Der LC-Motor

Meine erste "Auftragsarbeit": Ein Funktionsmodell, das die Funktionsweise des von seinem Erfinder "Linear Controlled" Motor genannten Kolbenmotors veranschaulicht. Der Motor basiert auf der Tatsache, dass die Kombination eines Zahrades mit einem Hohlrad doppelter Zähnezahl die lineare Führung eines Kolbens mit deutlich weniger Reibung als bei herkömmlichen Motoren ermöglicht.

21.11.2011

Erste fischertechnik Studie zum LC-Motor
Modell & Foto: Frank Holzhauer

Zwar gibt es im fischertechnik Sortiment eine passende Kombination von Zahn-und Hohlrad, aber keine Welle mit entsprechender Kröpfung. Da ich mir zunächst nicht zugetraut habe, eine stabile Kurbelwelle selber herzustellen, habe ich versucht, ein Hohlrad aus der fischertechnik Kette zu bauen.

Auf einer fischertechnik Kurbelwelle ist oben und unten je ein Zahnrad Z30 angebracht, das in einem aus einer Kette gebildeten Hohlrad doppelter Zähnezahl rotiert. Der Radius des Teilkreises des Zahnrads Z30 entsprich der Kröpfung der Kurbelwelle. Dadurch wird die Pleuelstange linear geführt.

Die ganz unten sichtbare Drehscheibe mit den sechs kleinen Rädern dient als Axiallager und Führung der Kurbelwelle.

Das Modell lief extrem schlecht und so ruckelig, dass sich die Bausteine der senkrechten Stützen beim Betrieb verschoben haben, wie auf dem linken Foto deutlich zu sehen ist.

Geöffneter Motor, oberes Wellenlager und oberes Zahnrad entfernt.
Modell & Foto: Frank Holzhauer

Zweites Modell zum LC-Motor,
diesmal mit selbstgebauter Kurbelwelle
Modell & Foto: Frank Holzhauer

Beim zweiten Versuch habe ich aus 4mm Messingrohren und Flachblechabschnitten eine doppelt gekröpfte Kurbelwelle gelötet.

Da ich keine Erfahrung im Löten von Messing hatte, hatte ich Bedenken, dass die nahe der Lötstelle liegenen fischertechnik Teile durch die Hitze beschädigt werden könnten. Daher habe ich möglichst viel Abstand gelassen. Dadurch wurde das Modell recht hoch (ca. 24 cm)

Das Modell lief besser, aber immer noch ruckelig. Als Ursache habe ich Verkanten der Kurbelwelle vermutet.

Drittes Modell zum LC-Motor,
kompakterer Aufbau
Modell & Foto: Frank Holzhauer

Nachdem mit dem zweiten Modell die grundsätzliche Umsetzbarkeit des Prinzips bewiesen war, ging es bei dem dritten Modell darum, ein möglichst kompaktes und robustes Modell zu bauen. Um das Klemmen der Kurbelwelle und Hitzeschäden am Verbindungselement zurKurbelstange zu vermeiden, habe ich nur einen einfachen Versatz gelötet.

Das Modell kann mit der Kurbel von Hand angetrieben werden, die Übersetzung dient dazu, hohe Drehzahlen zu erreichen.

Die lineare Führung der Kolbenstange erfolgt durch das schwarze Zahnrad. Die beiden roten Zahnräder dienen der Verbesserung der Laufruhe, da die Kurbelwelle nur einseitig gelagert ist, kam es zu Störungen.

Das Modell läuft stabil und mit hoher Drehzahl. Die Laufruhe lässt aber immer noch zu wünschen übrig. Vermutlich ist das Modul der fischertechnik Zahnräder zu groß. Ein neues Modell mit anderen Zahnrädern st in Arbeit.