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:
Es gibt keine Wärmeabgabe an das Gehäuse.
Du bist echt lustig 😁
Gruß SRAM
Zitat:
Original geschrieben von Ringkolbenmaschine
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.
Wenn das Öl (oder die Ölleitungen) Kontakt mit den Gehäuse(innen)wänden bekommt, kannst du eine Wärmeabgabe an das Gehäuse nicht verhindern.
@ SRAM
Schweben tun die Kolben natürlich nicht.
Die Ableitung der Wärme auf dem Materialweg ist aber verschwindend klein.
Beim TKM gibt es zwischen dem Äußeren der Zylinderlaufbahn und dem Inneren des Gehäuses der Maschine keine direkte Verbindung.
Die acht Zylindersegmente sind fest mit einem Hohlrad verbunden. Das Hohlrad ist im Idealfall in drei Punkten (auf drei kleinen Flächen)
gegen das Gehäuse abgestützt. Hierzwischen gibt es einen Ölfilm.
Die acht Zylinder sind mit einem Ring mit planebener Fläche miteinander verbunden (im Video TKM der Plexiglasring).
Ein zweiter massiver Ring mit planebener fläche und fräsungen für Einlass und Auslass ist fest mit dem Gehäuse verbunden (Im Video TKM der graue Ring).
Diese beiden Ringe berühren sich nicht(kleiner Abstand).
Die Einlassöffnung (vielleicht auch Einlass und Auslass getrennt) zum Zylinder ist mit einem gefederten Dichtring abgedichtet. Hier gibt es tatsächlich eine Berührung zum stehenden Massiven Ring, in dem die Einlassschlitze und die Auslassschlitze gefräst sind. Auch die Einlass und Auslassschlitze durch gefederte Ringe getrennt
Bitte nicht auf die Anordnung Einlass uns Auslass im Video fixieren. Einlass näher am Mittelpunkt, Auslass weiter vom Mittelpunkt entfernt. Oder Einlass oben, Auslass unten. In der Theorie funktioniert es.
Einen punktuellen Berührungspunkt gibt es noch, und zwar zwischen Ventil und "Anlaufscheibe" (Nockenscheibe).
Auch die Doppelkolben sind mit Hohlrädern Verbunden, die gleitgelagert gegen das gehäuse fixiert sind.
Man kann schon sagen, dass die Zylinder keinen Kontakt zum Gehäuse haben.
MfG RKM
Zitat:
Die Ableitung der Wärme auf dem Materialweg ist aber verschwindend klein.
Kleiner Rat: Si tacuisses, philosophus mansisses !
Gruß SRAM
Ähnliche Themen
Guten Morgen SRAM und drahkke.
Etwas Philosophisches:
... wenn Du nicht geredet hättest, hättest Du nicht verraten, dass Du keine Ahnung hast... so heisst es doch sinngemäß.
Ich hab es schon irgendwo hier im Forum erwähnt, das ich nicht den Maschinenbau sondern das Bauwesen, und da den Ingenieurwasserbau studiert habe. Das sieht man dem Bewegungsablaufmodell vielleicht auch an.
Auch im Bauingwesen gibt es die Wärmelehre, auch wenn mit etwas anderen Begrifflichkeiten. Die Wärmelehre kann nur die selbe sein.
Im Privatleben restauriere ich die alten Hondamotorräder aus den 70´ern. Hier hab ich immer mit 40 Jahre alter Motorentechnik zu tun. Auch das sieht man dem Modell vielleicht an (Getriebe ist Kette/Ritzel nachempfunden).
Weil ich aber den Verbrennungsmotorenbau nicht von der Picke auf gelernt habe, und mich in zwei Disziplinen bewege, komme ich (vielleicht) auf andere Gedanken als jemand, dem 4 Semester lang gesagt wurde dass ein Verbrennungsmotor eine Kurbelwelle besitzt (mann, bin ich jetzt bei der Wortwahl vorsichtig geworden).
Kommunikatives:
Mein ganzer Absatz hieß:
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.
Wenn man den ersten Satz herausgreift, wird es zu einer Lachnummer. Im zweiten Satz steht aber ein ja, der das Ganze differenziert.. Passiert in der Politik täglich, dass man etwas aus dem Sachverhalt nimmt. Im Nachhinein ist aber auch der ganze Absatz missverständlich und "bekloppt".
