OS Wankel

Ich habe natürlich keine Ruhe gefunden und die Geometrie des neuen Motors aufgezeichnet.

Man hat weniger Freiheiten, als man glaubt.



Da der Exzenter (also die Kurbelwelle) sich dreimal drehen muß damit der Kolben sich einmal in der Runde gedreht hat, ist das Zahnradverhältnis fix 2:3. Ich habe dann nur zwei Wahlmöglichkeiten: Das Modul (ergibt sich aus den technischen Möglichkeiten) und die Zähnezahl des kleineren Rades. Daraus errechnet sich fast alles, bis auf den Durchmesser des Kolbens, den ich frei bestimmen kann.

Ich habe hier ein Modul von 1,25 mm und 12 Zähne für das kleine Rad ausgewählt. Dann stehen sämtliche Durchmesser fest, hier 15mm für das kleine Ritzel und 22,5mm für das große Hohlrad. Die Exzentrizität ist ebenfalls mit 3,57mm festgelegt.

Die Trochoide berechnet sich nach einer relativ einfachen Formel, wenn man den Durchmesser des Kolbens gewählt hat (hier 60mm). Das wars dann schon. Alle inneren Dimensionen sind hiermit festgelegt. Ein kleiner Freiheitsgrad bleibt mir noch, nämlich die Wölbungen des Kolbens, die maßgeblich die seitlichen Dichtflächen bestimmen. Ich habe hier 3,75 mm als kleinstes Dichtmaß gewählt, also die kleinste Seitliche wandstärke.

Ich finde das alles sehr verblüffend und habe es daher hier mal vorstellen müssen.

Ob es jemals zum Bau kommt steht natürlich in den Sternen. Aber kapiert hab ichs schonmal.

PeterKa

Hallo Peter ,

die angesprochene Bohrung für die "kontrolierte Falschluft " ist einfach anzubringen . Mit der seitlichen Schraube kann man sogar noch etwas regulieren/einstellen .


Quelle

Vielen Dank für die Recherche Allerdings sieht mein Vergaser etwas anders aus, warum auch immer, vielleicht habe ich ihn damals sogar umgebaut, weil die originale Version ohne einstellbare Düsennadel nicht vernünftig funktionierte.



"Störungen in Bild und Ton bitten wir zu entschuldigen ...."

Der andere Vergaser ist nun montiert und kann bald erprobt werden. Wenn das nicht geht bleibt immer noch die Lochbohrvariante.



Der einzige Unterschied für das Vollgas ist der etwas größere Durchmesser des Luftkanals. Im schlimmsten Fall muß ich ausbuchsen. Aber erstmal gucken was er so sagt.

PeterKa

Ich habe noch etwas an der neuen Konstruktion gewerkelt. Mich interessierten der Hubraum und die Verdichtung.

Dazu habe ich die Volumenverhältnisse zwischen dem größten und dem kleinsten Volumen ermittelt. Kann man direkt ablesen, wenn man den Kolben passend einbugsiert.



Das CAD gab mir die Teilvolumina (11,4 und 2,6 ccm) bei einer Kolbenbreite von 20 mm (OS ca, 15mm). Das gibt eine Verdichtung von 1:4,37 und einen Hubraum von 8,8 ccm.

Um auf die angestrebten 10 ccm zu kommen müsste dann die Tiefe etwas erhöht werden. Es kann allerdings sein, daß gute Gründe dafür gibt, den Kolben schmal zu halten. Soweit bin ich aber noch nicht.

Alles in allem entstehen auf den ersten Blick ganz ansehnliche Dimensionen.

PeterKa

Wow ! Respekt ! Der Motor läuft echt gut , tolle Leistung !

Ich meine bei dem Original Vergaser gab es früher dann auch eine Empfehlung das man da eine Luftbohrung mit Einstell Schraube setzen soll.

Gruß Jürgen

Sorry , stand ja weiter oben schon .......

