Ich baue (m)einen (ersten) Membranmotor!

[Dalia]

Zu Visualisierung einfach grad mal...

Stellt euch eine Tischplatte mit Loch vor (braune unterbrochene dicke Linie), unter der Tischplatte befestig man ein gummi Band seitlich vom Loch, an das andere Ende des Gummibands packt man eine schwere Murmel. Dann zieht man die Murmel durch das Loch nach oben und lässt sie senkrecht über dem Loch los. Die Murmel wird dann durch das Loch fallen und nicht unterhalb der Tischplatte direkt nach recht gezogen werden. Das ganze funktioniert auch unabhängig von der Schwerkraft, d.h. das gleiche passiert, wenn man die Tischplatte um einen beliebigen Winkel dreht. Erst wenn das Gummiband sehr stark ist, wirds eine unmittelbare KRaftkomponente u Seite geben, die aber immernoch von der KRaftkomponente senkrecht zur Tischplatte stark überlagert wird. WEnn dann nu noch ein TEilchenstrom betrachtet wird und eine Verwirbelung durch ein rotierenden Küörper unterhalb der Tischplatte dazukommt, die genau dann "vorbeischlägt" wenn der Hauptstrom der Murmeln ankommt, mag ich das ganze nimmer malen...

Ok. Das leuchtet ein und ist soweit klar. Die kinetische Energie (ich nen es mal "Schwung") den das Gemisch aufnimmt wenn es durch die Öffnung in das KW-Gehäuse gesaugt wird ist so groß, daß es eigentlich weiter gradeaus fliegen möchte und nicht um die Kurve. Und sobald es in das Gehäuse eintritt wird es auch noch durch den Aufschlag auf die sich drehende KW verwirbelt.

Noch klarer ist es, wenn die Kraftquelle die das Gemisch bewegt nicht über dem Kolben bzw. im Zylinder sitzt, sondern von der sich drehenden KW erzeugt wird.

Wie gesagt, dachte bisher das die Kolbenbewegung diesen Sog erzeugt.

Jetzt muß ich nurnoch verstehen, wie die KW diese Kraft erzeugt. Die Wange gleitet unterhalb der Ansaugöffnung entlang. Dann kommt der Punkt, an dem die Wange öffnet. Durch den sich öffnenden Raum und die Geschwindigkeit wird ein Unterdruck erzeugt und das Gemisch angesaugt. Soweit richtig? Die Welle nimmt das Gemisch auf, schaufelt es weiter, verdichtet es durch die Engstelle der Vorverdichterplatte (?) und es strömt in die ÜS?

Aber mal blöde gefragt, warum bleibt das Gemisch nicht im Freiraum der KW und fährt Karusell?

Das das Gemisch in die ÜS strömt muß ja seine Ursache im Zylinder haben, oder?

Oder ist es die Vorverdichtung die dafür sorgt, das sich das Gas am Eingang der ÜS wieder entspannen möchte und deshalb quasi von alleine in die ÜS fließt?

[freibier]

Die Kurbelwelle erzeugt die KRaft nicht, sonder der Unterdurck im gesamten Kurbelwellengehäuse, nur wird dieser Unterdruck erstmal nur aufgrund der Trägheit (s.o.) nur im Kurbelwellengehäuse gefüllt.

[Dalia]

Die Kurbelwelle erzeugt die KRaft nicht, sonder der Unterdurck im gesamten Kurbelwellengehäuse, nur wird dieser Unterdruck erstmal nur aufgrund der Trägheit (s.o.) nur im Kurbelwellengehäuse gefüllt.

Versteh ich leider nicht.

Ganz grundsätzlich müßte doch bei einem schnell drehenden Teil eher ein Über- als ein Unterdruck entstehen. Durch die Fliehkraft und die dadurch nach außen strebenden Teilchen (hier Gase).

Woher kommt der Unterdruck?

[freibier]

Volumenvergrößerung des Kuwegehäuses durch AUfwärtsbewegung des Kolbens

[Dalia]

Volumenvergrößerung des Kuwegehäuses durch AUfwärtsbewegung des Kolbens

JAAAA!!!

Danke!

Aber wozu brauche ich dann noch eine Steuerung des Einlasses durch die Kurbelwelle bei Drehschieber? Bzw. wozu brauche ich ne Membran?

Die Kolbenbewegung "steuert" doch dann das Einströmen des Gemisches in das KW-Gehäuse.

Oder wird so nur verhindert, daß das Gemisch das Gehäuse auf dem selben Weg verläßt wie es rein gekommen ist, wenn sich der Kolben nach unten bewegt?

[Motorhead]

Die Kurbelwelle erzeugt die KRaft nicht, sonder der Unterdurck im gesamten Kurbelwellengehäuse, nur wird dieser Unterdruck erstmal nur aufgrund der Trägheit (s.o.) nur im Kurbelwellengehäuse gefüllt.

mir wurde vor jahren mal im gsf gesagt, das man die trägheit der gemischteilchen hier nahezu vernachlässigen kann...klingt für mich logisch, wenn man bedenkt was sich bei 9000u/min im sekundentakt im vergaser/ansaugbereich volums- sowie richtungstechnisch abspielt.

