Motoren-Kinematik von morgen …


Wie der Hüttlin-Kugelmotor die Zukunft verändern wird

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Vor etwa 6.000 Jahren wurden erstmals Baumscheiben als Räder entdeckt, mit einer Achse verbunden… und schon war DAS Transportmittel der Zukunft vom Menschen erfunden. Und neulich erst, 1860, hatte der Franzose Lenoir den ersten Verbrennungsmotor mit fossiler Energie (Kraftstoff-Luftgemisch) erdacht und gebaut, den dann Niklaus Otto 1876 erheblich verbesserte. Und Gottlieb Daimler stellte dann 1886 das erste Automobil auf die Räder. Nur 11 Jahre später, also 1897, hatte dann Rudolf Diesel einen Motor entwickelt, der schwerflüchtige Kraftstoffe verbrennen konnte, ohne elektrische Zündanlage. Dieses Entwicklungs-„Kombinat“ aus Rädern plus Motor führte dann ab Ende des 19. Jahrhunderts zu einem ständig wachsenden Automobil-Boom.

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Das zwangsläufig auftretende Problem: Die Ressourcen an fossilen Energieträgern lassen nach und werden eines Tages aufgebraucht sein. Verantwortlich dafür sind die Verbrauchswerte der heutigen Verbrennungsmotoren, die von Geschwindigkeit, Leistung, Fahrzeuggewicht und diversen Widerständen beeinflusst werden. Da es dem traditionellen Motorenbau nur marginal gelungen ist, dem entgegenzuwirken, konnte nur eine grundlegende Innovation helfen.

Herbert Hüttlin aus dem südbadischen Städtchen Steinen ist Ingenieur und Erfinder und hat sich dieses Problemzyklus angenommen. Sein Credo: Leistung, Verbrauch, Baugröße des Motors und Diversifikation in den Anwendungsbereichen so aufeinander abzustimmen, dass, fernab bisheriger verbrennungstechnischer Lösungen, eine dynamische Antriebsquelle entstand, die den hohen Ansprüchen des Erfinders ebenso genügte wie den Anforderungen der Industrie. Der „Hüttlin-Kugelmotor“ war geboren.

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In dem kugelförmigen Korpus, der einer Taucherglocke nicht unähnlich sieht, findet alles statt, was das Prinzip eines Viertaktmotors ausmacht: Ansaugen, Verdichten, Arbeiten/Verbrennen und Ausstoßen (Abgase). Im direkten Vergleich zu einem gleichstarken Vierzylinder-Verbrenner konventionellen Zuschnitts, der etwa 240 Komponenten benötigt, weist die Hüttlin-Kreation nur etwa 63 auf. Hier vier Zylinder, dort nur zwei Kammern. Zudem benötigt der Hüttlin-Kugelmotor wesentlich weniger Platz für den Einbau und ist deutlich leichter.

Herbert Hüttlins Vision geht noch weiter: Sein Motor, der zu Testlaufzwecken derzeit mit CNG (Compressed Natural Gas/Erdgas) betrieben wird und nur wenig Kraftstoff benötigt, lässt sich als „Range Extender“ (Reichweiten-Verlängerer) für Elektroantriebe wie auch als Hybrid einsetzen. Etliche Vorgänger hatten sich zwar bereits mit ähnlichen Lösungen befasst, waren aber zu keinem befriedigenden Ergebnis gekommen. So entwickelte der Südbadener alle seine Vorgaben in logischer Folge, testete sie ständig und fügte alle Komponenten sicher zusammen.

Das Geheimnis des Kugelmotors? Beide Kugelsysteme folgen einer völlig neuen Motoren-Kinematik.

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Die Verbrennungsenergie, die während eines Arbeitstaktes entsteht, wird hier direkt in eine dynamische Bewegung umgesetzt.

In dem Aluminiumgehäuse befindet sich ein in zwei Großring-Rollenlagern drehender Kolbenrotor mit zwei zylindrischen, jedoch bogenförmigen Hohlräumen. In denen bewegen sich vier ebenso bogenförmige Kolben kreisrunden Querschnitts im stetigen Wechsel paarweise und symmetrisch aufeinander zu und voneinander weg. Der auf der Längenmitte sitzende Ringanker-Generator erzeugt elektrischen Strom, der entweder zum Betrieb von zwei bis vier elektrischen Radnabenmotoren genutzt werden kann, für radnahe Achsmotoren oder für einen achsmittig liegenden Elektromotor. Somit ist eine sehr zentrale, kompakte und multifunktionelle Antriebseinheit vorhanden. Der einzige mechanische Kontakt zwischen Kolben und Kolbenwänden erfolgt über die Kolbenringe.

Die Kolben selbst gleiten im Brennraum ohne Berührung. Damit werden auch wesentlich weniger Kompressionsverluste generiert. Der Kugelmotor ist laufruhig und als Drehmoment-Motor ausgelegt. Als Einsatzgebiete sind vorgesehen: Automobile, Motorräder, Kompressoren, Blockheizkraftwerke, Baufahrzeuge, Schiffe, Notstromaggregate und Kleingeräte.

Zusätzliche Motivation für seine Philosophie bezieht Herbert Hüttlin von Prof. Dr. Ing. Michael Bargende von der Universität Stuttgart: „Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten wird das (rein)batterieelektrische Fahrzeug (BEV) keine kurz- oder mittelfristige Lösung darstellen. So hoch werden weder die Subventionen noch der Kraftstoffpreis steigen, dass sich ein BEV rechnet“. Hüttlins logische Konsequenz: „Mit (wenig) fossiler Energie elektrisch fahren“. Quod erat demonstrandum.

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