Flugkolbenmotor

Ein Flugkolbenmotor oder atmosphärischer Motor von Otto und Langen ist ein Motor, bei dem der Kolben seine Energie über eine Zahnstange und nicht über einen Kurbeltrieb weitergibt. Der atmosphärische Motor von Otto und Langen verwendete Leuchtgas als Treibstoff.

Abbildung 1 aus US-Patent US67659[1]

. . . Flugkolbenmotor . . .

Animation
Atmosphärischer Gasmotor von Langen & Wolf Wien, Leistung 180 W, 1882
Atmosphärische Gaskraftmaschine (um 1880) hinter dem Zeuner-Bau der TU Dresden, Helmholtzstr.

In dem stehenden, oben offenen Einzylindermotor fliegt der Kolben nach Einleitung und Zündung des Gas-Luft-Gemisches nach oben. Vom Antrieb ist die Zahnstange durch einen Freilauf während der Aufwärtsbewegung entkoppelt. Auf diese Weise wird die zerstörerische Wirkung der durch die explosionsartige Verbrennung hervorgerufenen Stöße auf den Antriebsmechanismus umgangen. Erst beim Zurückgehen des Kolbens – ausgelöst durch den höheren Druck der umgebenden Luft (Atmosphäre) im Verhältnis zum im Brennraum rasch abkühlenden Verbrennungsgas, zum geringen Teil auch durch sein Eigengewicht – ist die Kolbenstange durch den jetzt geschlossenen Freilauf mit der Antriebswelle verbunden, und die gewünschte Drehbewegung wird erzeugt. Dadurch, dass die Leistungsabgabe von der Abkühlung der Verbrennungsgase abhängt, ist die Zündfrequenz begrenzt und die Leistung im Vergleich zum Viertaktmotor vergleichbarer Größe erheblich geringer. Das Gas-Luft-Gemisch muss in den Brennraum eingeleitet werden, es findet kein Ansaugvorgang statt, ebenso keine Vorverdichtung. Dafür findet aber bei jedem Kolbenhub eine Verbrennung und damit Leistungsabgabe statt.

Bei maximaler Leistung findet bei jeder Wellenumdrehung eine Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Kolbens statt. Durch Regulieren des Abgasstranges kann das Absinken des Kolbens verzögert werden. Da der Zyklus erst wieder beginnt, wenn der Kolben vollständig abgesunken ist und die Welle in der richtigen Position ist, bewirkt das Regulieren des Abgasstranges, dass der Motor nicht mit jeder Umdrehung einen Zyklus beginnen muss. Dadurch kann die Leistung des Motor nach unten geregelt werden.[1] (Da die verbliebenen Flugkolbenmotoren nur noch im Museumsbetrieb und im Leerlauf betrieben werden, macht die Welle typischerweise mehrere Umdrehungen zwischen zwei Kolbenhüben[2][3])

Der Flugkolbenmotor ist wegen seiner fehlenden Kurbelwelle eine technische Besonderheit innerhalb der Kolbenmaschinen.

. . . Flugkolbenmotor . . .

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