Omega 1 - neuer Verbrennungsmotor ohne Kolben

H.W.Flieh schrieb:Ich bin jetzt echt kein Spezialist für Verbrennungsmotoren, aber ist das Ding vom Prinzip her nicht sogar ein Einzylinder? Auch wenn die vier Takte auf zwei "Brennräume" aufgeteilt werden?

Wenn ich das richtig verstanden habe, ist es eher ein Zweitakter mit einer Brennkammer.
Wir haben hier zwei Scheibenpaare, wobei das eine Paar die Luft sehr hoch verdichtet (bis zu 14 bar, also um ein vielfaches höher als ein herkömmlicher Kompressor) und das andere Paar als Brenn-/Arbeitsraum fungiert. Hier erzeugt die Explosion einen Druck, der eine Kraft auf diesen "Zapfen" überträgt, und so ein Drehmoment erzeugt.

H.W.Flieh schrieb:Sehe ich das eigentlich richtig, dass aus dem Lager der oberen Hohlwelle Öl großflächig austritt?

Was auch immer das ist, und woher das auch immer kommt, das muss besser.. :)

Syndrom schrieb am 24.01.2022:Ich hab das Vid noch nicht gesehen, aber beim Wankel ist die 2Taktoel Schmierung das Hauptproblem beim Abgas- und der miese Wirkungsgrad!

Mazda hat es am Ende gut hinbekommen.

Durst und Abgasnormen waren dann aber das aus:

Der von Mazda weiterentwickelte Wankelmotor macht überhaupt keine Schwierigkeiten und läuft ohne Probleme mehr als 200.000 Kilometer. Einziges Manko: Der sehr ruhig und leise laufende Kreiskolbenmotor hat einen Riesendurst - um die 20 Liter pro 100 Kilometer kostet der ultimative Fahrspaß

Quelle: https://www.autobild.de/artikel/mazda-mx-3-mx-6-rx-7-35116.html

Auch bei dem Motor seh ich viele Dichtflächen und " mal eben" " klein leicht billig" hui das ist schwer.

navi12.0 schrieb:Wenn ich das richtig verstanden habe, ist es eher ein Zweitakter mit einer Brennkammer.

Nö.

4takter und 2 takter unterscheiden sich über die klar abgrenzenden, nicht gleichzeitig stattfindenden Takte eines Verbrennungstaktes bezogen auf die Kurbelwellenposition

Bei dem hier abgebildeten Motor gibt es ganz klar:

1 Bereich der Einsaugung
1 Bereich der Kompression
1 Bereich der Arbeit (Zündung)und Übergabe in den Anderen Zylinder)
1 Bereich des Ausstoßens

Dabei sind alle 4 Bereiche nacheinander.

Beim Zweitakter sind Bereiche gleichzeitig belegt, vom ausströmenden Abgas und gleichzeitig einströmenden Frischgas z.B.

Daher denke ich das es ein 4 Takter ist, genau wie der Wankel auch ein 4 Takter ist:

Aber. Auch ein 4 Takter kann eine Gemischschmierung haben, wenn es zB Dichtleisten benötigen. Daher wird beim Eankel auch Öl in die Brennkammer gespritzt.

Weiterhin sorgt die Aufteilung der Funktionen für gewisse Gleichzeitigkeitseffekte der nachfolgenden Takte. Do folgt bei einem Eankel mit einer Scheibe auch mehrere Verbrennungen und Takte hintereinander, aber sie bleiben abtrennbar:




Quelle Wikipedia.

Wie gesagt: nette Konstruktion, aber ich glaube die Dichtproblematik ist ähnlich dem Wankelmotor. Das Problfm ist zwar nicht ungelöst , aber Schmieröl, welche sich mit Abgasen vermischt versaut die Abgaswerte.

abbacbbc schrieb:Beim Zweitakter sind Bereiche gleichzeitig belegt, vom ausströmenden Abgas und gleichzeitig einströmenden Frischgas z.B.

So dachte ich arbeitet das hier.

Auch der Artikel dazu spricht vom Zweitakter.

Liegt die Leerlaufdrehzahl mit 1.000 Umdrehungen/Minute noch auf einigermaßen zivilem Level, wird es obenraus bunt: Bis zu 25.000 U/min soll die Maschine drehen, wobei jede Umdrehung für einen Verbrennungsvorgang steht – damit zählt der Astron Omega 1 als Zweitaktmotor, nur eben ohne Ölfahne.

