Ansichten der Dampfmaschine mit Ventilsteuerung

Die Ventilsteuerung und der Zylinderkopf

Technische Daten:

Abmessungen:    

Gesamtlänge         :  260 mm

Gesamtbreite        :  130 mm

Gesamthöhe          :  210 mm

Gewicht                :  2,4 kg

Baujahr                 :  2009

Ausführung:

Modell mit zwei einfachwirkenden Zylindern, stehend, in TWIN-Anordnung,

Bohrung: 17 mm, Hub: 24 mm,

Kolben mit je zwei Kolbenringen,

Ventilsteuerung über Nockenwelle, Stößelstangen und Kipphebel,

wälzgelagerte Kurbelwelle und gleitgelagerte Schubstangen,

Schwungrad-ø 49 mm.

Direkt angekuppelt an einen  Generator

Der Abdampf wird über einen Zyklonabscheider mit Kamin und Kondensatablass im Boden ausgeleitet.

Der Aufbau und die Wirkungsweise dieser einfachwirkenden  Dampfmaschine mit Ventilsteuerung:

Bei der einfachwirkenden Dampfmaschine erfolgt während einer Kurbelumdrehung nur auf der Deckelseite des Kolbens ein Arbeitsprozess. Die Dampfsteuerung erfolgt zwangsläufig durch je ein Ein- und Auslassventil. Die Ventile werden von einer zahnradgetriebenen Nockenwelle über die Stößelstangen und Kipphebel betätigt. In dem einteiligen Motorgehäuse befindet sich die Kurbelwelle sowie die eingeschrumpften GG-Zylinderlaufbuchsen. Im Zylinderkopf sind die Anschlüsse für den Zu - und Abdampf, sowie die Ein- und Auslassventile untergebracht.

Das Einlassventil ist ein Tellerventil, welches von oben mit Frischdampf beaufschlagt wird und durch den Dampfdruck gegen den Ventilsitz gedrückt wird. Die Auslassventile sind normale Sitzventile, wie sie auch an Verbrennungsmotoren eingesetzt werden, welche zum Zylinderraum hin öffnen.

Die Arbeitskolben sind mit Schubstangen direkt an die um 180° gekröpfte Kurbelwelle gekuppelt.

Die Vorgänge während einer Umdrehung der ventilgesteuerten Dampfmaschine:

Kurz vor dem oberen Totpunkt des Kolben beginnt der Einlassnocken das Einlassventil zu öffnen, der Frischdampf kann in den Zylinder einströmen und bewegt den Kolben nach unten. Bevor der Kolben den unteren Totpunkt erreicht hat wird das Einlassventil geschlossen und der Dampf im Zylinder kann noch ein wenig expandieren. Nachdem der Kolben den unteren Totpunkt durchlaufen hat, wird das Auslassventil geöffnet und der Dampf kann über den Auslasskanal aus dem Zylinder entweichen. Eine gewisse Zeit vor dem Erreichen des oberen Totpunktes wird das Auslassventil wieder geschlossen und der im Zylinder befindliche Restdampf wird nun leicht komprimiert. Wenn die Maschine im oberen Totpunkt angekommen ist beginnt der Zyklus von neuem. Durch den Versatz der Kurbelwelle sind die Arbeitsprozesse in den beiden Zylindern um 180° verschoben.

Besonderheiten:

Der bauliche Aufwand von ventilgesteuerten Dampfmaschinen ist gegenüber den oszillierenden und den schiebergesteuerten Maschinen wesentlich größer (mehr Teile und aufwendige Einstellung).

Der Arbeitskolben ist zur besseren Abdichtung mit zwei PTFE-Kolbenringen bestückt.

Diese Maschine ist nicht selbstanlaufend (Einfachwirkend und 180° Kurbelwellenversatz).

Die Dampfmaschine kann bedingt durch die Ventileinstellung nur in eine Richtung laufen. 

Die Maschine benötigt zur Überbrückung der Totpunkte und zur Harmonisierung des Laufes ein Schwungrad.

Das Triebwerksgehäuse hatte ich einmal in einem Internetauktionshaus erworben, dann den Rest der Maschine selbst konstruiert und die fehlenden Teile aus Halbzeugen angefertigt.

Wie schon erwähnt wurden der Motor bis auf das Kurbelgehäuse von mir komplett konstruiert, hierzu wurden auch diverse Teile mit CAD gezeichnet. Einen vollständigen Bauplan dazu habe ich jedoch nicht erstellt.

[ Startseite ] [ Zurück ]

Copyright © 2024  Gerd Litty

Stand: 31. Dezember 2023