Die Ausgangssituation

Vor ca. 30 Jahren entstand nach Otto-, Diesel- und Wankelmotor eine neue Idee einer Arbeitskraftmaschine bzw. eines Verbrennungsmotors. Aus der Analyse der bis dahin bekannten Konzepte waren die allseits publizierten Nachteile jedes einzelnen Konzeptes klar erkennbar.

Wie sollte allerdings eine moderner Verbrennungsmotor aussehen, der mindestens die Vorteile und auch die Nachteile berücksichtigen würde und den Weg zu etwas Besserem aufzeigt? Zukünftige Kundenwünsche, ganzheitliche Umweltgesichtspunkte, die Vereinbarkeit zwischen Technik, Design und Preis stecken enge Rahmenbedingungen für innovative Produkte – wie den Wytulany-Motor.

Ab 1998 wurde das erste technische Grundkonzept des Wytulany-Motors umgesetzt und der Prototyp I [ Bilder ] hergestellt. Dabei sollte zunächst der Nachweis erbracht werden, dass die mechanische Grundidee des Prinzips »Katze und Maus« zu einer Arbeitskraftmaschine bzw. zu einem Verbrennungsmotor führen kann.

Nachdem 2006 das Potenzial des Prototyps I hinsichtlich seiner Konstruktionsweiterentwicklung und seiner Motorcharakteristika ausgeschöpft war, wurde der Prototyp II konstruiert und gefertigt. Die Zielsetzung, einen dauerhaften und sicheren Betriebszustand eines Verbrennungsmotors zu erreichen, stellte exakte Anforderungen an einen einfachen und effektiven Steuer- und Regelungsaufwand. Die Verbesserungen in den Schwerpunkten Kraftstoffzuführung, Einlass- und Auslassverhalten, Dichtigkeit, Kühlung, engere Maßtoleranzen und flexiblere Einstellmöglichkeiten erlauben jetzt eine höhere Dauerbelastung, verbesserte Motoreigenschaften und einen längeren Laufzeitzyklus.

Entscheidend dabei ist, dass erstmalig ein vollständig neuer Verbrennungsmotor mit dieser Technik entwickelt und erfolgreich gebaut worden ist. Die Zukunft wird zeigen, welche Stärken hinsichtlich der Motorkenndaten Verbrauchsverbesserungen, Gewichtsreduzierungen und Zuverlässigkeit möglich sind.

Prinzipieller Aufbau

Die hauptsächlichen Teile in dieser Zwei- Zylinder- Arbeitskraftmaschine sind Zylinderblock, Kolben, mechanische Übersetzung mit elliptischen Zahnräder und Gehäuse mit Einlass- und Auslasskanälen. Zusätzlich sind Teile (Vergaser, Elektrik usw.) aus einem handelsüblichen Verbrennungsmotors eingesetzt.

Für die erste Überprüfung der Funktionsweise der Mechanik wurde Druckluft (Luftanschlüsse anstelle der Zündkerzen) anstatt Kraftstoffgemisch eingesetzt, da die genaue Regelung und Steuerung der Takte zunächst nicht im Vordergrund stand . Die angelegte Druckluft simulierte das Zünden des Kraftstoffgemisches und die daraus resultierende und benötigte Expansion zur Hubbewegung des Kolbens.

Technische Ausführung und Arbeitsweise

Im Prototyp I sind zwei Zylinderblöcke – um 180° versetzt – mit je einer Halbwelle verschraubt und im Gehäuse axial drehbar gelagert. In jedem Zylinderblock ist je ein Kolben analog eines Kolben im Hubkolbenmotor geführt. Konstruktive Grunddaten sind mit Kolbendurchmesser von 56 mm, der Kolbenhub ist auf 68 mm und das Hubraumvolumen mit ca. 500 cm³ festgelegt.

Beide Zylinder drehen sich um eine Achse mit gleichmäßiger Winkelgeschwindigkeit während die jeweiligen Kolben – ebenfalls in Drehrichtung der Zylinder – dies mit veränderlicher Winkelgeschwindigkeit tun. Dadurch ergibt sich eine Relativbewegung zwischen Kolben und Zylinder. Zylinder und Kolben durchlaufen die Takte Ansaugen, Verdichten, Arbeiten und Ausschieben bei einer Umdrehung.

Ausblick

In diesem Jahr (2009) ist das Patent für den Wytulany-Motor eingereicht worden [ Details ] und damit eine 30-jährige Konstruktionsidee Wirklichkeit geworden. Die Entwicklung und Umsetzung des Wytulany-Motors ist bedingt durch die praxisnahen Erfahrungen bei den Prototypen bis zum heutigen Tage weit vorangeschritten. Es liegt nun an der Zukunft die theoretisch Grundlagen voranzutreiben und daraus Rückschlüsse auf die Umsetzung weiterer Prototypen zu machen.

Ein Vergleich mit vorhandenen Motorenkonzepten

[ z. B. ein Vergleich mit dem Otto-Motor ]

fällt schon aufgrund der einzigartigen Konstruktion zugunsten des Wytulany-Motors aus. Weitere Verbesserungen können durch weitere Studien an diesem Kreiskolbenmotor ermöglicht werden.

Im nächsten Schritt sind die Motorkennzahlen durch Prüfstandsversuche zu dokumentieren und damit die Basis für weitere Prototypen auf dem Weg der Serienreife zu schaffen. Für den Prototyp III als High-Tech-Ausführung ohne die z. Zt. noch benötigte Ellipsensteuerung ist eine Grundidee vorhanden und wartet auf die Umsetzung. Diese zukünftigen Schritte sind theoretischer und praktischer Art und verlangen ein hohes Maß an Sachverstand, Engagement und finanziellen Rahmenbedingungen. Um entsprechende Partner in länder- bzw. bundesnahen Institutionen und privaten Unternehmen zu finden, wurden erste interessante Gespräche geführt.