Vielleicht brauchte ich Jemanden, der meine Texte korrigiert, bevor sie gepostet werden - Asche über mein Haupt-. Vielleicht werden die Texte aber auch so verstanden. Es ist ja ein Forum, in dem man Nachfragen und etwas korrigieren kann.
Technisches:
Natürlich gibt es eine Wärmeabgabe von dem heissen Abgas an das Gehäuse (Die Ausuffkrümmer sind ja am Gehäuse angeflanscht, und das Öl überträgt die Hitze auf das Gehäuse). Durch die Fliessbandarbeit im TKM ist der Auspuff sogar mehr Hitze ausgesetzt, da nach der ersten Explosion im Zylinder n sofort die nächste Explosion im Zylinder n+1, und die nächste im Zylinder n+2 ...... kommt. Völlig richtig.
Aber ich bleibe dabei:
- Die Zylindersegmente bewegen sich im TKM in einen Zwischenraum zwischen Innen und Außen.
- Die Zylinderaußenwände berühren nicht die Motorgehäuseinnenwände.
- Zwischen Zylinderaußenwand und Motorgehäuseinnenwand wird die Hitze nicht direkt ( (voll-flächig) über das Material übertragen. (Ergänzung: geringer Teil der Hitze wird über "Materialbrücken" doch übertragen, da das ganze ja nicht schwebt.
- Die heissen Abgase erwärmen außer die Zylindersegmente und Kolben auch die Schlitzsteuerung und die Auspuffkrümmer, und somit das angrenzende Material der Außenhaut der Maschine.
Wieder Philosophisches:
Auch von mir etwas auf Latein, dass mich als Mensch von einer Maschine unterscheidet und entschuldigt🙂:
errare humanum est
MfG RKM
Mag sein dass nach all den Diskussionen und noch zu erwartenden Optimierungen am Ende ein paar Wirkungsgradprozente auf dem Tablett mehr serviert werden könnten, dass ist schön und erstrebenswert, ohne Frage!
Was unterschätzt wird, ist die Serienqualifizierung. So etwas in großen Stückzahlen zu produzieren erfordert eine konsequente Fertigungsgerechte und auch Montage- und Wartungsgerechte Konstruktion. Dann folgt noch die ganze Lastqualifizierung, denn der Motor solle ja bitteschön auch halten. Bis dass dann umgesetzt ist geht noch mal so einiges an Wirkungsgrad flöten. Das hat nichts mehr mit dem hocheffizienten Technologiedemonstrator zu tun.
Dazu nach wie vor kein wirkliches Argument für überhaupt einen besseren Wirkungsgrad.
M.E. Nicht wirklich weiterzuverfolgen.
Was Range extender betrifft, wie ist eigentlich der Wirkungsgrad einer Turbine mit Wellenleistung?
36%
Gruß SRAM
@ Ringkolbenmaschine
Dein Einsatz beeindruckt mich. Wenn man als Erfinder von einer Idee überzeugt ist neigt man häufig dazu die Wirklichkeit auszublenden. Jeder erfolgreiche Erfinder hat mit diesem Problem zu kämpfen. Aber letztlich lassen sich wahrscheinlich nur so entsprechende Widerstände überwinden. Jeder bahnbrechenden Erfindung stehen zig Millionen Erfindungen gegenüber die so nicht realisiert wurden und nie die Serienreife erreicht haben. Häufig führt dies dazu, dass viele Erfinder verbittert werden und sich abstrusen Verschwörungstheorien (böse Automobilindustrie) hingeben. Also lass Dich nicht entmutigen...
Beim Lesen Deiner Beiträge ist mir ehrlich gesagt nicht klar geworden wo jetzt der TKM-Motor Vorteile gegenüber einem heute üblichen Hubkolbenmotor hat. Evtl. kannst Du das noch mal verständlich zusammenfassen.
