Heißluftmotoren
Guten Tag, mein Name ist Günter Bettinger. Schön, dass Sie sich für meine Spaß-Motoren interessieren. Ich bin noch in der ersten Hälfte des vorigen Jahrhunderts geboren, also nicht mehr so ganz "taufrisch". Von Beruf bin ich Feinmechaniker und Maschinenbautechniker. Seit 1996 bin ich querschnittgelähmter Rollstuhlfahrer und seit 2004 Frührentner. Mein Hobby ist das Konstruieren und Bauen von kleinen und kleinsten Heißluftmotoren. Heißluftmotoren sind Wärmekraftmaschinen mit äußerer Verbrennung. Es ist mir wichtig, dass die Motoren betriebssicher laufen. Beim Konstruieren versuche ich den Maschinchen ein individuelles Aussehen zu geben, das sie optisch von den sonst bekannten Bauarten etwas unterscheidet. Dafür vernachlässige ich manchmal die Idealen der Thermodynamik, zugunsten meiner Designvorstellungen.
Die ersten Modelle dienten noch der Orientierung......
Das ist mein "Erster". Ein oszillierender Zweizylinder-Dampfmotor, selbstanlaufend, Rechts/Linkslauf. Er wurde noch ohne Fräsmaschine, nur mit Dreh- und Bohrmaschine gebaut und ist der einzige, der nach fertiger Planvorlage gebaut wurde.
Der Sechszylinder-Dampf-Sternmotor ist mein erster selbst konstruierter Modellmotor. Er verlangte mir und meinem Werkzeug schon Einiges ab. Bei der Planung war mein Ziel, einen besonders kleinen Dampfmotor zu bauen. Hier einige Daten: Gesamtdurchmesser 39mm; jeder Zylinder hat je zwei Dampfzu- und ableitungen mit Durchmesser 0,45mm; Kolbenø 4mm; Hub 6mm. Alle 24 Dampfkanäle befinden sich als Einfräsungen auf einer 2mm dünnen Scheibe mit ø 39mm. Ich war schon ziemlich happy, als der Motor auf Anhieb lief.
Der Vacuummotor ist ein Heißluftmotor mit offenem System. Bereits 1758 ließ sich Henry Wood den Vakuummotor patentieren. Die Kollegen, die Flammenfresser bauen wissen, dass die Dinger ausgesprochene "Sensibelchen" sind. Äußere Einflüsse wie Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck haben Einfluss auf das Laufverhalten. Technisch bedingt hat so ein Vacuummotor relativ wenig Nutzkraft. Deshab müssen alle beweglichen Teile sehr leichtgängig und z.T. gleichzeitig fast spielfrei angefertigt sein. Für meinen Vacuummotor GB-FF01 mussten mehrere Zylinderlaufbuchsen und Kolben in verschiedenen Materialpaarungen getestet werden. Jetzt hat er einen Zylinder aus Glas und einen Kohlegraphitkolben. Damit läuft er ausgezeichnet.
Ursprünglich wurde der Motor in Anlehnung an den bekannten "Bachmann"-Motor, verkleinert im Maßstab 1:2 gebaut. Inzwischen wurde er so oft modifiziert, dass er kaum noch als "Bachmann"-Motor erkannt und bezeichnet werden kann. Abmessungen: L:120mm, B:45mm, H:55mm. Betrieben wird er wie alle meine Heißluftmotoren mit Spiritus oder Alkohol und einem Docht aus feinem Edelstahlgewebe. Video FF-01
Der Vierzylinder Stirlingmotors GB-ST02, war mein erster selbst konstruierter Heißluftmotor und ein recht anspruchsvolles "Werk". Die Konstruktionsarbeiten haben viele Wintertage- und abende ausgefüllt. Der Bau dieser Maschine dauerte ca. 8 Wochen. Auch hier habe ich für den Verdrängerzylinder Reagenzglas verwendet. Das ist billig und mit einem kleinen Diamantschleifer gut zu bearbeiten.
Beim ersten Probelauf mit einem Zylinder, war ich überrascht, welche Drehzahl diese Bauweise erreicht. Nach der Fertigstellung aller Zylinder, mußte ich dem Motor eine einfache Bremse zum drosseln der Drehzahl verpassen, damit er mir nicht um die Ohren fliegt.