Danke Euch sehr das mit dem Loch kann ja in Wahrheit nicht oft genug erwähnt werden

Inzwischen arbeite ich mit Hochdruck an der Neukonstruktion. Ich hatte bei der letzten Erklärung was Verdichtung und Hubraum betrifft etwas übersehen. Es gab nämlich ein Maß, das ich in der ganzen bisherigen Konstruktion frei wählen konnte, wobei ich mir nicht ausgemalt hatte, daß das Einfluß auf den Motor haben könnte. Es ist die Form des Kolbens. Im einfachsten Fall ist er reineweg dreieckig. Das würde funktionieren und brächte bei 20 mm Breite (auf die es wohl hinauslaufen wird) zu einer Verdichtung von 1:2,44 (!!). Der Hubraum allerdings bleibt bei 8,77 ccm. Wenn nun die Kanten das Dreiecks aufgewölbt werden erhöht sich die Verdichtung (~ Wirkungsgrad). Ich hatte einen willkührlichen mittleren Wert genommen, das dann zu etwa 1:8 geführt hatte. Mann kann den Kolben aber soweit aufwölben, dass er im Bereich der Glühkerze die Trochoide berührt (und das ist beim OS auch so, daher kam das leichte Schaben am OT). Wenn man das tut, erhält man eine maximale Verdichtung von 1:11,82, die durch keine Maßnahme mehr erhöht werden kann. Das ist gar nicht mehr extrem weit von normalen Modellkolbenmotoren entfernt. Der Hubraum allerdings bleibt bei 8,77 ccm stehen. Der Preis dafür ist natürlich ein schwererer Kolben.

Ich habe nun alles Abmessungen zusammen und auch verstanden. Der Motor ist baubar

Na ja.. da sind ein paar relativ unbedeutende Problemchen zu lösen... Ich zähle mal auf: Ein Satz Zahnräder aus gehärtetem Stahl Modul 1,25, eine Kurbelwelle (Exzenter) mit einer Exzentrizität von 3,35mm und 8mm Welle, gehärtet natürlich... Der Trochoiden Körper aus Normalstahl mit polierter Innenbahn mit schlappen 1/100 mm Toleranz (Keine Ahnung wie ich die Innenseite herausschneiden kann. Das Glätten und polieren allerdings ist weniger schwierig). Dann der Kolben aus... was weiß ich was das für ein Metall ist. Der Os Kolben sieht nicht nach Stahl aus, ist aber auf keinen Fall aus Aluminium. Die Dichtlippen aus... errmm was weiß ich denn

Der Rest ist straightforward und zum Teil bereits von mir gebaut.

Also eigentlich ist er praktisch schon fertig (*röchel*). Meine Hoffung ist ja, daß ich den einen oder auch anderen brauchbaren Tip hier bekomme. Ich befürchte allerdings, daß ich professionelle Hilfe in Anspruch nehmen muß (was ich fürchte, wie der Teufel das Weihwasser)

PeterKa

Hehe
Ist schön geworden dein Wankel, Glückwunsch ! !
Ich meine, mein OS-Wankel hat gar keine Verzahnung und läuft direkt auf einer glatten Exzenterwelle, ich schau mal bei Gelegenheit..
Zum Trochoiden - Ist es nicht so, dass der Abstand des niedrigen und höchsten Punktes unabhängig vom Drehwinkel immer gleich sein muss, um ein Trochoid zu sein ? Das würde für Gleichschenkliges Dreieck und als Radius der gewölbten Kanten die Kantenlänge des gedachten Dreiecks sprechen..

Zu dem Hohlrad - Wenn du eine Werkzeugbau-Firma in deiner Nähe findest können die dir das Hohlrad im Kolben Senkerodieren. Die Elektroden könntest du ja fräsen. Beim VTH gibts einen Wankel Bauplan, der ist als "Inspirationsquelle" vielleicht gar nicht schlecht..

Fragen über Fragen ..

Grüße !

Ich schwöre Dir, meine Trochoide ist so trochoidal... trochoidaler gehts gar nit...

Herrn Sinus und seinem Bruder Cosinus sei Dank

Ohne Zahnrad gehts nit, wenn das nur einen Tick verrutscht klemmt der Kolben.

Und mit den Zahnrädern, schaumermal.

PeterKa

Zahnräder

Zahnräder

Rennsemmel schrieb:

...Ich meine, mein OS-Wankel hat gar keine Verzahnung und läuft direkt auf einer glatten Exzenterwelle,...

Zum Vergrößern anklicken....