Bearbeitet 27. Juni 2011 von Motorhead

[Dalia]

Volumenvergrößerung des Kuwegehäuses durch AUfwärtsbewegung des Kolbens

....nochmal für Blöde bitte.

Die KW dreht sich, der Kolben bewegt sich nach oben.

Dadurch vergrößert sich das Volumen des KW-Gehäuses durch den Raum unter dem Kolben, der ja frei zu Kurbelwelle ist.

Die Welle dreht weiter, der Kolben bewegt sich nach unten, das Gemisch wird verdichtet durch das sich verkleinernde Volumen (Freiraum unterm Kolben verschwindet) und wenn der Kolben die Kanäle freigibt strömt das Gemisch aufgrund des Überdrucks durch die Kanäle in den Raum über dem Kolben.

Dann wieder das Gleiche, Kolben geht hoch, verdichtet das Gemisch im Brennraum und zündet, "saugt" gleichzeitig Gemischnachschub in das KW-Gehäuse usw.....

Soweit richtig?

[freibier]

Oder wird so nur verhindert, daß das Gemisch das Gehäuse auf dem selben Weg verläßt wie es rein gekommen ist, wenn sich der Kolben nach unten bewegt?

Genau...

mir wurde vor jahren mal im gsf gesagt, das man die trägheit der gemischteilchen hier nahezu vernachlässigen kann...leuchtet auch ein, wenn man bedenkt was sich bei 9000u/min im vergaser/ansaugbereich volumstechnisch abspielt.

Irgendwie ist deine Aussage in sich nihct konsistent, wenn ich mir überlege, was sich bei 9000 RPM abspielt finde ich die Trägheit der Teilchen sehr wohl relevant (für die vereinfachste Modellvorstellung)

....nochmal für Blöde bitte.

Die KW dreht sich, der Kolben bewegt sich nach oben.

Dadurch vergrößert sich das Volumen des KW-Gehäuses durch den Raum unter dem Kolben, der ja frei zu Kurbelwelle ist.

Die Welle dreht weiter, der Kolben bewegt sich nach unten, das Gemisch wird verdichtet durch das sich verkleinernde Volumen (Freiraum unterm Kolben verschwindet) und wenn der Kolben die Kanäle freigibt strömt das Gemisch aufgrund des Überdrucks durch die Kanäle in den Raum über dem Kolben.

Dann wieder das Gleiche, Kolben geht hoch, verdichtet das Gemisch im Brennraum und zündet, "saugt" gleichzeitig Gemischnachschub in das KW-Gehäuse usw.....

Soweit richtig?

Das entspricht so ziemlich meiner Modellvorstellung, ja...

Das sind alles nur Modellvorstellungen, die ich mir zusammengebastelt habe, nach meinem Verständnis und physikalischen Dafürhalten interpretiere ich das Spülverhalten im Motor so, allerdings bin ich für jede fundierte anderslautende Erklärung offen und dankbar!

Bearbeitet 27. Juni 2011 von freibier

[Dalia]

Also was den Impuls bzw. die Trägheit der Gasteilchen angeht und auch das gesamte Strömungsverhalten, da wäre doch eine Ansaugöffnung die bereits in die Drehrichtung der Kurbelwelle zeigt in jedem Fall besser. Damit die Teilchen eben nicht voll gegen die Innenseiten der Wangen knallen, sondern möglichst schon durch das Durchströmen der Einlassöffnung in die gewünschte Richtung gelenkt werden. Zumnidest nicht in die entgegen gesetzte.

[heizer]

ja deswegen baut man ja auch eine gelippte welle ein.

[Dalia]

Also quasi so, wie tenand es gemacht hat auf der rechten Seite. Aber dafür auf der linken Seite nicht öffnen sondern im Gegenteil eher verschließen.

Bin zittrig.

[freibier]

Den vermeidlichen Vorteil erkaufst du dir dann damit, dass du den Querschnitt verringerst und das untere Pleullager dann bei max. Unterdruckimpuls (Pleulauge steht auf 12Uhr) voll in der Öffnung steht.

[Truls221]

Hier ein SAE-paper für das strömnungsbild eines kurbelwellengehause mit membran. SAE 970361

Vielleicht nicht das neuste was CFD angeht aber doch, man sieht die einströmfeld und die richtung der geschwindichkeitsvektoren.

hast jemand einer besseres bild wäre das sehr gut, hatte nicht gefunden. ich weiss nicht obwohl ich einen direkt bild hier einlinken könntest,

aber die mal hattest eine screenshot kannst mich eine PM senden.

grüss

Truls

[freibier]

Ich sehe leider keine Simulation , oder hab ich was falsch verstanden?

