchste Leistung, und dann die Gegenläufer eine noch höhere Leistung (von allen gebauten Motorenkonzepten bis heute nachprüfbar unübertroffen). Da sollte man ansetzen, was ich ja auch gemacht habe mit dem Stufenkolbengegenläufer um die Spülverluste gegen 0 runter zu drücken. Klar ist: es gibt keine Konzepte ohne Nachteile. Aber man sollte immer zusehen, dass man das beste Konzept verfeinert und die Nachteile beseitigt. Nur: hier ist die technische Reife eben nicht vorhanden um ernsthaft da anzusetzen, wo es kurzfristig Erfolge zeitigen könnte, wenn man will (oder eben kann).
Zitat:
Original geschrieben von Karlodererste
@steftn, deine Frage: "Es gab früher auch Rasenmäher oder sogar Motorräder mit Wankel, mhm wiso haben sich diese nur nicht durchgesetzt?"ist einfach zu beantworten: der gute Herr Wankel wusste auch: Vorkomprimierung fehlt bei dem Konzept. Nun, dafür hat er einen speziellen, zum Motor passenden Kompressor erfunden. Und jetzt kommt es: UND AN VW Verkauft. VW hat alle Rechte. Und: haben die was daraus gemacht bei VW? Nicht das ich wüsste. Nur Mazda hat sich abgestrampelt, aber ohne diesen passenden Kompressor, welcher, warum auch immer, nicht von VW an Mazda ging, keine Chance den wirklich mit guten Leistungswerten auch für die Abgasnormen auf den Markt bringen zu können. Das Motorrad war eine DKW, welche in Köln auf der IFMA vorgestellt wurde. Und BMW hatte mal ein (Kleinserie Sportwagen) Auto mit Wankel (hieß der nicht M1?).
Dein Text ist leider nichtssagend, da es bei Mazda einen Wankelmotor mit Aufladung gibt:
http://www.der-wankelmotor.de/.../technik-aufladung.html....Der sich übrigens auch nicht unbedingt bewährt hat. (z.b.: Stichwort hoher Ölverbrauch, welcher jeder Wankel hat, egal ob Aufladung oder nicht...)
mechanisch Angetriebene Kompressoren (z.b. über Kurbelwelle des Motors) sind übrigens out.
Zitat:
Wenn man sich nach Motorwirkungsgrad durchgooglet ist schnell klar: die Diesel haben die höchste Leistung, und dann die Gegenläufer eine noch höhere Leistung (von allen gebauten Motorenkonzepten bis heute nachprüfbar unübertroffen). Da sollte man ansetzen, was ich ja auch gemacht habe mit dem Stufenkolbengegenläufer um die Spülverluste gegen 0 runter zu drücken. Klar ist: es gibt keine Konzepte ohne Nachteile. Aber man sollte immer zusehen, dass man das beste Konzept verfeinert und die Nachteile beseitigt. Nur: hier ist die technische Reife eben nicht vorhanden um ernsthaft da anzusetzen, wo es kurzfristig Erfolge zeitigen könnte, wenn man will (oder eben kann).
Was bringt mir ein Wirkungsgrad von 99%, wenn das Teil Anfällig ist und einen Platzbedarf von einem Wohnhaus hat?
@ steftn
Ich kann jetzt nicht jedes Deiner Argumente entkräften, da der TKM keine eierlegende Wollmilchsau ist. (also kein rundum sorglos Paket).
Ein paar Sachen vielleicht doch noch:
- Der TKM würde ein kraftvoller LANGSAMDREHER werden (Langhuber, und trotzdem Kurzhuber, da Gegenkolbenprinzip)
- Zylinderkopfdichtungen (8) und Zylinderkopfdeckeldichtungen (8) gibt es nicht, die Zylindersegmente sind zu beiden Seiten offen.
- Acht baugleiche Zylindersegmente (billigst in der Herstellung)
- Acht Kolbenpaare ohne Pleuelaugen und ohne Kolbenbolzen.