Es gab in den 80er bzw. 90er-Jahren eine Zeit in der man bei vielen Fahrzeugherstellern alternative Antriebskonzepte entwickelt hat. Alles bekannte (Wankel, 2 Takter, Keramikmotor, Gasturbinen.......) wurde ernsthaft bis zu einem entsprechenden Prototypen entwickelt. Welche finanziellen Mittel hierfür einzusetzen sind erschließt sich einem Laien nicht mal ansatzweise. In dieser, für jeden Ingenieur, sehr interessanten Zeit sind Prototypen entstanden die bzgl. Effizienz gegenüber damalig üblichen Hubkolbenmaschinen Vorteile aufzeigten, meistens aber schon damals bzgl. den Kosten und häufig vor allem bzgl. den damals geltenden Emissionsgrenzwerten als nicht zielführend eingestuft wurden. Diese Einschätzung gilt heute mehr denn je (Emissionen).
Um heute einen neuen Hubkolbenmotor zu entwickeln muss man erstmal mehrere Milliarden Euros in die Hand nehmen. Der größte Anteil der Entwicklungskosten fliesst nicht in die Entwicklung der Motor-Hardware sondern muss in der Anpassung der Motor-Software investiert werden. Die Komplexität heutiger Motorsteuerungen sowie die heutigen Emissionsgrenzwerte wären vor 20 Jahren schlicht undenkbar gewesen.
Ich habe es schon des Öfteren erlebt wie Erfinder mit ähnlichen Ideen wie Deinem TKM an einen OEM herantreten sind und gegen Bezahlung eine Zusammenarbeit anbieten. Häufig werden dann vor Führungskräften schön gemachte bunte Folien gezeigt und dabei Wirkungsgrade genannt die unter Berücksichtigung der thermodynamischen Grundlagen schon rein theoretisch nie darstellbar sind. Wirklich belastbare Ergebnisse (z.B. Motorergebnisse erster Prototypen) habe ich nie gesehen. Immer werden nur Modelle gezeigt bzw. bunte Animationen davon. Aus meiner Sicht einfach nur unseriös.
Ich wünsch Dir weiterhin viel Spaß an Deinem Hobby auch wenn ich bei Deiner Tangentialkolbenmaschine keinerlei Potential erkennen kann (erst recht nicht als Range-Extender Antrieb).
Gruß
Vanilla299
@Llama
Dazu nach wie vor kein wirkliches Argument für überhaupt einen besseren Wirkungsgrad.
M.E. Nicht wirklich weiterzuverfolgen.
Kann es noch nicht geben. Es ist erst der erste Schritt getan. Den zweiten Schritt (Simmulationsberechnung und Prototypbau) in der Königsdisziplin des Maschinenbaus (Verbrennungsmotorenbau) wird es auch wahrscheinlich nicht geben (kann ein Einzelner nicht schultern, und ich werde nicht als verarmter, verschuldeter Erfinder enden). Dann können die Patentrechte eben nicht weiterverfolgt werden, und verfallen.
@alle Anderen
Mein Gott, wenn ich Ergebnisse hätte würde ich sie doch nennen.
Kann es denn auf dieser Welt niemand berechnen, ob der Motor was bringt, ohne dass es gleich eine fünfstellige Summe an Euros kostet?
Ist Niemand daran interessiert, ob es was Besseres gibt als die dummen, alten "Dampfmaschinen" mit innerer Verbrennung und vier Takten in unseren Autos??
Was ich definitiv bauen werde (und wenn ich dieses abgedrehte Zwangssteuerungsgetriebe mit exzentrischen Planetenrädern aus dem Vollen schnitzen muss), wird ein Wasserkraftmotor mit angeflanschten Generator, und 10 m Wassersäule quer durch mein Haus vom Dachboden zum Keller sein, damit ich endlich diesen immer wieder geforderten bekloppten Wirkungsgrad für irgendwelche Vergleiche liefern kann.
Ist ja dann auch alles viel einfacher.
Bei dem Achtzylinder (der ja dann ein Zweitakter ist) gibt es vier Zuläufe zur Maschine. Ohne jedweder Zulaufsteuerung oder anderes Gedöns fließt das Wasser in vier Zylinder gleichzeitig, drückt pro Zylinder je zwei Kolben auseinander (was für eine Fläche), und setzt die Maschine in Bewegung. Im gleichen Augenblick, in dem der Zulauf zu den Zylindern durch Eigendrehung der Maschine selbständig verschlossen wird, wird der Zulauf zu den anderen vier Zylindern selbständig (wieder ohne Gedöns) geöffnet (ohne jeden Wasserschlag). Auslauf ohne Kommentar.