Das ist die Tankseite des Motors. Damit der Motor möglichst kompakt wird, habe ich für die Verdrängerschubstange einen Kulissentrieb gewählt. Die Arbeit der vier Kolben wird von den Kipphebeln im "Kopf" der Maschine gebündelt und über einen Stößel auf die Kurbelwelle übertragen. Die Verdrängerkolben wurden in Warm- und Kaltbereich zweigeteilt, wie es Herr Norbert Klinner in einem seiner Bücher beschreibt. Diese Maßnahme peppt die Motorleistung deutlich auf.
Hier noch eine Detaildarstellung vom Maschinenkopf.
Der Stirlingmotor, schon vor etwa 150 Jahren zum Patent angemeldet, findet in Zeiten schwindender fossiler Brennstoffe, wieder Beachtung. In den USA experimentieren namhafte Institute mit Stirlingmotoren als Antrieb von Generatoren. Wie man lesen kann, mit großem Erfolg. Das kann man sich auch leicht vorstellen: Ein thermodynamisch optimal konstruierter Stirling und mit einem Parabolspiegel gebüntelte Sonnenenergie auf den Warmbereich der Maschine focusiert, und schon kann ein Generator betrieben werden. Ähnlich wie Windkraftanlagen bedarf der Stirling-Generator dann nur wenig Wartung. Das könnte Zukunft haben.
Der Flammenfresser GB-FF02
Im Sept./Okt. 2006 habe ich diesen Flammenfresser gebaut. Er ist mein erster komplett selbst konstruierter Vacuummotor. Der Kolben des Motors hat einen Durchmesser von 20mm und einen Hub von 28mm. An diesem Motor habe ich mal einen etwas anderen Ventilmechanismus ausprobiert. Bei den meisten mir bekannten Modellen, beschreibt die Ventilscheibe eine Kreisbewegung. Dieser Motor hat als Träger für die Ventilscheibe einen Vertikalschieber mit Führungsstange, der von einer Gabel an der Steuerwippe bewegt wird.
Der Tank ist ein abgeschnittenes Schapsglas. Er steht auf einer Plattform die mittels Exzenter in der Höhe verstellbar ist. So lässt sich die Flamme in die optimale Position zum Feuerloch bringen. Die Lackierung habe ich mit Airbrush aufgetragen.
Stirlingmotor GB-ST03 Winzling.
Meine nächsten Modelle möchte ich deutlich kleiner bauen als die bisherigen. Wie z.B. den folgenden. Der Stirlingmotor "Winzling" hat eine Länge von 65mm (ohne Sockel). Es ist ein Betatyp, das heißt Verdränger und Arbeitskolben, sind in einer Achse hintereinander angeordnet. Dadurch hat der Motor so gut wie kein leistungsfressendes Totvolumen. Die Kolben haben einen Durchmesser von 6,4mm. Zur Realisierung der kleinen Baugröße, habe ich für die Kraftübertragung, raumsparende, kugelgelagerte Kulissen eingesetzt. Ich war überaus überrascht, welch irre Drehzahl der Mini erreicht. Kommentar eines Modellbaukollegen: "...der geht ja ab wie Schmitz Katze..."
Video Winzling
Video Winzling
Nachdem das "Projekt Winzling" so gut geklappt hat, habe ich einen noch deutlich kleineren Gama-Stirling GB-ST04, kostruiert und gebaut. Die Länge dieses Motors (ohne Sockel u. Brenner) beträgt 32mm. Zum Größenvergleich und als optischen Gag, ist in der Schwungmasse ein 1 Cent-Stück eingearbeitet. Er hat eine Kulissensteuerung aus gebogenem Federstahldraht, im der ein Kugellager mit ø3x1xø1mm läuft. Der Verdränger besteht aus Titan. Der Tank fasst 1ml Sprit, damit läuft er ca. 12min. Auch dieses Maschinchen läuft irre schnell. Das scheint wohl eine typische Eigenheit von so kleinen Modellen zu sein.
Stirlingmotor GB-ST05 "Mücke".