- Beim Defekt am Zylinder (einer von acht) wird der Zylinder gewechselt, nachdem das Gehäuse geöffnet wurde (Keksdosendeckel aufmachen)
- Die acht Zylindersegmente übertragen keine Kräfte auf die Maschine, sie sind nur zur Führung der Kolben da.
- Das Zahnradspiel ist ein Problem, aber vielleicht durch eine verstellbare Planetenradachse (heranrückbar an die Hohlräder) behebbar.
Zweitakter in großen Motorrädern haben sich nicht durchgesetzt, weil sie verboten wurden (unsaubere Verbrennung).
- Der Wankel-Mazda erfüllt die Abgasnormen der EU auch nicht mehr, und ist in der EU verboten (Neuzulassungen).
- Der Ölverbrauch in meinem Vierzylinder, den ich fahre, geht gegen Null. (100 000 km)
- Getriebeöl und Motoröl in einem bei nur 3 Zahnradeingriffen ist vertretbar
- Mehr Öl wegen Ölkühlung...ja... dafür keine Wasserkühlung und keine Wasserpumpe
Zum Schluss zur Entspannung 4 Videos über aktuelle Ringkolbenmaschinen (Passt zum Forumtitel Alternative Antriebe). Man beachte nur die Kurbelwellen und dieSteuerungsgetriebe
http://www.youtube.com/watch?v=KE16O6urO8o&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=YEbztw3pW3A&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=ARaYBPd898A&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=BbOmUWlfw9c&feature=fvwrel
MfG RKM
Zitat:
Original geschrieben von Ringkolbenmaschine
- Mehr Öl wegen Ölkühlung...ja... dafür keine Wasserkühlung und keine Wasserpumpe
Wieso keine Wasserkühlung?
Den einzigen Vorteil den der TKM haben KÖNNTE ist:
- geringerer Bauraumbedarf ab vielleicht x kW (x = z.b. 5)
Ab x-kW deswegen, weil man wahrscheinlich schwierigkeiten haben wird den Motor bei wenig Leistung kleiner als einen Vergleichs-Hubkolbenmotor bauen zu können.
Schau dir mal einen Kolben von einer Motorsäge an und das jetzt noch auf 8-Zylinder verteilt, ich glaube kaum, dass dann der TKM recht viel kleiner als der Motorsägenmotor wäre.
Es wär vielleicht schon möglich, aber dann müsste man mit so verdammt engen Toleranzen arbeiten (stell dir mal vor, wie klein dann die Kolbenringe, Lager usw sein müssten), dass die Produktionskosten in die Höhe schnellen...
Kinderarbeit wär dann wieder attraktiv, die hätten genügend kleine Hände um die Kolben einbauen zu können usw....
Außerdem braucht die Kühlung Platz (evtl. sogar mehr Platz als bei einen Hubkolbenmotor mit nur einen Zylinder).
Nachteil:
- schlechterer Wirkungsgrad im Vergleich zum Hubkolbenmotor (wg. hohem Mechanikaufwand, hoher Wärmeverlust (mehr Zylinder = mehr Fläche für Wärmeabgabe an das Gehäuse))
- höheres Gewicht im Vergleich zu einem gleichstarken Hubkolbenmotor (wg. Bauteilaufwand)
- Komplexe Steuerung und Regelung notwendig (Fehleranfällig)
Zitat:
Original geschrieben von Ringkolbenmaschine
- Der TKM würde ein kraftvoller LANGSAMDREHER werden (Langhuber, und trotzdem Kurzhuber, da Gegenkolbenprinzip)
In welchem Drehzahlbereich arbeitet denn (d)ein LANGSAMDREHER ?
Vom Konstruktionsprinzip her, ist der TKM sowiso nur für einen schmalen Drehzahlbereich geeignet.
Im Prinzip entspricht der TKM nichts anderes als das hier, nur das eben der Kurbeltrieb anderst ist:
http://www.youtube.com/watch?v=KE16O6urO8o&feature=related
@steftn
Wieso keine Wasserkühlung?
...wieso Wasserkühlung???
Ölkühler und Ventilator reichen wahrscheinlich.
Wie war das mit dem Käfermotor? O.K. wegen der Lautstärkevorschriften von Heute wäre er nicht zulassungsfähig. Deshalb haben sogar Motorradmotoren eine Wasserkühlung, wo früher Luftkühlung gereicht hat.