Wenn jetzt jemand sagt, ja aber die Francis oder die Pelton ist einfacher, sage ich, Ja, aber mit viel, viel mehr Durchsatz an kostbaren Druckwasser oder Druckluft, oder Dampf.
Anstatt hier zum zwanzigsten mal zu erzählen:
- ist eine Totgeburt
- nicht weiterverfolgen
- gib´s auf
- die Großen werden nicht drangehen
- wenn´s so gut wäre, wäre es schon längst erfunden
- und was es nicht sonst noch gibt,
sagt lieber, wie der zweite Schritt aussehen könnte, um voran zu kommen.
Ist doch ein Forum für alternative Antriebe und kein Kaffekränzchen
-Musste Sein, trotzdem einen schönen zweiten Advent.-
MFG RKM
Zitat:
Original geschrieben von Ringkolbenmaschine
Kann es denn auf dieser Welt niemand berechnen, ob der Motor was bringt, ohne dass es gleich eine fünfstellige Summe an Euros kostet?
Nein, denn wenn das so "einfach" oder "billig" wäre, könnten sich die Autofirmen die X-Motorenprüfstände in der Entwicklung sparen.
@ steftn
Mit der Berechnung habe ich an eine Simulation mit einem Softwareprogramm an einem größeren Computer gedacht. Das kann z.B. die T.U. Aachen gegen Totos.
Ich wollte vor Kurzem eine bessere 3D-Animation wie die des Jo-Motors machen lassen, um die Bewegungsabläufe besser darzustellen, aber selbst die kostet mind. 6.000,- EUR
Bau und Test eines Prototyps käme danach, wenn der "output" der Simulationsberechnung vielversprechend wäre. Erst hier fallen doch die richtigen Kosten an.
MfG RKM
Zitat:
Original geschrieben von Yaris 99
- und was haltet Ihr von einem "Modell-Test mit Druckluft ?
- oder einer Schleppleistungsmessung mit eingebauten
Druckfederelementen als Widerstand ?Grüße
Zitat:
Original geschrieben von Ringkolbenmaschine
sagt lieber, wie der zweite Schritt aussehen könnte, um voran zu kommen.
Falls Du Deinen TKM weiterhin als Verbrennungskraftmaschine in Bretracht ziehst wäre es denkbar, dass Du, als Akademiker, Dir zunächst mal die Grundlagen der Verbrennungskraftmaschinen aneignest. Man benötigt nicht allzuviel Fachwissen um die Hauptabmessungen einer Verbrennungskraftmaschine für einen konkreten Anwendungsfall festzulegen. Letztlich ist der TKM auch ein Hubkolbenmotor, es gibt also genug frei zugängliche Quellen/Beispiele die aufzeigen wie man einen Verbrennungsmotor bis hin zu den Ladungswechselorganen auslegt. Es erfordert natürlich entsprechende Disziplin sich diese Grundlagen anzueignen, kostet aber überhaupt nichts.
Zitat:
Original geschrieben von Ringkolbenmaschine
Mit der Berechnung habe ich an eine Simulation mit einem Softwareprogramm an einem größeren Computer gedacht. Das kann z.B. die T.U. Aachen gegen Totos.
An welche Art der Simulation hast Du denn gedacht? Möchtest Du eher mechanische Themen absichern oder dachtest Du eher an eine Strömungssimulation (1d / 3d). Es wurde hier bereits erwähnt, dass es keine Simulationstools gibt, die auf Knopfdruck ein Verbrauchskennfeld bzw. einen Wirkungsgrad ausspucken. Bevor simuliert werden kann müssen zunächst die Hauptabmessungen festgelegt werden und der konkrete Motor konstuiert werden.
@vanilla 299
Danke für die offenen Worte
Häufig führt dies dazu, dass viele Erfinder verbittert werden und sich abstrusen Verschwörungstheorien (böse Automobilindustrie) hingeben.
Ich stehe schon mit beiden Beinen auf dem Boden, und ich kann es verstehen, wenn ein Firmenchef sagt, "können wir uns nicht leisten."
