Cimdesign in Hamburg hat für verschiedene Anwendungen einen neuartigen Wasserstoffmotor erfunden und konzipiert.
geringes Gewicht bei hoher Leistung
bedeutend weniger Teile
keine hin und her gehende Teile wie Kolben und Pleuel
dadurch extrem geringere Kräfte auf Kurbelwelle und Gehäuse bei höheren Drehzahlen
Kurbelwelle nur noch aus Platten und Stiften
Wälzlager zwischen Pleuelauge auf Kurbelwelle möglich
Kinematik herkömmlicher Kolbenmaschinen
Otto- und Dieselmotoren arbeiten bis heute als Schubkurbeltrieb nach dem Dampfmaschinenprinzip.
Aber auch die modernsten Otto- und Dieselmotoren laufen kinematisch immer noch nach dem Dampfmaschinen-Prinzip, hier BMW:
Auch dann, wenn die Kolben heute ultraleicht optimiert sind, gehen die Pleuel (Stahl) in Mehrfachanordnung bis zu 5000 Mal pro Minute hin und her.
Die enormen Kräfte werden dann in einer aus Stahl geschmiedeten Kurbelwelle aufgefangen. Dabei hat das Abtriebsdrehmoment im Vergleich zu den internen Blindkräften einen sehr kleinen Anteil.
Gekröpft geschmiedete Kurbelwellen können leider die Pleuelaugen nicht über Wälzlager aufnehmen, sondern müssen in halbschaligen Gleitlagern mit aufwendiger Öldruckschmierung laufen:
Sehr kostspielig und aufwendig ist dann der Maschinenpark bei den Automobilfirmen, um die exzentrischen Zapfen dann bei Form- und Lagetoleranz präzise hochgenau zu fertigen.
Beim legendären Wankelmotor gab es diese gigantischen Blindkräfte vom Hin- und Her-Gerüttel zwar nicht mehr. Auch baute der Wankelmotor mit deutlich weniger Teilen:
Aber es gab keine Ventilsteuerung (verminderter Gaswechsel Brennraum) und ein Dichtleistenproblem beim Überstreichen der Ein- und Auslassöffnungen.
Der neuartige Wasserstoffmotor hingegen nutzt die bewährte Technologie Kolben, Zylinder, Kurbelwelle, aber in Form einer kinematischen Umkehrung:
Kurbelwelle 1 wird jetzt festgehalten und der Zylinder dreht mit Kolben 3 um den Gestellpunkt 4:
Bei dieser Umlaufenden Kurbelschleife bewegt sich zwar Kolben 3 wie bisher zum Zylinder 4 relativ, aber nicht mehr im Raum, sondern auf einer Kreisbahn.
Fazit: weg ist das Hin und Her von Kolben und Pleuel.
In einer Mehrfachanordnung liegen sogar Kolben und Zylinder in einer Schicht und nicht mehr hintereinander entlang der Kurbelwellenachse:
Die Kurbelwelle steht
Hier dreht die gesamte sternförmige Zylinderanordnung
Das Masterpleuel (grau) nimmt die 5 Pleuel (orange) drehbar gelagert auf
Hier: die Exzentrizität der stehende Kurbelwelle zum rotierenden Zylinder 8mm
Video der Rotationsbewegung
Der neue Wasserstoffmotor soll als 2-Takt-Diesel laufen:
mit reinem O2 und H2 aus Hochdruckflaschen
im unteren Totpunkt O2 mit ca. 5 bar Überdruck in den Brennraum durch ringförmige Einlassschlitze
im oberen Totpunkt H2 Einspritzung mit sehr hohem Überdruck
nur Auslassventile in den Zylinderköpfen
Auslassventile dichten im Ventilsitz durch Fliehkraft
Auslassventile werden durch Kurvenbahn im stehenden Gehäuse zwangsgeöffnet
keine Ventilfedern mehr nötig
auch keine oben oder unten liegenden Nockenwellen mehr nötig
Hier Ventilsteuerung ohne Kolben und Zylinder:
Zwangsöffnung durch negativen Nocken 21
Abdichten im Zylindersitz 28 durch natürliche Fliehkraft bei Drehzahlen
Hier die Ventilsteuerung in der Perpektive:
beim Umlaufen in einer Nut die Zwangsöffnung, wenn die Erhebung im Gehäuse kommt
Ventil schließt nach der Erhebung durch Fliehkraft
hier 2 Motoreinheiten hintereinander axial in Reihe angeordnet
Diese vollkommen neuartige Ventilsteuerung für einen Umlaufmotor ist im EU-Raum und den USA patentiert. Vor über hundert Jahren haben Umlaufmotoren schon erfolgreich in der Luftfahrt Anwendung gefunden. z.B. Alfred von Richthofen mit seiner Fokker DR2:
Aber mit sehr komplizierter Ventilsteuerung:
Mehrfachnockenwellen mit rotierenden Ventilstößeln, gefederten Kipphebeln außen auf dem rotierenden System.
Einlassventile im Kolbenboden als Flatterventil und das Gemisch durch das Kurbelwellengehäuse (Explosion dann immer bei Flatterventilschäden).
Schon der damalige Umlaufmotor brachte bei ca 100kg Gewicht ca 90 PS bei 1000 U/Min
Zusammenfassung
leichte Bauweise bei hoher Leistung
weniger Teile
vereinfachte Wartung und Zuverlässigkeit
wirtschaftlich bei reiner H2 O2 -Technologie aus der Gasflasche
Abgas reines H2O
Schmiermittel H2O - kein Öl mehr nötig
nullkommanull Stickoxyd ,da Umgebungsluft mit dem hohen Stickstoffanteil am Verbrennungsprozess gar nicht mehr benutzt wird
stehende Kurbelwelle bei geringen inneren Kräften wirtschaftlich nur noch aus Platten und Stiften
Wälzlager für Pleuelaugen auf stehender Kurbelwelle einfach möglich
komplexer Zylinderstern mit internen Kühlkanälen und H2 und O2 Kanälen 3D-gedruckt und nur noch Passungen nachbearbeitet