Bei meinem nächsten Stirling wollte ich bis an meine persönlichen Grenzen und an die meines Werkzeug-Equipments gehen. Die senkrechte Projektion des Motors (ohne Tank), sollte den Durchmesser eines Eurocent nicht überschreiten. Also habe ich einen Stirlingmotor mit den Abmessungen 16x13x10mm konstruiert. Die "Mücke" ist ein Beta-Typ, besteht aus 37 Einzelteilen und "wohnt" in einer Walnussschale. Das Schwungrad ist zweifach kugelgelagert. Der Verdrängerkolben hat einen Hub von 2,6mm und besteht aus Titan. Der Verdrängerzylinder ist aus Edelstahl gefertigt. Er ist mittels Teflonhülse, gegen den Kühlkörper thermisch isoliert. Der Arbeitskolben aus Rotguß, läuft mit 1,5mm Hub, in einem Stahlzylinder und hat einen Durchmesser von 3mm. Der Tank fast 0,5ml Brennspiritus, damit läuft der Motor 10-12 Minuten. Mit Tank und Brenner wiegt die "Mücke" ca. 4 Gramm. Modellbaukollegen, die auch die internationale "Szene" kennen, sind der Meinung, dass die "Mücke" einer der kleinsten, bekannten Stirlingmotoren ist.
Bei meinem nächsten Stirling wollte ich bis an meine persönlichen Grenzen und an die meines Werkzeug-Equipments gehen. Die senkrechte Projektion des Motors (ohne Tank), sollte den Durchmesser eines Eurocent nicht überschreiten. Also habe ich einen Stirlingmotor mit den Abmessungen 16x13x10mm konstruiert. Die "Mücke" ist ein Beta-Typ, besteht aus 37 Einzelteilen und "wohnt" in einer Walnussschale. Das Schwungrad ist zweifach kugelgelagert. Der Verdrängerkolben hat einen Hub von 2,6mm und besteht aus Titan. Der Verdrängerzylinder ist aus Edelstahl gefertigt. Er ist mittels Teflonhülse, gegen den Kühlkörper thermisch isoliert. Der Arbeitskolben aus Rotguß, läuft mit 1,5mm Hub, in einem Stahlzylinder und hat einen Durchmesser von 3mm. Der Tank fast 0,5ml Brennspiritus, damit läuft der Motor 10-12 Minuten. Mit Tank und Brenner wiegt die "Mücke" ca. 4 Gramm. Modellbaukollegen, die auch die internationale "Szene" kennen, sind der Meinung, dass die "Mücke" einer der kleinsten, bekannten Stirlingmotoren ist.
Die "Mücke" läuft sehr zuverlässig. Inzwischen hat sie bei einigen Ausstellungen schon so manche Betriebsstunde erfolgreich absolviert.
Der Flammenfresser GB-FF03 ist ein kleiner, stehender Motor. Auch dieses Modell ist wie die meisten meiner Modelle, ein Unikat. Beim Bau dieses Flammenfressers wollte ich ausprobieren, ob die sensiblen Vakuummotoren auch kleinvolumig noch gut laufen. Erfreulicher Weise läuft dieser hier sehr gut. Er hat einen Kolbendurchmesser von 8mm, bei einem Hub von 18mm. Den Kolben habe ich aus Kohlegraphit angefertigt. Der Motor wiegt 290 Gramm und hat ein Tankvolumen von 1,5ml. Damit läuf er ca. 12 Minuten. Mittels Wirbelstrombremse kann die Drehzahl von 1000-2000 U/min variiert werden. Die meisten Teile sind aus Messing gefertigt und galvanisch vergoldet.
Stirlingmotor GB-ST06 „Floh“
Im ersten Halbjahr 2008 habe ich mich an das schier Unmögliche gewagt. Es sollte ein winziger Stirlingmotor werden, dessen Länge, Breite und Höhe jeweils unter 10mm liegen. Nach Abschluß der Konstruktionsarbeiten, lagen die äußeren Abmessungen des Motors (ohne Sockel) fest: Länge 9,5mm, Breite 7,9mm und Höhe 7,8mm. Der Motor (ohne Sockel) besteht aus 36 Einzelteilen. Der Arbeitskolben hat einen Durchmesser von 1,8mm und einen Hub von 1-1,2mm. Er ist aus Rotguß gefertigt und läuft in einem Zylinder aus Stahl. Der Verdrängerkolben besteht aus Kohlegraphit, hat einen Durchmesser von 2,3mm und einen Hub von 1,8 mm. Der Verängerzylinder ist aus Edelstahl angefertigt. Der Durchmesser des Schwungrades bertägt 7,4mm. Der Motor wiegt weniger als 1g. Der im Sockel platzierte Tank fasst 0,5ml. Um Mißverständnissen vorzubeugen: Das Streichholz auf dem Bild ist kein Kaminanzünder, sonder ein handelsübliches, kleines Streichholz.