Ich kann es nur nicht verstehen, wenn Konzerne, die Wahnsinsdividenden an ihre Aktionäre ausschütten, im gleichen Atemtug die Forschungsabteilungen "eindampfen", weil diese nicht wirtschaftlich arbeiten (wie denn auch).
Keine Theorie, das hat mir ein Mitarbeiter eines Motorenherstellers (LKW),
der inkognito auf eigene Kosten auf der Innovationsmesse in Nürnberg war, persönlich erzählt.
Beim Lesen Deiner Beiträge ist mir ehrlich gesagt nicht klar geworden wo jetzt der TKM-Motor Vorteile gegenüber einem heute üblichen Hubkolbenmotor hat. Evtl. kannst Du das noch mal verständlich zusammenfassen.
Ich versuche es mit meinen Worten:
1. Es ist ein Doppelkolbenmotor. Es ist nachgewiesen dass Dieseldoppelkolbenmotoren effizienter sind als unsere besten Dieselhubkolbenmotoren. Allerdings haben diese Motoren 2 Kurbelwellen oder einen gewaltigen Hebelmechanismus. Beim TKM gibt es keine einzige Kurbelwelle und keine Pleuel und keine Hebel.
2. In einem Hubkolbenmotor von heute werden die Massen des Kolbens, der Kolbenringe, des Kolbenbolzens und des Pleuels in die eine Richtung beschleunigt, verzögert, kommen zum Stillstand, um in die Gegenrichtung beschleunigt, verzögert zu werden und um wieder zum Stillstand zu kommen. Im TKM werden diese Massen auch beschleunigt und verzögert, ABER, in nur einer Richtung hin, und ohne stehen zu bleiben (im Mittel sind die Kolben genauso schnell wie die Zylinder).
3. Es ist kein Rotationskolbenmotor. Beim Wankelmotor ist der "Zylinder" in der Mitte der Maschine angebracht. Der Wankel hat spitzwinkelige Brennräume, in denen das Gemisch unsauber verbrennt. Außerdem kennt jeder die Abdichtungsprobleme des Brennraumes. Beim TKM gibt es wieder den zweitbesten Brennraum (nach der Kugel ist es der Zylinder), der absolut druckdicht ist.
4. Es ist kein Sternmotor. Den Sternmotor gab es mit stehender Kurbelwelle und rotierenden Zylindern oder mit drehender Kurbelwelle und stehenden Zylindern. in jedem Falle waren die Zylinder radial angebracht. Beim TKM sind die Zylinder tangential angebracht.
Da die Zylinder und Kolben sich im "Orbit" der Maschine befinden, die entwickelte Kraft weit vom Mittelpunkt erzeugt wird, entsteht in der Mitte der Maschine bedingt durch den größeren Hebel als beim heutigen Hubzapfenversatz (auch wenn die Kraft üben mehrere Zahnräder umgelenkt wird) ein größeres Drehmoment.
5. Der TKM stammt aus der Familie der Ringkolbenmotoren. Die gibt es schon seit 1906. (Esselbe, Beck, Tschudi, BSA, Jo-mobil......). Bei den Motoren gibt es das Problem der Herstellung des Endloszylinders und der gekrümmten Kolben (Hier würde mich interessieren, wie die Russen es zu Serienfertigung ihres Motors schaffen wollen http://www.youtube.com/watch?v=N1pIf7LAvFA&feature=related). Beim TKM ist der Endloszylinder in acht kleine Segmente geteilt worden. Bei diesen Zylindersegmenten sind die Zylinderlaufflächen und die Kolbenlaufflächen wieder gerade. Somit ist die Herstellung der einzelnen Bauteile in großer Stückzahl in kurzer Zeit möglich.
6. Die bisherigen RKM haben das Problem, dass die Kolben auf Scheiben fest angebracht sind, die zur Brennrauminnenwand gehören. Wie will man hier den Explosionsraum effektiv auf Dauer abdichten?. Der TKM hat keine Längstdichtungsfugen in der Zylinderlauffläche.
