Modellmotorenbau

Die Herausforderung bei diesem 4-Zylinder Druckluftmotor ist zum einen die gebaute Kurbelwelle und zum anderen die Steuerwelle mit dem dünnen aber relativ langen Sackloch für die Luftzufuhr. Die Kurbelwelle und die Kurbelwellenlager müssen sehr exakt gefertigt werden, damit die gebaute Kurbelwelle nicht klemmt. Die Kurbelwelle hatte zunächst eine Gleitlagerung mit der der Motor auch schon gut gelaufen ist. Später wurde der Motor auf eine Nadellagerung umgebaut. Damit läuft er perfekt und ist zudem selbstanlaufend.

Konstruktion und Bau eines 4-Zylinder Druckluftmotors (YouTube-Playlist mit 15 Videos)

Technische Daten:
  • Anzahl Zylinder: 4
  • Einzelhubraum: 2,46 cm3
  • Gesamthubraum: 9,85 cm3
  • Bohrung x Hub:14 x 16 mm
  • Kurbelwelle: Gebaut
  • Kurbelwellenlager: Nadellager, 5-fach gelagert
  • Luftsteuerung: über obenliegende Steuerwelle mit Zahnriemenantrieb
  • Gewicht incl. Grundplatte: 3340 g
  • Max. gemessene Drehzahl: 4350 U/min
  • Baujahr: 2021/2022
  • Konstruktion: Eigenkonstruktion
Dieser mit Druckluft betriebene V2-Motor ist von der Fertigung her etwas aufwändiger, da er viele Frästeile, teilweise mit 45 Grad Winkeln, hat. Zudem ist der Motorblock in das Kurbelgehäuse, das Kurbelwellenlager und den Gehäusedeckel geteilt. Diese Teile müssen sehr genau zusammen passen, damit die Kurbelwelle ohne zu klemmen rund läuft und zudem absolut plan gefräst werden, damit keine Druckluft entweicht.

Konstruktion und Bau eines druckluftbetriebenen V2-Motors (YouTube-Playlist mit 5 Videos)

Technische Daten:
  • Anzahl Zylinder: 2
  • Bankwinkel: 90 Grad
  • Einzelhubraum: 2,46 cm3
  • Gesamthubraum: 4,92 cm3
  • Bohrung x Hub:14 x 16 mm
  • Kurbelwelle: Stahl, gebaut
  • Kurbelwellenlager: Gleitlagerung mit Bronzebuchsen
  • Luftsteuerung: über Kurbelwelle
  • Gewicht: 1250 g
  • Max. gemessene Drehzahl: 2680 U/min
  • Baujahr: 2023
  • Konstruktion: Eigenkonstruktion
Diesen 1-Zylinder Druckluftmotor habe ich nach fertigen Plänen gebaut und anschließend um einen Druckbehälter erweitert. Der Motor wurde ohne den Druckbehälter schon sehr oft gebaut und ist ein typisches Werkstück in Lehrwerkstätten für Metallberufe:

 

Technische Daten:

  • Anzahl Zylinder: 1
  • Einzelhubraum: 2,46 cm3
  • Gesamthubraum: 2,46 cm3
  • Bohrung x Hub: 14 x 16 mm
  • Kurbelwelle: Gebaut
  • Kurbelwellenlager: Gleitlagerung Stahl in Grauguss
  • Luftsteuerung: über Kurbelwelle
  • Gewicht incl. Druckbehälter: 3570 g
  • Max. gemessene Drehzahl: 5425 U/min
  • Baujahr: 1982

Technische Zeichnungen siehe: https://www.ulrich-rapp.de/stoff/pc/cad/index.htm

Diese Dampfmaschine ist sehr einfach zu bauen und eine gute Einstiegsübung für Anfänger in der Zerspanung. Technische Zeichnungen zu dieser Dampfmaschine biete ich im Downloadbereich zum kostenlosen Download an.

Konstruktion und Bau einer oszillierenden 2-Zylinder Dampfmaschine (YouTube-Playlist mit 7 Videos)

Technische Daten:
  • Anzahl Zylinder: 2
  • Einzelhubraum: 1 cm3
  • Gesamthubraum: 2 cm3
  • Bohrung x Hub: 8 x 20 mm
  • Kurbelwelle: Gebaut
  • Kurbelwellenlager: Nadellager
  • Luftsteuerung: über oszillierende Zylinder, einfachwirkend
  • Gewicht incl. Grundplatte: 1900 g
  • Max. gemessene Drehzahl: 1750 U/min
  • Baujahr: 2022
  • Konstruktion: Eigenkonstruktion
Dieser Mini-Druckluftmotor ist sehr einfach aufgebaut und besteht aus nur wenigen Bauteilen. Die Herausforderung bei der Fertigung ist eher die Größe der Bauteile, da die Grundplatte des Motors eine Fläche von nur 30 x 22 mm hat.