Eigentlich reichen die Oberflächenqualitäten die ich mit meinen Werkzeugen erreichen kann, für so einen Micro nicht aus. Immer wenn ich ein Teil angefertigt hatte und es mir dann bei entsprechender Vergrößerung betrachtet habe, kam regelmäßig die Ernüchterung bezüglich der erzielten Oberflächenqualitäten. Ich musste auch lernen, dass ich nicht immer die nötige innere Ruhe hatte, um so kleine Teile mit viel Geduld herstellen zu können. Beim geringsten Anflug von Hektik musste ich sofort die Arbeiten unterbrechen, sonst riskierte ich, nur Schrott zu produzieren. Immer wieder habe ich fertige Teile mit der Pinzette weg geschnippt, oder sie sind runter gefallen. Die Suche nach den Teilchen war meist erfolglos. Da hieß es Zähne zusammenbeißen und nochmal anfertigen. Nach reichlich Änderungen der Konstruktion und entsprechenden Neuanfertigungen, kam der Zeitpunkt für den ersten Probelauf. Und tatsächlich, das kleine Ding lief. Aber wie zu erwarten, führt die geringste Störung wie zum Beispiel kleinste Schmutzpartikel zum sofortigen Stillstand. Leider ist es etwas schwierig den Motor zum Laufen zu bringen. Das Kernproblem ist folgendes: An so kleinen Maschinchen hat man immer eine zu große Flamme, die schnell den gesamten Motor erhitzt. Dadurch verbrennen die Schmierstoffe, was wiederum die Lager verklebt. Man muss den Motor vor jedem Lauf zerlegen und gründlichst reinigen. Das ist natürlich überaus nervig. Ich habe mir vorgenommen noch mal einen so kleinen Stirling zu bauen, der ohne Schmierung läuft.
Ich denke mit dem Floh ist meine Reihe von Verkleinerungen erst mal abgeschlossen. Wollte man noch kleiner bauen, müßte man den Hobby-Charakter verlassen und die Teile auf porfesionellen Maschinen anfertigen. Mit dem "Floh" habe ich mein persönliches "Ende der Fahnenstange" erreicht.
Übrigens, dem Hirschkäferweibchen (Bild oben) hat das Fotoshooting unbeschadet überstanden.
Fliege vs. Floh
Floh mit Sockel und Brenner
Bedauerlicherweise, muss ich nachträglich berichten, dass der Floh seine Funktion inzwischen leider eingestellt hat. Ich lasse ihn dennoch auf dieser Seite stehen, weil ich hoffe, ihn wieder in Gang setzen zu können. Die Hoffnung stirbt zuletzt.....Der nächste Motor ist zur Abwechslung mal etwas größer. Etwa im November 2008 waren die Konstruktionsarbeiten des Flammenfressers GB-FF04-V2 abgeschlossen und es ging an den Bau des Vakuummotors. Der Motor ist in einem Gestell aus Mahagoniholz aufgehängt. Für die Ventilsteuerung habe ich eine desmodromische Steuerung eingesetzt. Das ist eine Zwangsführung die eine Rückholfeder erspart. Damit der Motor im Heißbereich keine Schmierstoffe braucht, sind die Zylinderlaufbuchsen mal wieder aus Glas und die Kolben aus Kohlegraphit gefertigt. Die Bedenken, dass die dünnwandigen (0,8mm) Glaszylinder brechen, haben sich glücklicherweise nicht bestätigt. Als besonderen Gag sind die Alu-Kühlkörper längs geschlitzt, sodass die Kolbenbewegungen im Zylinder zu sehen sind. Im abgedunkelten Raum ist auch die eingesogene Flamme durch die Glaszylinder zu erkennen. Die Glasteile an den beiden Tanks sind wie die Zylinder aus Reagenzglas gefertigt. Das Mahagonigestell ist mit einer Ballenmattierung behandelt. Die Messingteile habe ich galvanisch vergoldet.