- schlechterer Wirkungsgrad im Vergleich zum Hubkolbenmotor (wg. hohem Mechanikaufwand, hoher Wärmeverlust (mehr Zylinder = mehr Fläche für Wärmeabgabe an das Gehäuse))
Es gibt keine Wärmeabgabe an das Gehäuse. Die Zylinder sind ja nicht mit dem Gehäuse "verwachsen" Das Öl das in der Mitte der Maschine eingebracht wird. will durch die Zentrifugalkräfte in der Maschine mach außen, streift an den feingerippten, rotierenden Zylindern ab, und leitet die Wärme ab.
Der Mechanikaufwand besteht aus 16 halben Zylinderwänden (entspricht einem Achtzylinder), dazu Gleitlagerung der drei Hohlräder , drei Zahnradeingriffe zum Zwangssteuerungsgetriebe, Achslagerung der Planetenradwelle, Ventilbetätigung mittels fester Kurvenbahn am Gehäuse, und gleitende Abdichtung mittels Dichtringe von stehend auf drehend für Ansaugung und Abgasabführung
Übrigens - an dieser Stelle erwähnt - ein Zehnzylinder hätte zwei mal zwei Takte zum "durchatmen" (Direktkühlung der Kolben und Zylinder (des Brennraumes) bei der Fließbandarbeit des Motors).
Zur Größe:
Hab eben ausgemessen, weil es mich selber interessiert:
Die Keksdose ist 200 mm hoch und 700 mm im Durchmesser = 76 930 ccm = 0,077 cbm Volumen (77 liter Volumen)
Der Achtzylinder hat ein Brennraumvolumen von ca 1000 ccm, zündet aber 4 x so oft (wegen der Fließbandarbeit) = 4000ccm also 4 liter Hubraum.
Ich kann mit den Werten erstmal nichts anfangen.
Übrigens - an dieser Stelle erwähnt- Ein Austausch der 8 Zylinder und der acht Kolbenpaare durch größere, vergrößert den Hubraum und die Leistung (ohne Änderungen an der "Keksdose" und an der Zwangssteuerung)
Ein Abrücken der Kolben und der Zylinder vom Zentrum der Maschine zum Außenrand verändert den Hub und die Kompression.
Also ein multivariabler Motor mit gleichen Komponenten wie Motorgehäuse und Steuerungsgetriebe.
MfG RKM
Zitat:
Original geschrieben von Ringkolbenmaschine
@steftnWieso keine Wasserkühlung?
...wieso Wasserkühlung???
Ölkühler und Ventilator reichen wahrscheinlich.
Wie war das mit dem Käfermotor? O.K. wegen der Lautstärkevorschriften von Heute wäre er nicht zulassungsfähig. Deshalb haben sogar Motorradmotoren eine Wasserkühlung, wo früher Luftkühlung gereicht hat.
ok, wenn du es schaffst die 20-30% Wärmeverlust durch das Öl abzuführen, dann ist es ja ok...
Was mich noch interessieren würde ist die Kolbengeschwindigkeit in abhängigkeit von der Drehzahl.
Zitat:
...wieso Wasserkühlung???
Ölkühler und Ventilator reichen wahrscheinlich.
Wie war das mit dem Käfermotor? O.K. wegen der Lautstärkevorschriften von Heute wäre er nicht zulassungsfähig. Deshalb haben sogar Motorradmotoren eine Wasserkühlung, wo früher Luftkühlung gereicht hat.
Das ist falsch....
Lärm ist nicht der Grund warum Luftgekühlte Motoren verschwunden sind! Es geht um Literleistung! Die Literleistung eines Flüssig gekühlten Motores (egal ob Wasser oder Öl)** kann mit einem Luftgekühlten nicht erreicht werden.
Deswegen (und nur Deswegen) sind die Luftgekühlten langsam aber sicher vom Markt verschwunden.
Ansonsten will ich nur sagen das wir unsere Erfinder und Tüftler brauchen, ansonsten gibts keinen Fortschritt.
