- Vakuummotor
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Funktionsprinzip des Vakuummotors
Carnot-Prozess beim VakuummotorEin Vakuummotor, landläufig auch Flammenfresser genannt, zählt zu den Heißluftmotoren, ist aber im Unterschied zum Stirlingmotor ein offenes System. Technisch gesehen handelt es sich um einen atmosphärischen Motor, da hier der äußere Luftdruck die Arbeit leistet (vergleichbar dem ersten Ottomotor). Dadurch ist die maximale Kolbenkraft auf das Produkt aus Kolbenfläche und Luftdruck beschränkt.
Das kernige Laufgeräusch erinnert an das eines Lanz-Traktors und wird durch das Einsaugen der vor dem Zylinder brennenden Flamme (äußere Verbrennung, Arbeitsmedium: heiße Luft) und das anschließende Ausstoßen der abgekühlten Luft hervorgerufen. Abwärme wird über die Kühlrippen des Zylinders an die Umgebungsluft abgegeben. Der Gasaustausch erfolgt in beiden Richtungen über das Einlassventil, wobei es auch Typen mit separatem Auslassventil gibt. Das Einlassventil wird meist über eine Kurvenscheibe gesteuert. Ein eventuell vorhandenes Auslassventil öffnet automatisch bei Überdruck. Als funktionsfähige Modellmotoren werden sie gerne als Stationärmotor in liegender und stehender Ausführung gebaut sowie als Ein-, Zwei- oder Mehrzylinder. Erfolgreich eingesetzt wurden sie schon in Modellen von nostalgischen Traktoren und in Schienenfahrzeugen.
Nur bei der Bewegung des Kolbens vom maximalen Hubraum zum mittleren Hubraum wird mit Hilfe des durch die Abkühlung der Flammengase entstehenden Unterdrucks Arbeit geleistet. Bei allen anderen Bewegungen des Kolbens ist das Ventil geöffnet.
Vakuummotoren sind nicht selbstanlaufend, auch mehrzylindrige Modelle nicht. Ähnlich wie beim Stirlingmotor ist zur Überwindung der Totpunkte ein Schwungrad erforderlich.
Vakuummotor beim automatischen Klavier
Es gibt auch Vakuummotoren ohne wärme-energetische Wandlung, die lediglich die Druckdifferenz zur Umgebungsluft mittels einer anderen Bauart nutzen: Beim Reproduktionsklavier (Pianola) wird der Vorschub der Papierlochkarte von einem Dreizylinder-Vakuummotor bewirkt, dessen Hubzapfen um 120 Grad versetzt sind, um immer eine eindeutige Laufrichtung zu finden.
Vakuumantrieb
Zahnärzte und Chirurgen verwenden Maschinen mit Vakuumantrieb. Mit einem Schlauch an die installierte Vakuumversorgung angeschlossen, öffnet ein Hebel dosierbar die Verbindung und einströmende Umgebungsluft treibt mit ihrem Druck eine Turbine an. Bohrer oder Sägeblatt drehen sich eventuell über ein Getriebe. Dieser Antrieb erzeugt außen keinen Luftstrahl, der Staub und Keime transportieren oder sonstwie stören könnte.
Weblinks
- Vakuum-Motor. Der Flammenfresser hat nur wenige Teile. (PDF-Datei; 1,18 MB)
- [1] Video auf YouTube.
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