7. Bei den heutigen Entwürgen fur einen RKM werden die "pumpenden Bewegungen der Kolben üben zwei ineinander liegenden Wellen und zwei Kurbelwellen angesteuert. Das Steurerungsgetriebe ist sehr voluminös. Beim TKM liegt das Zwangssteuerungsgetriebe zwischen den Kolben und Zylindern.
8. Beim TKM (gegenüber dem RKM) stellen sich die Probleme mit der Kühlung und Schmierung der Zylinderlaufflächen und der Kolbenlaufflächen nicht mehr (wieder Stand der Technik).
9. Der Standardhubkolbenmotor besitzt keine Arbeitsteilung. Die vier Takte eines Arbeitsspiels erfolgen alle am gleichen Ort in der Maschine (am Ende des stehenden Zylinders unter dem Zylinderkopf). deswegen muss die Kurbelwelle zwei Umdrehungen verrichten, bevor das Arbeitsspiel neu beginnt. Ein Standardachtzylinder kommt so auf vier Explosionen pro Umdrehung des Systems. Beim TKM gibt es eine Arbeitsteilung in der Maschine (Fließbandarbeit). Nach der ersten Explosion kommt die zweite, die dritte, die vierte.......
Dadurch erhalte ich 16 (sechszehn!!!) Explosionen pro Umdrehung des Systems. Das ist der Faktor vier. Natürlich habe ich dadurch nicht weniger Verbrauch, aber Verbrauch auf geringerem Raum.
10. Eine Überlegung zwischendurch: Wenn ich von Frankfurt nach Sydney fliege, und zurück möchte, habe ich doch zwei Möglichkeiten: a) Flugzeug dreht um und fliegt um die halbe Welt zurück, oder b) Flugzeug fliegt weiter um die halbe Welt, und kommt trotzdem in Frankfurt an (Philosophie der Ringkolbenmotoren: nicht in einer Linie (eindimensional) sondern in der Fläche (zweidimensional) gedacht. - für die dritte Dimension richt es noch nicht-).
11. Beim Hubkolbenmotor wirkt die Kraft auf nur einen Kolben pro Zylinder, um die Explosionskraft in lineare Bewegung umzusetzen. Der Rest der Kraft wirkt auf die Zylinderinnenwand und auf die Innenfläche des Zylinderkopfes. Der Zylinderkopf muss mit aller Kraft an den Zylinder, und dieser mit dem Motorgehäuse festgeschraubt werden, um der Explosionskraft standzuhalten. Beim TKM wirkt die Exlosionskraft auf zwei Kolben und die Zylinderinnenwand. Der Zylinder Überträgt nur einen geringen Teil der Explosionskraft auf die Maschine (er ist angewinkelt, deshalb deshalb drückt ein Teil der Kraft nach außen). Der Rest der Explosionskraft wird direkt auf die zwei Kolben übertragen und in lineare Bewegung gewandelt. Achtung, auch der Kolben, der rein optisch gegen die Drehrichtung wirkt überträgt die Kraft in Drehrichtung.
12. Unrunde Zahnräder. Wenn ich ein Zahnrad außerhalb seiner Mitte lagere, dieses Zahnrad in einem Planetengetriebe als Planetenrad nutze, bekommt das Hohlrad eine Zahnung mit der Form einer verkürzten Hypozykloide (spezielle Abrollkurve).
Es ist wirklich erst seit neuestem möglich, solche Getriebe herzustellen. (Computer mit hoher Rechenleistung und CNC-Fräsmaschinen).
Es entsteht folgendes Bewegungsmuster: obwohl das Planetenrad sich mit konstanter Geschwindigkeit dreht, dreht sich das Hohlrad mit abschwellenden uind anschwellenden Geschwindigkeiten. Dieses Phänomen wird genutzt, um eine oszillierender Bewegung ohne Kurbelwelle in eine rotierende Bewegung umzuwandeln.
13. Die Außenhülle des Motor hat die Forrm einer "Keksdose". Entfernt man den einfach abgedichteten Deckel des Motorgehäuses, hat man sofort den Zugriff auf alle mechanischen Teile des Motors.
14. Um einen absolut dichten Brennraum zu erhalten wurde hier auf die Ventile nicht verzichtet. Da sich die Ventile mit den Zylindern in der Maschine mitbewegen, reicht zum öffnen und schließen der Ventile eine unbewegliche Anlaufscheibe. Der TKM besitzt keine Nockenwellen mit Ansteuerung von der Kurbelwelle her.