Quelle: https://www.auto-motor-und-sport.de/tech-zukunft/alternative-antriebe/astron-omega-1-turbinenmotor-technik-details/

Ja man müßte es auseinandernehmen:

-Verbrennung und Gasaustausch
-Zündundungen pro Umdrehung
-Schmierung

Der Wankel ist auch als 4 Takt definiert wg der Verbrennung und dem getrennten Gasaustausch. Aber zündet auch pro Umdrehung 1x.

Der eigentliche Otto 4 Takt 1 Zylinder zündet 1x jede zweite Umdrehung.

Nun ist aber der Kreiskolben beim Wankel irgendwie was wie ein Mehrzylinder Kolbenmotor, hat er doch 3 Arbeitsflächen


Ja schwierig.

Worauf ich aber hinaus wollte:

Die getrennten Verbrennungstakte und Arbeitstakte hat er wie ein 4 Takter Otto Motor.

Auf Ölschmierung der Dichtflächen ist er aber ebenfalls angewiesen, wie der Wankel, was bei dort das Aus war wg. der Abgasnormen.

Eine Sache mit der ich mich nicht Auskenne so richtig ist der Energieerhaltungssatz und Formelrechnung. Bin eher der Praktiker.
Aber die Energie die benötigt wird um die Luft auf 14 Bar zu Verdichten ist schon einiges. Diese Energie wird aber Motorintern abgezweigt und nicht wie bei einem Turbo durch das Abgas. Normalerweise steht ja diese Energie damit nicht mehr für die Abgabe von Kraft zur Nutzung als Antrieb oder sonstiges zur Verfügung. Ein Kompressor wird über Zahnriemen oder Vergleichbare Technik angetrieben und hat eine wesentlich höhere Drehzahl als der Motor. Trotzdem ist in der Regel der Ladedruck bei etwa 2 Bar.
Bei dieser Technik hier hat der "interne" Kompressor aber die selbe Drehzahl wie der Motor. Gerade im Leerlauf dürfte da nix kommen und
wenn die 14 Bar angeblich bei max. Leistung anliegen, die nur über Drehzahl des Motors kommen kann, was ist mit Teillast oder Leerlauf? Der Wirkungsgrad müsste extrem ungünstig sein.
Btw , ich habe immer noch nicht verstanden wie diese glatten Rollen überhaupt Ladedruck erzeugen sollen.

Die Kompressoren die den Luftdruck z.B. in Tankstellen für Reifenkontrolle erzeugen schaffen 8 bis 12 Bar nur über Vorratsbehälter in denen der Druck aufgebaut wird. Diese Kompressoren erzeugen aber mächtig Wärme durch das komprimieren der Luft.
Direkt Komprimierte Lust wie da beschrieben benötigt zwingend einen Ladeluftkühler der aber in diesem System nicht machbar wäre.
Die folge ist mangelnder Sauerstoffgehalt und Selbstentzündung des Gemisches. Auf dem Prinzip beruht ein Dieselmotor, die im Zylinder Komprimierte Luft ist so heiß das sich der Diesel beim Einspritzen von alleine ohne Zündkerze entzündet.
Bei Ottokraftstoff würde es Fehlzündungen geben und dadurch einen Extrem unruhigen und unrunden Lauf und sehr schnell Materialschwächen.

Bei den 14 bar braeuchte es wahrscheinlich Avgas als Treibstoff oder einen Methylisator ;).
Aber auf jeden Fall eine Oktanzahl weit jenseits von 100.
Ich interessier mich sehr fuer Motortechnik, was fuer Kuriositaeten einem da die letzten40 Jahre begegnet sind! Es gab kipp-, Multi-, Gegen-, Frei-, Kreis- und Kugelkolben, diverse Turbinen, aber nix hat es jemals zur Serienreife geschafft. Zumindest nicht von privaten Erfindern (Aluhutverdaechtig oder einfach Physik?)
Auch der poehse Carnot vermiesst vielen den Supermotor( wie der Betz den Windmuellern ;) )

Warten wirs mal ab!


:mlp:

Syndrom schrieb:Aber auf jeden Fall eine Oktanzahl weit jenseits von 100.

Ein Punkt an den ich gar nicht gedacht habe, aber vollkommen richtig. Selbst bei einer Verdichtung von 2:1 reicht 100 Oktan schon nicht mehr bei 14 Bar Ladedruck.

Syndrom schrieb:was fuer Kuriositaeten einem da die letzten40 Jahre begegnet sind!