Video "FF-04-V2"
Im Juni 2009 habe ich eine Thermoakustik-Maschine gebaut. Das ist wohl die einfachste Wärmekraftmaschine, aber physikalisch vielleicht die interessanteste.
Sie besteht nur aus wenigen Funktionsteilen: Ein Reagenzglas mit Innendurchmesser 6,6mm, ein Pfropfen aus feiner Stahlwolle, eine Lochblende und ein Arbeitskolben aus Graphit mit Pleuel und Schwungmasse. An der richtigen Stelle geheizt, läuft die Maschine sehr zuverläßig mit ca. 1200 U/min. Sie ist völlig wartungs- und verschleißfrei.
2010 folgte ein ähnlicher Thermoakustikmotor mit Kolbendurchmesser 8,8mm.
Flammenfresser GB-FF05.
Als nächstes hat es mich gereizt, einen möglichst kleinvolumigen Vacuummotor zu bauen. Die kleinsten Flammenfresser die mir bekannt sind, haben einen Kolbendurchmesser von 8mm. Also sollte es ein Maschinchen mit nur 5mm Kolbendurchmesser und einem Hub zu ø Verhältnis von 1,9:1 werden, denn einen soooo kleinvolumigen Flammenfresser habe im Internet noch nicht gefunden. Weil ich mit Zylindern aus Glas mit Kohlegraphitkolben nur gute Erfahrungen gemacht habe, habe ich mich wieder für diese Lösung entschieden.
Flammenfresser klein zu bauen, ist noch etwas schwieriger als Verkleinerungen von Stirlingmotoren, denn der Stirling arbeitet bei jedem Hub in beide Richtungen, der FF nur in eine. Ursprünglich sollte es ein stehender Motor mit unten liegendem Einlaß werden. Aber das war nicht machbar, denn die pralle Dauerbefeuerung, ließ die Maschine rasch überhitzen. Also habe ich den Motor um 60° geneigt. So läuft er sehr gut und zuverlässig. Jetzt stellt sich natürlich die Frage: „Geht’s noch kleiner“….schaun wir mal.
Damit der Motor durch ein oben liegendes Schwungrad nicht zu kopflastig wird, habe ich es über Zahnräder mit Modul 0,5 nach unten verlegt. An dem "Kleinen" sind insgesamt 11 Stück besonders leicht laufende Kugellager verbaut.
Stirlingmotor GB-ST06.
Ein elegantes Getriebe für Sirlingmotoren ist das „Ross-Yoke“, benannt nach seinem Erfinder Andy Ross. Das Rossgetriebe ist gut geeignet für kompakte Bauweisen. Weil ich gerne klein baue, sollte mein nächster Stirling mit einem Rossgetriebe ausgestattet sein. Die ersten Festlegungen für den Motor waren folgende: Gama-Typ, Kolbenabstand 8mm, Hub ca. 3mm, vestecktes Schwungrad. Im Juni 2010 habe ich mit dem Bau des „Krümel“ begonnen. Die Konstruktion und der Bau dauerten etwa 150 Stunden. Zunächst wollte er nicht so recht laufen. Erst als ich das Messingschwungrad gegen eines aus Blei austauschte waren die Probleme beseitigt. Nach der endgültigen Fertigstellung war ich über die Leistung des Kleinen angenehm überrascht. Bei kleinst möglicher Flamme läuft er etwa 500U/min, bei einer 3mm großen Flamme, ca. 3000U/min.