Hüstel, Sebastian!

@Peter
Bleib mal locker wegen des Werkstoffs der Zahnräder. Die übertragen nämlich keinerlei Leistung/Drehmoment, sondern dienen ausschliesslich der Steuerung (für Sebastian: analog zur Nockenwelle beim Schütteltünnes).
Deshalb ist die Härtung hier verzichtbar, das hält auch mit C45. Wichtig ist nur die Schmierung, und das ist wiederum der Grund, warum Du es mit der Abdichtung nicht übertreiben darfst.
Gruss,
H.

PeterKa schrieb:

Gestern auf dem Platz.

https://www.youtube.com/embed/tRUkcyADsjw?wmode=opaque&start=0

Kommentare gibt es später.

PeterKa

Zum Vergrößern anklicken....

....und ich schrieb noch, " basst scho" und viel Glück dafür,...... und
er kahm, läuft und siegte.
Mein Kompliment dafür.

Hm ? könnte der Kolben, Trochoide, etwa aus Grauguss sein ?.
Die freundlichen OS Japaner geben bei Anfrage bestimmt Auskunft.

Gruß
Peter
c.u.@LG2019

@Holger: Hätte ich eigentlich selber draufkommen können... Tja, bin ich aber nicht.. Gut daß es dieses Forum gibt

@Shoestring: Die Trochoide (und NICHT der Kolben) ist aus Grauguß. Da kenn ich ganz normalen Stahl nehmen. Meine einzige Sorge ist die mechanische Stabilität meiner Fräse Ich habe bisher als Härtestes Messing probiert, das ging klaglos. Da werde ich mich vorsichtig herantasten müssen.

Das kompexeste Bauteil ist der Kolben (Läufer). Schon aus Gewichtsgründen muß der soweit irgend möglich ausgenommen werden. Ich glaube es wäre für mich deutlich einfacher, den Kolben aus Alu zu fräsen, und dafür die Gehäusewand aus Stahl. Die Kühlrippen müsste man dann separat fräsen. Ich weiß nicht ob es eine gute Idee ist, zu alledem kommt ja noch das Thema der Dichtlippen. Bei dem OS wackeln diese in den Schlitzen. Dieses Spiel ist ganz sicher dafür verantwortlich, daß ich von Hand keine vernünftige Kompression aufbauen kann. Das hätte ich gerne etwas besser gemacht.

Das Gesamtgewicht des Motors spielt im übrigen keine Rolle, da der Wankel sowieso deutlich leichter ist, als ein "Schüttler". Es wäre sicher zu verantworten das Gehäuse aus Stahl zu bauen.

Nur zur Sicherheit die Nachfrage: Kolben und Gehäuse aus Alu geht gar nicht, oder ? Natürlich Zahnrad und Dichtlippen aus hartem Material.

Es sind in der Tat die Materialprobleme die den Bau des Motors anspruchsvoll werden lässt. Und natürlich die Rücksicht auf die eingeschränkten Möglichkeiten meiner Bastelwerkstatt.

Und wers noch nicht weiß: wenn ich Teile auswärts fertigen lassen muß, werde ich den Motor nicht bauen, denn in Wahrheit brauche ich den Motor nicht

PeterKa

Alu auf Alu

Alu auf Alu

Zitat PeterKa:
Nur zur Sicherheit die Nachfrage: Kolben und Gehäuse aus Alu geht gar nicht, oder ?:
Zitat Ende:

Alu auf Alu geht schon wenn du die Alu Lauffläche aufwendig verchromst.
Das machen uns die AAC F2D Combat Motore Fora, Profi und Zalp vor.....ooder,
eine verchromte Messing Lauffläche ,ABC ….oooder
eine vernickelte ,Nikasil, Messing Lauffläche ,ABN.

Gruß
Peter

Hallo Peter !

Ich würd mal die Wärmeausdehnung im Blick behalten. Alu ist da eigentlich ziemlich ungünstig wenns größer wird.
Zur Inspiration für ein Vollstahlmotor aus Blechen : https://de.wikipedia.org/wiki/Wielandmotor
Grad für den Läufer wär der Aufbau aus einzelnen Blechen ziemlich ideal

Hier gibts Dichtlippen : (100x1,2x10,2mm Hartmetallstreifen)
http://www.hht-hartmetall.com/produktprogramm/rechteckstaebe.html

Ich mach mal ein Foto von meinem Wankel-innenleben, wenn ich Gelegenheit habe.