Ich kann mich an eine uralte Hobby-Ausgabe erinnern, in der eine Erfindung vorgestellt wurde, wo die Abgase eines "normalen" Zylinders durch einen zweiten Zylinder geleitet wurden, wo sich ein Drahtgeflecht im Bereich des Einlassventils befand. Nachdem die Abgase das Drahtgeflecht aufgeheizt hatten, wurde das Einlassventil geschlossen, und Wasser auf das Drahtgeflecht gespritzt, das dann zu Dampf wurde, und den Kolben antrieb. Also quasi ein Verbrennungsmotor mit nachgeschalteter Dampfmaschine. Keine Ahnung, was aus dem Konzept geworden ist.

Dieser Honda XR 75 Einzylindermotor mit Acryl Zylinder ist prächtig! :D

Endlich sieht man die Entflammung und Explosion des Luft-Gas-Gemisches!

https://www.speedweek.com/katalog/news/187298/Video-So-funktioniert-der-Viertakt-Motor.html

itfc schrieb:Trotzdem ist in der Regel der Ladedruck bei etwa 2 Bar.

Das dünkt mich schon sehr hoch. Normal sind doch eher so 0.4 bis max 1 Bar oder nicht? Welches Fahrzeug hat ab Werk 2 Bar Ladedruck?

itfc schrieb:Bei dieser Technik hier hat der "interne" Kompressor aber die selbe Drehzahl wie der Motor. Gerade im Leerlauf dürfte da nix kommen und

Den sehe ich nicht.

Ich sehe einen normalen Kompressiontakt, welcher in direktem Antrieb vollbracht wird.

Nicht anderes macht ein Kolbenmotor bei seiner Verdichtung im Verhältnis 1:10 bei Benzin bis 1:25 beim Diesel.

Mazda hat in Serie einen Benziner mit Dieselverbrennung (sucht nach Diesotto) und entsprechend hoher Verdichtung.

Mazda muss man nun nicht mit 105 Oktan tanken sondern der Trick ist die Beladung mit zündunwilligem Gemisch wg dem nicht optimalen Mischungsverhältnisses von Benzin und Luft

Daher generell hat der Motor keine Probleme.

Aber im Speziellen hat der Motor eben wie der Wankel umlaufende Dichtkante. Baut man da eine Dichtleiste ein, ist man auf eine Ölschmierung angewiesen, welche in direktem Kontakt zur Verbrennungsluft bzw Abgas befindet.

Weiterhin ist ja zusätzlich seitlich der Einlass und Übergang auch zu dichten.

Das macht es nicht trivial. Abgasqualität und Schmierqualität stehen sich entgegengesetzt gegenüber

Roesti schrieb:Das dünkt mich schon sehr hoch. Normal sind doch eher so 0.4 bis max 1 Bar oder nicht? Welches Fahrzeug hat ab Werk 2 Bar Ladedruck?

0,8 bis 1,5 Bar ist die Regel. Kleinere Motoren haben höheren Ladedruck, größere kleineren.

Aber ihr vermischt Ladedruxk und Kompressionsdruck. Jeder Motor hat je nachdem, ob er Benziner oder Diesel ist, das Gemisch auf 10 bis 25 bar komprimiert .

Ist ein Turbo am Werk wird die innere Kompression des Motors zurückgefahren, dafür bekommt der Motor ja "extern" komprimierte Luft zugeführt.

Die im Omega beschriebe Kompressiin entspricht der inneren eines normalen Motors. Da ist nichts ungewöhnlich

abbacbbc schrieb:Mazda hat in Serie einen Benziner mit Dieselverbrennung (sucht nach Diesotto) und entsprechend hoher Verdichtung.

Das ist aber genau genommen ein 4 Takter mit Atkinson Zyklus.
Wenn man die variable Ventilsteuerung noch berücksichtigt, läuft er Drehzahlabhängig auch im Miller Zyklus.

Jupp:

Um mal ein wenig Zahlenwert zu bringen:

Mazda 2L Skyactiv. Verdichtung

16,3 : 1

Quelle: Wikipedia: Mazda3

Je nach Füllgrad des Zylinders ist man also weit über 10 bar Kompressionsdruck

Beim Diesel fallen mit die alten 1.9rr Diesel von VW ein

Dort war die Verdichtung 1:19.5

Heutige Diesel haben weniger Verdichtung, da die Turbolader entsprechend hoch "vorladen"

Aber das sind alles keine Alleinstellungsmerkmale.

