Hier sehen Sie ein paar Bilder und Technische Daten von meinen selbstgebauten Motoren
Die Calorische Maschine-
Wärme zum Erzeugen von Bewegungen zu verwenden, ist ein uralter Wunschtraum der Menschheit.
Bereits im Jahre 1759 meldete der Engländer Henry Wood eine Konstruktion zum Patent an, deren Arbeitsprinzip auf der Tatsache beruhte, daß das Volumen der Luft bei Erwärmung größer und bei Abkühlung kleiner wird. Der Engländer Sir George Cayley wiederum veröffentlichte im Jahre 1807 einen Bericht über eine Wärmekraftmaschine, die er als „Calorische Maschine“ bezeichnete und beschrieb ihre Arbeitsweise.
Aufbauend auf diesem Erkenntnissen begann der schottische Pfarrer Robert Stirling an seiner Maschine zu arbeiten. Unter Mithilfe seines Bruders James konnte nach langwährenden Versuchen die Maschine im Jahre 1816 zum Patent angemeldet werden. Die von mir gebaute Maschine (Flammenfresser) beruht auf dem Konstruktionsprinzip von Henry Wood bzw. Sir George Cayley. Der Stirlingmotor auf Konstruktionsprinzip von den gebrüdern Stirling. Der „Vakuummotor“ oder „Feuerluftmaschine“ wird im Volksmund auch als „Flammenfresser“ bezeichnet.
Der Funktionsablauf im einzelnen:
Stirling Motor:
Entgegen der Vorstellung von Sir George Cayley benutzten die Brüder Stirling zwei Zylinder. Der eine Zylinder wurde im steten Wechsel erhitzt und gekühlt. Bei Ausdehnung der Luft entstand im zweiten Zylinder ein Kolbenhub. Von den beiden Kolben arbeitete der eine als Verdränger- oder Steuerkolben und der andere als Arbeitskolben.
Vakuum Motor; Nachdem der Einzylinder – Vakuummotor durch sein Einlaßventil die Flamme angesaugt hat, schließt das Ventil. Die eingeschlossene heiße Luft verringert ihr Volumen infolge Abkühlung an der kälteren Zylinderwand. Nunmehr treibt der äußere Luftdruck den Kolben zurück, wobei die restliche abgekühlte Luft durch das Auslaßventil entweicht. Die Masse der Schwungräder dient hierbei der Überwindung des oberen bzw. unteren Totpunktes.
Infolge einer Unmenge von Erfindern, Konstrukteuren und Erbauern von Heißluftmaschinen in den verschiedenen Ländern, ergab sich eine große Anzahl unterschiedlichster Anordnungen und Funktionsabläufen.
Wenn gleich vieles nicht von Bestand war, wurden doch der mechanischen Wärmetheorie Aufgaben gestellt. Sie ermöglichte eine Anwendung und Prüfung der aufgestellten Lehren und diente damit auch dem Fortschritt.
Vakuummotor (auch Flammenfresser genannt)
Diesen Motor habe ich nach einem Plan von Herrn Peter Reichert , dem ich hier noch einmal meinen herzlichen Dank aussprechen möchte ,gebaut.
In einer Glas-Röhre wird die Luft erhitzt und mit Hilfe einer Erregerquelle (Der Arbeitskolben) zum Schwingen angeregt, so dass sich in der Röhre (Resonator) eine stehende Welle ausbildet wird. Wie beim Stirlingmotor gibt es auch hier den Zyklus von sich ausdehnendem und zusammenziehenden Gas (Luft). Beim thermoakustischen Motor wie beim Stirling-Konzept ein geschlossenes System vor, allerdings ohne Verdrängerzylinder. Das macht die Bauweise auch so einfach. Im Gegensatz zum "normalen" Stirling wird hier keine heiße Luft in den Arbeitszylinder geschoben, sondern ein stehende Welle treibt den Arbeitskolben an, d.h. die Funktionsweise dieses Motors ist nur bedingt mit dem Stirlingmotor zu vergleichen. Hören kann man diese Schallwelle nicht, da die Frequenz im Bereich von 2-30 Hz liegt; allerdings ist die theoretische Frequenz um etliches höher, sie kann sich nur nicht aufgrund der Massenträgheit des Systems (Kolben+Schwungrad) ausbilden. Bei der thermoakustischen Maschine ist die Erregerquelle zur Anregung von stehenden Wellen ein Arbeitskolben in Verbindung mit der Heizquelle, einem Regenerator und ganz wichtig einer Blende zwischen Resonator und Arbeitszylinder an der die Schallwelle reflektiert wird. Ohne diese Blende kann sich die stehende Welle nicht ausbilden. Eine große Temperaturdifferenz im Resonator (Reagenzglas) begünstigt das Entstehen der thermoakustischen Schwingungen. Der Regenerator besteht aus Stahlwolle , dieser dient quasi als Zwischenspeicher der Wärmeenergie.