15. Flexibilität. Mit dem selben Steuerungsgetriebe und Motorgehäuse kann man durch Verschiebung und Austauch der Zylindersegmente und Kolbenpaare den Hub, die Verdichtung und das Volumen verändern.
16. Im Video des TKM gibt es 16 Zahnradeingriffe. Das war konstruktionsbedingt, um das Bewegungsablaufmodell auf einfache Art und Weise herzustellen. Drei Eingriffe mit einer Planetenradwelle reichen, wenn die Hohlräder mit kleinen Gleitlagerabschnitten gegen das Gehäuse abgestützt werden Hier gibt es genug Platz für zusätzliche Innovationen und Patente der Industrie.
17.Die Kolben sind nur noch dünne Scheiben, die dem Explosionsdruck standhalten und die Kolbenringe tragen. Ein Kolbenpaar wird ja in zwei Zylindern geführt, und kann nicht kippen.
18.
19.
.
.
.
.
Zur Zeit fällt mir nichts mehr ein, um die evtl. Vorteile eines TKM gegenüber eines konventionellen Hubkolbenmotors zu benennen.
Es gibt natürlich auch Nachteile.
1. Verbindung zwischen den Kolbenpaaren und den Kolbenträgerringen (Hohlräder des Planetengetriebes) muss eine kleine Auf-und abbewegung und eine Kippbewegung aufnehmen.
2. Die Getriebezähne der Zwangssteuerung müssen Spielfrei greifen.
3. Enspritzung / Aufladung ist bei beweglichen Zylindern fasst unmöglich.
4.
5.
.
.
.
.
.
MfG RKM
@Vanilla 299
Die zwei letzten Postings haben sich überschnitten.
Falls Du Deinen TKM weiterhin als Verbrennungskraftmaschine in Bretracht ziehst wäre es denkbar, dass Du, als Akademiker, Dir zunächst mal die Grundlagen der Verbrennungskraftmaschinen aneignest.
In den Siebzigern des letzten Jahrhunderts im letzten Jahrtausend wollte ich Maschinenbau studieren, damals hab ich mich aber für den Wasseringbau entschieden. ...die Zeit rennt....
Die Idee ist für mich zu wuchtig, um jetzt bei Adam und Eva zu beginnen. Ich kann als Einzelperson nicht innerhalb ein paar Wochen oder Monate eine Berechnung auf die Füße stellen.
Deine Meinung zeigt wieder: Helfe Dir selbst, dann hilft Dir Gott
Ist es wirklich nicht möglich, dass die Leute, die auf ihrem Aufgabengebiet etwas gut können, die Ideen auf Plausibilität prüfen, die aus anderen Disziplinen kommen??
Es wurde hier bereits erwähnt, dass es keine Simulationstools gibt, die auf Knopfdruck ein Verbrauchskennfeld bzw. einen Wirkungsgrad ausspucken. Bevor simuliert werden kann müssen zunächst die Hauptabmessungen festgelegt werden und der konkrete Motor konstuiert werden.
Gut, ich habe gelernt, dass es jetzt heisst, Wissen aneignen, einen Prototypen bauen, Leistung messen, und erst dann an die Industrie herantreten, und hoffen es wird was.
Bis dahin sind aber ein paar Jahre vergangen, die eventuellen Patentrechte verwirkt, und jeder auf der Welt kann die ungeschützte Technologie nutzen.
Der bessere weg wäre doch, ich trete die Rechte für diese Idee gegen prozentuale Beteiligung oder gegen eine kleine Einmalzahlung ab, ein potenter Partner kann die vermeintliche Idee auch außerhalb Deutschlands innerhalb der gesetzlichen Fristen absichern, der Prototyp wird innerhalb kurzer Zeit mit Hilfe von Fachleuten mit der geeigneter Soft-, und Hardware entwickelt, die aus den Rechten entstandenen Gewinne kommen unseren Sozialsystemen zu Gute, und unsere Renten sind sicher.
Wahrscheinlich kommt jetzt die Frage an mich: In welcher Welt lebst Du??.
Ja,ja. Armes Deutschland
MfG RKM