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| Wie alles begann. |
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| Wohlwissend wie ein 2 Takt oder 4 Takt Motor funktioniert,
hat uns die Frage nicht losgelassen, weshalb haben diese Motoren einen
solch begrenzten Wirkungsgrad. Wenn man alle Parameter wegläst die den
Wirkungsgrad eines Motors negativ beeinflussen können und sich rein auf
das Kernproblem, die reine Mechanik des Motors konzentriert, so ist
folgendes für jeden Hubkolbenmotor feststellbar.
Ob 2 Takt oder 4 Takt Motor, erfolgt der Arbeitstakt Leistungstakt im 1 Takt beim 2 Takt Motor und im 3 Takt beim 4 Takt Motor. Sobald das Gemisch gezündet wird ( Paar Grad vor OT) sollte die ganze Kraft der Explosion auf die Kurbelwelle übertragen werden. Genau hier liegt das Problem wie das an dem Bild unten klar ersichtlich ist. |
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| Bild 1 zeigt ein Diagram mit dessen Hilfe man für jede Kurbelwellenstellung die anliegende Kraft berechnen kann. Bild 2 zeigt die Kurbelwellenstellung im 1 oder 3 Takt Leistungstakt. Im Moment der Zündung liegt der Kolben, das Pleuel und das Kurbellwellenauge in einer Linie, praktisch es erfolgt keine Hebelwirkung, keine Leistung. Das die Kurbelwelle sich überhaupt dreht liegt an der Schwungscheibe, die den Kolben aus der Nullstellung rausdreht. Mit zunehmendem Winkel 0-90 Grad wird also die Kraft an der Kurbelwelle größer, allerdings vergrößert sich auch der Brennraum so das die Explosionskraft auch kleiner wird. Dreht die Kurbellwelle jetzt weiter 90 - 180 Grad nimmt die Leistung doppelt so schnell ab, Kurbelwellenwinkel wird kleiner, Brennraum wird noch größer. Also kann man sagen das der Wirkungsgrad eines Motors im Bereich von 40-140 Grad liegt. Im Motorenbau spricht man auch von der mittleren Kolbengeschwindigkeit. Alle andern Kurbelwellenstellungen sowie Taktfolgen sind praktisch überflüssig, schränken den Wirkungsgrad nur ein. |
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| OK, das leuchtet ein, aber was kann man dagegen tun?. |
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| Nun nach vielen Überlegungen kleinen und auch größeren
Versuchen haben wir dann einen vier Takt Motor zum Ventilgesteuerten 2
Takt Motor Pressluftmotor mit variablen Ventilsteuerung umgebaut. Und
zwar wurde das Einlassventil tot gelegt, der Nockenwellen Antrieb Ritzel
wurde auf 1:1 Kurbellwellenumdrehungen geändert. Die Zündkerze wurde
entfernt und statt deren eine Pressluftdüse eingebaut. Damit waren wir
dann in der Lage genau im Kurbelwellenbereich 40 - 140 tätig zu sein. Und so funktioniert dieser umgebaute Motor. Im ersten Takt also KW 0 Grad wird durch die Schwungscheibe der Kolben nach unten bewegt sobald die KW die Stellung 40 Grad erreicht hat, öffnet das Pneumatikventil, Einspritzung über Zündkerze, und bläst Pressluft bis zur KW 140 Grad ein. Hier schaltet das PV Ventil ab. Die Schwungscheibe dreht nun die KW weiter bis 180 Grad. Jetzt öffnet das Auslassventil was eigentlich der 4 Takt war und gibt die Entlüftung des Zylinders frei. Also haben wir einen Pressluftmotor mit variabler Lufteinspritzung und mechanischem Auslassventil gebaut. Das heißt wir haben den Wirkungsgrad des Kurbelantriebes optimiert. Hoppla, nicht ganz den gleichzeitig haben wir ein neues Problem geschaffen. Wieso das??? Ganz einfach, von der KW Stellung 0 Grad bis 40 Grad entsteht ein Loch das nur unnötig Pressluft verbraucht, also Wirkungsgrad negativ beeinflust. Es wird dadurch Pressluft verbraucht die zu keiner Leistung führt. |
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| Nun ging es darum den Bereich von 0 Grad bis 40 Grad zu
optimieren, was uns auch gelungen ist. Technische Daten Boxermotor |
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Für Rückfragen stehen wir Ihnen gerne Werkstags zur Verfügung. Kema GmbH Tel. 089 34 73 20
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