Stirlingmotor GB-ST08
Der Stirlingmotor GB-ST08 entstand zwischen Februar und Juli 2011. Dieses Modell ist etwas größer als der Vorgänger "KRÜMEL". Ohne Sockel und Gestell, ist er immerhin 28mm groß. Bisher habe wo immer es geht, Buntmetall verarbeitet. Aber dieses Mal habe ich überwiegend Edelstahl und Automatenstahl verarbeitet. Das Motorgestell wurde aus Edelstahlblech gelasert. Es war für mich eine interessante Erfahrung, ein so hergestelltes Teil zu verbauen. Aus Gewichtsgründen, hat der Verdränger aus Edelstahl einen dünnen Mantel, von nur 0,1mm Dicke. Die Schubstange besteht aus ø0,5mm Federstahldraht. Die Führung der Schubstange, hat eine Länge von 11x ihres Durchmessers. So besteht auch bei etwas Wellenspiel, kein nennenswertes Kippmoment. Das erlaubt einen recht kleinen Spalt zwischen Verdränger und Verdrängerzylinder. Die Naben mit den Speichen der Schwungräder, sind aus Automatenstahl gefertigt und durch Anlassen dunkel gefärbt. Die polierten Edelstahlfelgen sind mit den Speichen verklebt. Im Sockel befindet sich der Tank. Er hat ein Volumen von ca. 2ml, wird aber mit nur 1ml betankt. Damit läuft der Motor ca. 8 Minuten. Der Glasfaserdocht (ø0,6mm) hat am Dochtrohr keinen Überstand. Nur so lässt sich eine möglichst kleine Flamme erzeugen, die den Motor mit ca. 500U/min laufen lässt. Wie das Video zeigt, läuft der Motor sehr zuverlässig.
Video Stirlingmotor GB-ST08
Ende 2011 habe ich einen Niedertemperatur-Stirling gebaut. Für das Design hat das Modell „KS90R Black Ross LTD“ aus dem Web, „Pate gestanden“. Mit Handwärme dreht er ca.100-150 U/min. Damit der Motor bei niedrigem delta T von nur 5°C gut laufen kann, dürfen alle gelagerten Teile nur ganz besonders wenig Reibung haben. Deshalb habe ich an den größeren, gedeckelten Kugellagern, jeweils einen Schutzdeckel entfernt und dann die Lager mit Universalverdünnung ausgewaschen. Es sind 7 Stück Kugellager verbaut. Auf einem Kunststoffbecher, der mit ca. 120 ccm warmem Wasser gefüllt ist, läuft er ca. 2,5h. Auf dem gleichen Becher mit Eis gefüllt, läuft er ca. 1,5h. Dann natürlich in entgegen gesetzter Richtung. Das Speichenrad und das Ross-Yoke sind CNC gefräst. Der Verdrängerzylinder besteht aus einem Plexi-Ring, der Verdrängerkolben ist aus Hartschaum (Styordur) angefertigt. Dieser Hartschaum ist sehr leicht und lässt sich gut bearbeiten. Der Arbeitszylinder ist ein Abschnitt aus Reagenzglas und der Arbeitskolben besteht aus Kohlegraphit. Die Messingteile habe ich galvanisch vergoldet.
Weil mir der "große" LTD-Stirling soviel Spaß macht, habe ich danach einen kleineren LTD gebaut. Er hat einen Durchmesser von 50mm. Es sind acht Stück Kugellager verbaut: Vier Stück in der Kurbelwelle und jeweils zwei in den beiden Pleuels. Er läuft ab einem delta T von ca. 15°C.
Link zum Video des GB-ST10 LTD
Das nächste Modell ist mal kein Heißluftmotor, es ist ein Solarmotor. Er entstand im November 2013. Ich habe mich für eine Ausführung mit sechs Solarzellen entschieden, welche drei Induktionsspulen mit elektrischem Strom versorgen. Das Maschinchen ist also ein Elektromotor. Der Rotor ruht in einem permanenten Magnetfeld, das von sechs Stück Neodymmagneten erzeugt wird. Eine Seite der Motorwelle läuft gegen einen kleinen Spiegel an. So wird der Rotor in axialer Richtung stabilisiert. Bei ausreichenden Lichtverhältnissen und wenn der Motor gut ausgewuchtet ist, ist der Motor selbstanlaufend. Bei wenig Tageslicht, reicht auch ein Teelicht, oder eine passende LED-Lampe die ich passend zum Motor gebastelt habe.
