Vakuummotor

Vakuummotor  (Flammenfresser)
(Feuerschlucker)

 

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Der Vakuummotor im Volksmund auch Flammenfresser oder Feuerschlucker genannt.

Das Prinzip ist recht alt, es beruht darauf, dass sich das Volumen der Luft bei Erwärmung dehnt und bei Abkühlung wieder kleiner wird. Im Jahre 1758 wurde an Henry Wood für seine Konstruktion ein Patent erteilt.

Beim Vakuummotor saugt der Kolben durch ein geöffnetes Ventil die frontal aufgestellte Flamme in den Zylinder und erhitzt die darin befindliche Luft. Beim Rückgang des Kolbens schließt das Ventil, die Flamme erlischt, die Luft im Zylinder kühlt ab und es entsteht ein Vakuum. Der äußere, nunmehr überwiegende atmosphärische Druck drückt den Kolben mit der Hilfe des Vakuums  vorwärts. Beim oberen Totpunkt des Kolbens öffnet sich das Ventil wieder, und das Spiel beginnt von neuem. Ein Schwungrad sorgt für die Überwindung der beiden Totpunkte.

Das Ansaugen der Flamme führte zu der volkstümlichen und treffenden Bezeichnung: " Flammenfresser " bzw " Feuerschlucker ".

Der Vakuummotor zählt zu den Heißluftmotoren, ist aber kein Stirlingmotor. Der Vakuummotor hat im Grundprinzip ein Kolben und ein Zylinder - der Stirlingmotor hat im Grundprinzip zwei Zylinder und zwei Kolben.

 


Das Vakuum Prinzip

 

Damit das Funktionsprinzip dieser Maschinen leichter zu verstehen ist, wird hier ein Arbeitszyklus des Vakuummotors vereinfacht beschrieben:

 

Der Vakuummotor besteht aus nur einem Zylinder. Beheizt wird der Zylinder am äußersten Ende. Zur Unterstützung der Kühlung sind Kühlrippen angebracht. Bei einigen Motoren wird auch Wasser zur Kühlung verwendet. Bei diesem Motor wird bei jedem Arbeitszyklus frische Luft verwendet.

 

Der Arbeitskolben im oberen Totpunkt ist mit der Kurbelwelle verbunden. An der ein Schwungrad befestigt wurde. Das Ventil ist offen.

Arbeitsablauf 1

Die Luft, die sich im Zylinder befindet, wird durch einsaugen der Flamme erhitzt. Die Wärme bewirkt eine Ausdehnung der Luft, dadurch wird der Kolben mit Hilfe des Schwungrades in Bewegung gesetzt. Jetzt wird die erhitzte Luft in den kühleren Teil des Motors gezogen.

Arbeitsablauf 2

Das Ventil schließt den Zylinder.

Arbeitsablauf 3

Die Flamme erlischt, womit sie sehr schnell abkühlt und ihr Volumen verringert sich. Der Kolben befindet sich fast am unteren Totpunkt.

Arbeitsablauf 4

Das verringerte Luftvolumen in diesem Teil bewirkt, das der Arbeitskolben, mit Hilfe des Schwungrades, und dem atmosphärischen Druck sich wieder in den Zylinder schiebt.

Arbeitsablauf 5

Das Ventil öffnet sich wieder und der Prozess beginnt erneut.

Arbeitsablauf 6

 

Wichtig für diesen Arbeitsablauf sind die Kühlrippen ( bzw. Wasserkühlung ) am Zylinder. Der warmen Luft wird Wärme entzogen.

 

Wer tiefer in dieser Materie einsteigen möchte, bitte in der einschlägigen Fachliteratur ( Links ) nachlesen!

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