Truls, do you want to post a screenshot of a simulation, or do you need a picture for the simulation? Im not sure if I understand, what you want to say

[Dalia]

Den vermeidlichen Vorteil erkaufst du dir dann damit, dass du den Querschnitt verringerst und das untere Pleullager dann bei max. Unterdruckimpuls (Pleulauge steht auf 12Uhr) voll in der Öffnung steht.

Die letzten Fragen, dann tu ich mal wieder so als ob ich arbeite.

Der max. UD-Impuls ist doch gegeben, wenn der Kolben am obersten Punkt angelangt ist. Da müßte das Pleullager doch auf 3 Uhr stehen (bei der Fotoansicht). Und welche Öffnung meinst du?

Das mit dem Querschnitt ist klar. War jetzt auch nur grundsätzlich gedacht. Man könnte ja die linke Seite am Eingang zum KW-Gehäuse so lassen, aber nach oben hin keilförmig nach links öffnen. Quasi den Teil, wo der linke Bolzen des Vergasers sitz wegnehmen. Wie eine Rampe von links oben nach rechts unten. Muß halt nur ein anderer Ansauger her.

Und nochmal kurz wegen dem Verschließen der Ansaugöffnung durch die Kurbelwelle. Wäre es dann nicht von Vorteil, wenn man den Schlitz zwischen den Wangen der Welle verschließen würde? Damit eine richtige Dichtfläche entsteht?

So, nu abba mal a bissl schaffe gehn.

[freibier]

doppelpost

Bearbeitet 27. Juni 2011 von freibier

[freibier]

M.m. wird der maximale Unterduckimpuls dann erzeugt, wenn der Kolben seine max. Geschwindigkeit hat und das ist genau zwischen den Totpunkten, eben wenn der Hubzapfen auf 12Uhr steht.

Und nochmal kurz wegen dem Verschließen der Ansaugöffnung durch die Kurbelwelle. Wäre es dann nicht von Vorteil, wenn man den Schlitz zwischen den Wangen der Welle verschließen würde? Damit eine richtige Dichtfläche entsteht?

DIE Frage beantwortest du dir nu mal selber

[Truls221]

Ich sehe leider keine Simulation , oder hab ich was falsch verstanden?

Truls, do you want to post a screenshot of a simulation, or do you need a picture for the simulation? Im not sure if I understand, what you want to say

Ich weiss nicht ob ich das selbst versteht

aber hier eine ausklippt von die hier genanntent paper SAE970361 G.Cunningham, R.J Kee, Queens University of Belfast.

Vielleicht gibts es bessere simulationen mit das die computertechnik viel bessers sind jetzt als 1997, aber doch!

[freibier]

But its simulated without crankshaft?

[Truls221]

Nein die grenzbedinungen heisst mit kurbelwelle und kolben so weit ich versteh das richtig.

grüss

Truls

[Dalia]

DIE Frage beantwortest du dir nu mal selber

Nicht ausgießen, nur wie ein Blech quasi. Und nur in dem Bereich, in dem die Welle eh zu machen würde.

[heizer]

Nicht ausgießen, nur wie ein Blech quasi. Und nur in dem Bereich, in dem die Welle eh zu machen würde.

dreh mal die welle ein bisschen

[FalkR]

amüsante Beiträge

[Dalia]

dreh mal die welle ein bisschen

:wacko:

Ok, DIE Idee war suboptimal.

[schlueter]

Nicht ausgießen, nur wie ein Blech quasi. Und nur in dem Bereich, in dem die Welle eh zu machen würde.

Verstehe ich da etwas nicht? Wo soll den das Pleul hin?

[Dalia]

Nicht ausgießen, nur wie ein Blech quasi. Und nur in dem Bereich, in dem die Welle eh zu machen würde.

Verstehe ich da etwas nicht? Wo soll den das Pleul hin?

Spezialkonstruktion. Das Blech wird mittels Scharnier an der Innenseite der Wange befestigt und keilförmig eingeschnitten. Zusätzlich wird eine Feder verbaut. Wenn das Pleul ankommt drückt es das Blech nach unten und wenn das Pleul durch ist zieht die Feder das Belch wieder in Ausgangsposition.

Ich bau mal nen Prototyp.

[freibier]

die zusätzliche Feder kannst du dir sparen, wenn du die klappe mit der kolbenrückholfeder koppelst.

[Dalia]

die zusätzliche Feder kannst du dir sparen, wenn du die klappe mit der kolbenrückholfeder koppelst.

Stimmt, gute Idee. Und das Kurbelgehäuse wird mit Dämmwolle gefüllt, damit der Krach vom klappernden Blech etwas gemildert wird. Morgen melde ich das Patent an.

[olipv]

Nicht auf die Kolbenunterbeleuchtung vergessen! Sonst sieht die Klappe nicht wann das Gemisch kommt...

[tenand]

Nicht ausgießen, nur wie ein Blech quasi. Und nur in dem Bereich, in dem die Welle eh zu machen würde.

Du Jungs meinen, wie du dann wohl das Pleuel noch drehen willst.

Edit: Zu langsam, aber ick lach mir schlapp, wa?

Bearbeitet 27. Juni 2011 von tenand