Ein Modell-Ottomotor, ähnlich wie er im Wright Flyer 1903 als Vierzylinder eingesetzt wurde (06.2016)

Ein Verbrennungsmotor zu bauen, war neben den Heißluftmotoren immer ein Wunsch, den ich mir jedoch nie erfüllen konnte, da meine einfache Werkstattausrüstung dafür nicht geeignet ist. Ohne große Drehmaschine und gute Fräseinrichtung ist die Kolben-Zylinderkombination, das Schwungrad und die Einlass-/Auslasskombination nicht herzustellen.
Bei ebay habe ich zufällig so einen Motor gesehen und ersteigert.

Ottomotor mit Schnüffelventil als Modell

Es ist ein Einzylinder Ottomotor mit Schnüffelventil, ähnlich wie ihn die Gebrüder Wright bei ihrem ersten Motorflugzeug als Vierzylindermotor eingesetzt hatten:

Grafik der Wright Flyer Engine
Quelle: NASA

Dieser  Einzylinder-Ottomotor hat im Gegensatz  zu der Wright Engine von 1903  einen Vergaser und Zündkerze. Bei der Wright Flyer Engine gab es eine innere Zündeinrichtung und  der Sprit tropfte aus Düsen in der Nähe der Schnüffelventile, wo er verdampfte und als Benzin-Luftgemisch eingsaugt wurde. 

Ottomotor miit Schnüffelventil, wassergekühlt

Ottomotor mit Schnüffelventil und Wasserkühlung als Stationärmotor

Das Schnüffelventil war in den Anfangszeiten des Ottomotors oft eingesetzt. Durch Unterdruck des zum unteren Totpunkt eilenden Kolbens wird ein durch Federdruck gehaltenes Ventil geöffnet, um so das Benzin-Luftgemisch in den Brennraum zu befördern. Das Auslassventil hingegen wurde immer über eine Nocke zwangsgesteuert. Eine auch von der NASA (  https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/engopt.html ) gezeigte animierte Grafik zeigt sehr schön die Wirkungsweise des Ottomotors mit Schnüffelventil (das grün gezeichnete Teil stellt die innere Zündeinrichtung des Wright Flyer Motors dar, bei meinen Motor muss man sich hier die Zündkerze und Vergaser vorstellen). 

Animierte Grafik des Ottomotors mit Schnüffelventil
Quelle: NASA

1.Takt (Einsaugen) das Schnüffelventil öffnet, Auslassventil  geschlossen.
2. Takt (Verdichten) beide Ventile geschlossen
3. Takt (Zünden und Arbeiten) beide Ventile geschlossen
4. Takt (Ausstoßen) Schnüffelventil geschlossen, Auslassventil bis OT offen, danach schließt Auslassventil wieder

Hier noch ein paar Details des Motors:

Nocke des OttomotorsSchnüffel-/AuslassventilHallgeber Transistorzündung

                                                                    Nocke Auslaßventil                 Ein-/Auslassventil mit Vergaser          Hallgeber Transitorzündung

Das Innenleben der  Ein-/Auslasskombination könnte so aussehen:

Schnüffelventil Ottomotor

Ich habe den Motor zunächst einmal gereinigt. Ventile,Vergaser und Benzintank waren sehr verharzt, die zugesiffte Benzinleitung wurde erneuert, .........aber der Motor wollte nicht anspringen.
Dann habe ich die Stellung der Nocke kontrolliert  und festgestellt, dass das Auslassventil sehr spät (fast schon im OT) öffnet. Vermutlich hatte der Vorbesitzer  aus diesem Grund den Motor auch nicht zum Laufen gebracht und deshalb verkauft.
Ich habe die Nocke so eingestellt ( wie in der animierten Grafik) dass das Auslassventil direkt nach UT öffnet und siehe, jetzt springt der Motor an.
Wenn der Vergaser des Motors "geflutet" wird ( beim Einsaugtakt Finger auf  Vergaseröffnumg),  dann springt der Motor auch ohne den vorgesehenen Seilzugantrieb sauber an (Video).
Ein Schwachpunkt des Motors stellt die Thermosiphonkühlung dar. Sie ist nicht ausreichend groß dimensioniert, so dass der Motor nach längerer Laufzeit sehr heiß wird.
Mit einem Aluminiumaufsatz auf den Kühler war eine gewisse Verbesserung festzustellen ( ist vermutlich noch zu klein).  Eine weitere Verbesserung konnte ich mit einem Zwischenstück aus Edelstahl von Ventiltrieb zum Vergaser erzielen. Der Vergaser wurde zu schnell heiß, so dass der Benzinzufluß (Aspen 2, schmiert gleichzeitig den Motor) gestört wurde. Mit dem Zwischenstück bleibt der Vergaser viel länger kühl (geringe Wärmeleitfähigkeit des Edelstahls).
Um die thermische Standfestigkeit des Motors zu erhöhen, habe ich dem Motor eine zusätzliche Kühlung mit Kühlkörper verpasst:

Ottomotor mit Schnüffelventil und zussätzlichem Kühlkörper

Übrigens, wenn bei diesem Motor das Auslassventil bis zu einer bestimmten Mindestdrehzahl offen gehalten wird (z.B. Fleihkraftregler), dann wird aus diesem Motor eine sogenannte Hit and Miss Engine. Das setzt allerdings ein größeres Schwungrad voraus, damit die Drehzahl nicht zu schnell abfällt.

PS: Bei www.modellmotorenbau.de habe ich einen Viertaktmotor (Bärenz-Motor) entdeckt, der zu meinem Ottomotor oder umgekehrt eine verblüffende Ähnlichkeit  hat.

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