Grüße !

P.S.: Meine Idee wäre jetzt gewesen, dass man den Läufer aus 1-2mm Stahblechen Baut, ähnlich wie ein Brushless Stator.. Kann man alles Hartlöten. Dicht bekommt man den ja so, man müsste dann nur die Außenkontur noch mal bearbeiten. Hitze sollte kein Problem sein für das Hartlot

PeterKa schrieb:

Es sind in der Tat die Materialprobleme die den Bau des Motors anspruchsvoll werden lässt. Und natürlich die Rücksicht auf die eingeschränkten Möglichkeiten meiner Bastelwerkstatt.

PeterKa

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Hallo Peter,

auch von mir Glückwunsch zur gelungenen Motorrettung.

Die Idee, dann direkt einen kompletten Wankel zu bauen, ist bei dir ja nichts ungewöhnliches. Mach mal...

Die von OS verwendeten Materialien, so meine These, haben - nach hunderten von getesteten Vesuchsmotoren - sich wohl vorrangig aus den Laufspielen im Heißzustand ergeben. Es gibt ja auch Testberichte, Peter Chinn hat da intensiv recherchiert.
Der Läufer/Rotor des Wankel I ist danach aus Meehanite (Stahlguß), voll bearbeitet. Das Laufspiel ist zwischen Ansaugseite und Abgasseite nicht konstant und im hundertstel Bereich toleriert. Da ich mal einen Wankel II restauriert habe, kann ich zum Rotor sagen, daß es ein Stahlgußteil ist, zähhart, vermutlich ein warmfester Nickelstahl. Wobei m.E. nicht die Festigkeit, sondern der Wärmeausdehnungskoeffizient für die Materialauswahl entscheident war (Kein Wunder, daß OS am Vergaser gespart hat). Dieser Motor ist - von außen - luftgekühlt, an was soll der Rotor die Verbrennungswärme abgeben, da bleibt ja nur das bißchen Öl im Sprit. Im Gegensatz zum "großen" Wankel fehlt der innere Öl- und Wasserkreislauf und die seitlichen Dichtleisten am Rotor. Die Dichtleisten sind aus IKA-Kolbenringmaterial.
Würde mich interessieren, welche Materialvorschläge in dem VTH-Bauplan zum Wankel gemacht wurden.

LG,
Harald

Hallo !

Danke für das Bild vom Läufer, so hatte ich meinen auch in Erinnerung.
Hab mich also nur halb falsch erinnert, Laufen macht der direkt auf dem Glatten Exzenter. Die Verzahnung ist wie in Post#67 zu sehen gelöst..

Peter, hast du beim Blechwankel den Teil mit den Dichtwalzen gesehen ?

Grüße !

P.S.: Meehanite ist kein Stahlguß, sondern Grauguß mit Kugelgraphit. Ich hab mal in einer Giesserei gearbeitet, die sich darauf Spezialisiert hatte.

Bin noch nicht beim Material sondern bei etwas sehr viel Banalerem. Das Thema kommt später, zuerst habe ich mich mit dem Bauteil zu beschäftigem, auf dem die ganze Konstruktion fußt: Das Getriebe.

Ich habe keine Ahnung von Getrieben. Wenn ich Zahnräder brauchte habe ich Mäder Tabellen gewälzt und dann geordert.

Hier ist das Problem ein wenig sehr viel deutlich komplexer.... Solche Zahnräder gibt es nicht zu kaufen, man muß sie sich anfertigen lassen.

Kommt nicht in Frage. Selbermachen! Und jetzt wirds kompliziert. Ich mußte mich in die Materie eingraben und Begriffe verstehen wie Eingriffswinkel, Teilkreis Grundkreis und Wälzkreis, Evolventenverzahnung und weiß der Teufel was sonst noch da eine Rolle spielte.

Mann das wurde richtig kompliziert, biß ich endlich kapierte, daß die Zahnkorrekturfaktoren nur gebraucht werden, weil sie die Nachteile einer ökonomischen Fertigung ausgleichen müssen..