Technische Daten:
  • Anzahl Zylinder: 1
  • Hubraum: 0,042 cm3
  • Bohrung x Hub: 3 x 6 mm
  • Kurbelwelle: Einteilig
  • Kurbelwellenlager: Gleitlager
  • Luftsteuerung: über oszillierenden Zylinder, einfachwirkend
  • Gewicht: 62 g
  • Max. gemessene Drehzahl: 7850 U/min
  • Baujahr: 2023
  • Konstruktion: Eigenkonstruktion
Die Idee für Konstruktion und Bau des Minimotors ist dem folgendem YouTube-Video entnommen: https://youtu.be/3Hn9qk1sLbU Dieser Motor unterscheidet sich von meinem Minimotor durch den etwas kleineren Hub (5 vs. 6 mm) und die Funktionsweise (doppeltwirkend vs. einfachwirkend)
Die Herausforderung beim Bau von kleinen Sterlingmotoren ist es, einen guten Kompromiss zwischen Leichtgängigkeit einerseits und Dichtheit andererseits zu finden. Aufgrund der extrem geringen Leistung, muss der Arbeitskolben sehr leichtgängig sein, darf aber andererseits auch keinen nennenswerten Druckverlust aufweisen, da ein Druckverlust mit hoher Wahrscheinlichkeit dazu führt, dass der Motor nicht läuft.

Bau eines Stirlingmotors St 2-90 M (YouTube-Playlist mit 6 Videos)

Technische Daten:
  • Anzahl Zylinder: 1 Arbeitszylinder, 1 Verdrängungszylinder
  • Einzelhubraum Arbeitszylinder: 3,08 cm3
  • Gesamthubraum: 3,08 cm3
  • Bohrung x Hub: 14 x 20 mm
  • Kurbelwelle: Gebaut
  • Kurbelwellenlager: Nadellager
  • Gewicht incl. Grundplatte: 1330 g
  • Max. gemessene Drehzahl: 1000 U/min
  • Baujahr: 2022

Der Motor wurde nach Plänen von Manfred Wagner gebaut:

https://www.manfreds-hobbypage.de/
Dieser druckluftbetriebene 5-Zylinder Sternmotor mit oszillierenden Zylindern ist zur Zeit in Konstruktion bzw. Fertigung. Die Konstruktion ist abgeschlossen, die Fertigung in wesentlichen Teilen beendet und der erste Probelauf erfolgreich absolviert:


Bau eines 5-Zylinder Sternmotors (YouTube-Playlist mit 10 Videos)

Technische Daten:

  • Anzahl Zylinder: 5
  • Zylinderwinkel: 72 Grad
  • Einzelhubraum: 1 cm3
  • Gesamthubraum: 5 cm3
  • Bohrung x Hub: 8 x 20 mm
  • Kurbelwelle: Stahl, gebaut
  • Kurbelwellenlager: Gleitlagerung mit Bronzebuchse
  • Luftsteuerung: über oszillierende Zylinder
  • Gewicht: 3000g
  • Max. gemessene Drehzahl: noch unbekannt
  • Baujahr: 2024
  • Konstruktion: Eigenkonstruktion
Dieser etwas außergewöhnliche Motor hat 6 Zylinder und ist trotzdem sehr einfach und nur aus wenigen Bauteilen aufgebaut. Genaugenommen handelt es sich um einen 6-Zylindermotor mit nur 5 beweglichen Teilen. Die Konstruktion ist abgeschlossen und die Fertigung startet in Kürze.



Bau einer 6-Zylinder Elbow-Engine (YouTube-Playlist mit 1 Videos)

Technische Daten:

  • Anzahl Zylinder: 6
  • Einzelhubraum: 0,5 cm3
  • Gesamthubraum: 3 cm3
  • Bohrung x Hub: 6 x 18
  • Kurbelwelle: keine
  • Luftsteuerung: über rotierende Zylinderblöcke
  • Gewicht: noch unbekannt
  • Max. gemessene Drehzahl: noch unbekannt
  • Baujahr: 2024
  • Konstruktion: Eigenkonstruktion

Die Drehzahlmessungen der verschiedenen Motore sind hier zu finden:

YouTube-Playlist mit 5 Videos

Weiteres rund um das Thema "Selbstgebaute Motore" ist in einer YouTube-Playlist zusammengefasst:

YouTube-Playlist mit 51 Videos

Hier könnte auch Dein Projekt vorgestellt werden, wenn Du etwas von mir nachbaust 👍


https://technik-und-handwerk.de/downloads/

Nachbau der Dampfmaschine von Klaus aus Weyhe

Gefertigt 2023 auf einer Wabeco D6000 Drehmaschine

und einer Wabeco F1210 Fräsmaschine

Zum YouTube Video mit Probelauf auf das Bild klicken:

 

Nachbau des 4-Zylindermotors

Gefertigt 2023 in einer Münchner Lehrwerkstatt

für Fertigungsmechaniker