Warten wir es ab. Wer in der Autobranche zuschaut: es gibt viele Ideen, die einleuchtend sind und gut klingen.

Wenige bewähren sich im Betrieb.

abbacbbc schrieb:Heutige Diesel haben weniger Verdichtung, da die Turbolader entsprechend hoch "vorladen"

Du meinst Verdichtung aus dem Hub resultierend, in der Summe ist die Verdichtung vergleichbar hoch sonst kommt es nicht zur Selbstzündung (notwendig ist 1:16 bis 1:24)

Ja.

Mit hoher mechanischer Verdichtung + hohem Ladedruck knackst du die Druckgrenzen heutiger Materialen --> Motorschaden

Nichts desto trotz ist eine hohe Verdichtung im Teillastbereich wünschenswert.

Daher ja der von dir erwähnte Atkinson / Millerzyklus.

Interessant in dem Thema ist auch das variable Pleul, was mal in Planungen war.

Aber ich schweife ab ;-)

abbacbbc schrieb:Die im Omega beschriebe Kompression entspricht der inneren eines normalen Motors. Da ist nichts ungewöhnlich

In Meinen Augen nicht ganz. Da wird gesagt 14 bar Ladedruck und es soll noch Kompression geben dazu, auch wenn ich nicht ganz verstehe wie runde Wellen die erzeugen sollen.
Im KFZ Bereich für Benziner ( und dieses soll ja einer sein, also lasse ich diesel Selbstzünder mal weg) sind bei Anlasserdrehzahl drücke zwischen 10 und 13 Bar normal bei einer Kompressionsprüfung.
Wie schon angemerkt

abbacbbc schrieb:Ist ein Turbo am Werk wird die innere Kompression des Motors zurückgefahren, dafür bekommt der Motor ja "extern" komprimierte Luft zugeführt.

Durch die Rücknahme der Verdichtung , aber Ladedruck kommt effektiv mehr Gemisch in den Brennraum und damit auch mehr Leistung.
Was mich aber viel mehr als die Leistung (PS oder KW ) interessiert wäre das Drehmoment des Systems. Drehmoment entsteht durch Hub und Hubraum. Beides ja nicht bzw wenig vorhanden.

@itfc

Ja, ein Leistungsdiagramm waere schoen, aus dem kleinen Hebelweg kann ja kaum Drehmoment kommen. Im realen Einsatz- wenn alle notwendigen Nebenaggregate mit angetrieben werden muessen, pfeift das Teil wohl schon wie ein Zahnarztbohrer nur zum Selbsterhalt. Wahrscheinlich brauchts eine Primaeruntersetzung wie eine Hubschrauberturbine.


:mlp:

Syndrom schrieb:Ja, ein Leistungsdiagramm waere schoen, aus dem kleinen Hebelweg kann ja kaum Drehmoment kommen.

Im Link des TE steht:

Laut Astron Aerospace bringt der Omega 1 in seiner jetzigen Form gerade einmal 15,9 Kilogramm auf die Waage und erzeugt eine beachtliche Leistung von 160 PS und ein Drehmoment von 230 Newtonmeter. Die Leerlaufdrehzahl liegt bei 1.000 U/min, die Höchstdrehzahl bei 25.000 U/min.

Irgendwie passt das nicht zusammen..Leistung ist doch Drehmoment x Drehzahl...da kommen 602kW bzw. 818,5PS raus.
Ich denke es sind eher 160PS bzw. 117,7kW und dann hat man 44,96Nm bei 25.000U/min.

Abahatschi schrieb:.Leistung ist doch Drehmoment x Drehzahl

Das ist falsch. Das höchste Drehmoment ist bei Kolbenmotoren immer vor der Maximalen Drehzahl vorhanden. Meistens im Mittleren Drehzahlbereich.
V8 Motoren aus klassischen US Autos haben mehr Drehmoment bei teilweise nur 120 bis 150PS als ein Sportmotor wie z.B. Porsche aus der Zeit. Nicht umsonst sagt man " Hubraum ist durch nix zu ersetzen , außer durch mehr Hubraum"
Beide Werte kann man nicht vergleichen, jedenfalls nicht durch Formeln wie du schreibst.
F1 Motoren drehen doppelt so hoch wie PKW Motoren , haben aber nur ein extrem schmales nutzbares Drehzahlband und sind deshalb für ungeübte kaum zu fahren weil das Drehmoment in den meisten Bereichen fehlt