Video Solarmotor GB-MEN01
Inzwischen sind drei Jahre vergangen, in denen ich aus gesundheitlichen Gründen, nicht in meiner Werkstatt arbeiten konnte. Aber jetzt wird endlich wieder gebaut. Im Juni/Juli dieses Jahres habe ich mir vorgenommen, einen kleinen Niedertemperatur-Stirling mit Magnetsteuerung zu bauen. Der Motor besteht aus relativ wenigen Einzelteilen. Die Teile sind technisch nicht anspruchsvoll, aber das Abstimmen der Magnetstärken im Zusammenspiel mit dem Hub und der Dimensionierung der Verdrängerscheibe, war doch etwas zeitraubend. Jetzt läuft der Motor sehr gut bei einem Delta T von min. 8°C.
Video Magnetstirling GB-ST11 LTD magn.
Im September 2017 baute ich einen kleinen Manson-Motor mit äußerer Steuerung. Normalerweise erfolgt Steuerung von Manson-Motoren im Innenraum des Motors, über je einen Aus- und Einlassschlitz im Arbeitskolben und im Arbeitszylinder. Die Idee zu dieser äußeren Steuerung, stammt von dem Kollegen Dr.-Ing. Dieter Körner. Diese Art von Steuerung funktioniert sehr gut. Der Manson-Motor hat Ähnlichkeiten mit einem Stirlingmotor, ist aber keiner. Der Stirling hat ein geschlossenes Gassystem, der Manson nicht. Der Manson macht jeweils in den Totpunkten einen Druckausgleich zum atmosphärischen Druck. Meines Wissens wurde er 1952 zum ersten mal gebaut. An meinem Motor habe ich für die Kraftübertragung zwischen Arbeitskolben und Schwungrad, eine raumsparende Kulisse gewählt. Das Schwungrad besteht aus Blei. Für die Regelung der Drehzahl hat der Motor auf der Oberseite ein Drosselventil.
Schnittdarstellung des Minimanson
Video Manson-Motor Fips
Immer wieder werde ich gefragt, was man denn mit so kleinen Heißluftmotoren antreiben kann. Tatsächlich sind solche Modell-Heißluftmotoren vergleichsweise schwach. Aber dennoch habe ich mich Ende 2018 dran gemacht, einen Wagen mit einem Stirlingmotor anzutreiben. Als Basis habe ich einen VW-Bulli T2, mit Hippie-Lackierung ausgewählt. Das Modell hat eine Zink-Druckguss Karosserie, im Maßstab 1:24. Das Chassis aus Kunststoff habe ich durch eines aus Alu ersetzt. Ein Stirlingmotor Typ Beta, treibt das Gefährt an. Der Bus hat eine Fernlenkung, damit man lenken und mittels Wendeherzgetriebe vorwärts und rückwärts fahren kann.
Der Motor in der Bauphase.
Das Wendeherzgetriebe,
Letztes Jahr sah ich im Internet einen kleinen Echtdampf-Traktor, der mir gut gefiel. Sofort war klar, so einen möchte ich auch bauen. Also erst mal an den PC und einen kleinen Traktor konstruiert. Er hat eine Länge von nur ca. 10cm. Zeichnungen ausgedruckt und raus in die Werkstatt. Nach wochenlanger Werkstattarbeit und jede Menge Rückschlägen war der kleine Kerl fertig. Wie immer wurden fast alle Teile selbst angefertigt. Zu kaufen gibt es da nix. Damit das Getriebe ein bisschen historisch aussieht, habe ich Zahnräder aus einem alten Wecker verwendet. Auch als Speichen für die Räder habe ich diese Zahnräder verwendet und mit den Felgen und Naben verlötet. So ein "alter" Traktor, soll natürlich auch eine Ketten-Lenkung wie anno Dazumal haben. Dafür habe ich meiner Frau eine Schmuckkette abgeluchst.Mit einer Schnecke und einem Schneckenrad, wird die Lenkbewegung auf den Kettentrieb übertragen. Der Kessel wird mit 2,5ml destil. Wasser befüllt. Damit läuft er ca. 10min. Der Brenner wird mit Brennspiritus betrieben. Der Tank fast 2ml. Nach einigen Optimierungen kommt der Dampfmotor auf eine Leerlaufdrehzahl von max. 5000U/min, mit einer vergleichsweise kleinen Flamme.
Video Traktor
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