Das Problem beim Erlernen dieser Dinge (3 Tage!!) lag darin zu erkennen was unter welchen Umständen relevant ist.

Ich habs rausgekriegt und konnte dann endlich die Zahnräder korrekt berechnen und letztlich auch parametrisiert zeichnen. Ich sage nur Puhhh.



Es gibt Programme die das erledigen, kosten aber alles Geld und davon versteht man am Ende auch nix besser.

Ok... Dies Zahnpaarung ist vielleicht nicht ganz optimal, da ich beim kleinen Rad nur 12 Zähne nehmen konnte (Modul 1,25), sonst hätte ich es nicht mehr fräsen können. Aber der Eingriff ist immer noch auf der sicheren Seite.

Sodele und jetzt muß ich die Viecher fräsen... Ich habe mal geschaut, es gibt Leute die Stahl mit einer Portalfräse bearbeiten, also dann kann ich das auch *hust*.

Wenn ich diese beiden Räder nicht gefräst bekomme hat sich das Projekt erledigt.

PeterKa

PeterKa schrieb:

..., daß die Zahnkorrekturfaktoren nur gebraucht werden, weil sie die Nachteile einer ökonomischen Fertigung ausgleichen müssen...

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Nein.
Mit der Profilverschiebung passt man den Achsabstand der Stufe an. Und das dürfte auch hier wichtig sein, denn ohne da genauer eingestiegen zu sein, ist der sicherlich von der Exzentrizität der Exzenterwelle abhängig.
H.
der den ganzen Tag mit Verzahnung zu tun hat

P.S.: Meehanite ADI ist bainitisierter Kugelgraphitguss (Basis GGG70)

Na gut, das mag ja sein. Ich meine verstanden zu haben, daß Profilverschiebungen dafür da sind, einen bestimmten Achsabstand einzustellen, wenn die Zahnradgrößen aus anderen Gründen den erforderlichen Achsabstand nicht hergeben. Damit habe ich hier nichts zu tun, da ich den sich ergebenden rechnerischen Achsabstand als Exzentrizität für die weitere Konstruktion genommen habe. Sie beträgt hier 3,75 mm und damit passen die Räder, zumindest in der Zeichnung und der Animation. Ich müsste mich um Achsverschiebung kümmern, wenn ich mit dem Wert 3,75 nicht leben könnte und zum Beispiel 4,0 unbeding erreichen müsste. Das ist aber nicht der Fall, mit den 3,75mm komme ich gut zurecht.

Die zweite Kategorie von Anpassungen ist die Kopfkreiskürzung, die man braucht um die Unterschnitte, die durch die industrielle Fertigung zwangsweise entstehen, zu eliminieren. Das kabe ich kapiert, wollte es aber nicht hier ausbreiten, weil das nur noch wenige interessieren würde. Ich habe die Parameter so gewählt, daß ich das nicht brauche.

Ich hab mal etwas über MEEHANITE gelesen. Das Herstellungsverfahren wurde 1931 patentiert. Es ist zur Herstellung von Gußteilen höherer Qualität entwickelt worden (der OS Kolben ist ein Gußteil!). Ich sehe aus meiner eher laienhaften Sicht nicht, warum ich mich darum kümmern sollte, wenn ich den Kolben (Läufer) nicht gieße.

Manche Materialanforderungen resultieren ja nur aus Anforderungen einer industriellen Produktion. Ich habe mich mehr um die Möglichkeit einer maschinellen Bearbeitung mit relativ primitiven Maschinen zu kümmern, die Produktionszeit ist dabei nebensächlich.

Also ich würde in meiner Naivität den Kolben aus dem Vollen fräsen und drehen. Er wird das dritte Bauteil sein, an das ich mich heranwage. Noch vorher ist die Excenterwelle dran... aber bis dahin fließt noch viel Wasser die Weser herunter.

PeterKa

PS: Sollte sich doch jemand ins Thema Zahnräder einfummeln wollen: https://www.ahoefler.de/maschinenbau/getriebetechnik.html

Alles richtig.
Wenn Du auch 3,75mm Exzentrizität in der Welle hast, dann läuft's.
H.