Nur ist es eben so das viele Tüfteleien, wenn alles gesagt und getan ist nicht immer mit existierender Technik konkurrieren können.
Die Entwicklung eines modernen Diesel Motores kostet um eine Milliarde (Beispiel: Die neue Detroit Diesel Baureihe) Und das auf bestehender Technik.
Welche Firma soll dann bereit sein auf einen RKM oder TKM zweimal soviel Geld zu wetten???
Gruss, Pete
edit:
** Deutz hat "flüssig gekühlte" Motoren im Angebot bei denen es sich um Ölgekühlte Motoren handelt.
Hallo steftn,
da hat sich gerade etwas überschnitten, weil wir beide online sind
Dein letztes Video zeigt einen Ringkolbenmotor mit gekrümmten Zylindern als Zweitakter, mit oszillierenden Kolben und schlechter Kolbenschmierung und Kühlung
Mein Konzept ist ein Motor mit geraden Zylindern, als Viertakter, mit Kolben, die schneller und langsamer werden, aber nie zum stehen kommen und nie zurückgehen. relativ gesehen oszillieren sie auch, aber absolut gesehen (über Grund der Maschine) nicht.
Das ist doch der Clou.
In welchem Drehzahlbereich arbeitet denn (d)ein LANGSAMDREHER ?
Da die Anzahl der Zündungen vier mal so groß ist wie bei einem Kurbelwellenmotor, schon mal von daher 1500 statt 6000 U/min.
Weil es ein Langhuber ist, vielleicht noch langsamer .
Und weil die Kolben und Zylinder dort flitzen wo die Hebel am größten sind (außen im Orbit) wahrscheinlich nochmals langsamer, um im Zentrum die gleiche Kraft zu erzeugen.
Was mich noch interessieren würde ist die Kolbengeschwindigkeit in abhängigkeit von der Drehzahl.
Auch darüber hab ich mir noch keine Gedanken gemacht
Die Geschwindigkeit ist mal schneller und mal langsamer (absolut in der Maschine).
Der Radius von der Mitte der Maschine bis zum Kolbenmittelpunkt ist 250 mm lang.
d.h. der Kolben flitzt mit U = d x pi = 0,157 m/Umdr.
Aber Vorsicht! Der Zylinder hat die gleiche Geschwindigkeit.
Ich hab hier eine Bewegung in einer Bewegung
Relativ gesehen gehen die beiden Kolben in einem Zylinder bei einer Umdrehung vier mal hin, und vier mal zurück.
Der Hub eines Kolbens der TKB ist der halbe Hub unserer Motoren, da ich ja 2 Kolben habe, die sich die Arbeit teilen.
Wie schnell die Kolben "relativ" sind kann erst eine Simulationsberechnung ergeben.
Auch, ob die Explosionskraft bei 2 Kolben effizienter ist, kann eine Simulation ergeben.
Jetzt raucht mir der Kopf . Ich mach Pause
MfG RKM
@Reachstacker
Danke für´s Erklären und Zurechtrücken.
Lärm ist nicht der Grund warum Luftgekühlte Motoren verschwunden sind! Es geht um Literleistung!
Das ist einleuchtend.
Ich kenne nur den Motorradumbau, und da heisst es beim TÜV immer wieder ein alter Motor darf nicht in einen neuen Rahmen, da er zu laut ist, die wassergekühlten sind leiser. Deswegen meine falsche Annahme.
Welche Firma soll dann bereit sein auf einen RKM oder TKM zweimal soviel Geld zu wetten???
Auch ich bin der Überzeugung : Keine Firma wird einen serienreifen TKM bauen
Trotzdem möchte ich mal einen in Funktion sehen und hören.
Deswegen werde ich zunächst, auf lange Zeit hin, (Mücken) , einen Wasserdruckmotor mit Generator, der gleichzeitig eine Wasserpumpe mit Elektromotor ist, für ein kleines Pumpspeicherkraftwerk bauen. Unabhängigkeit von den Großen Vier (wenn man ein Windrad hat, und gerade mal keiner den Strom braucht, oder der Wind gerade nicht weht).
MfG RKM