Umlaufmotor
Der Umlaufmotor war ein Verbrennungsmotor mit starrer Kurbelwelle und drehenden Zylindern.
Übersicht und Geschichte
Umlaufmotoren wurden hauptsächlich in der Frühzeit der Fliegerei eingesetzt. Da man auf der Suche nach leistungsfähigen, aber leichten Motoren war, wollte man die schwere Wasserkühlung zugunsten der leichteren Luftkühlung aufgeben. Um eine genügend große Luftströmung für die Kühlung zu erhalten, ließ man die Zylinder um die Kurbelwelle rotieren. Die Zylinder waren dabei sternförmig angeordnet, in manchen Fällen auch in zwei Reihen. Der Treibstoff wurde über die hohle Kurbelwelle zugeführt. Umlaufmotoren hatten bis zu 14 Zylinder.
Der Umlaufmotor wurde von den französischen Brüdern Laurent und Louis Séguin erfunden. Ihr Motor wurde unter dem Namen Gnôme bekannt. In Deutschland baute die Motorenfabrik Oberursel den Umlaufmotor in Lizenz nach.
Vorteile und Nachteile
Bei gleicher Leistung wogen Umlaufmotoren nur etwa zwei Drittel der herkömmlichen (Reihen-)motoren. Umlaufmotoren zeichneten sich durch ihre Laufruhe aus, da der Motorblock als Schwungrad wirkte. Die rotierende Masse des Motors bewirkte jedoch einen Kreiseleffekt, der die Steuerung des Flugzeugs beeinflusste, was das Flugzeug schwieriger zu fliegen machte; andererseits bei Jagdflugzeugen besonders schnelle Flugmanöver erlaubte.
An Stellen ohne Fahrtwind, z.B. in Automobilen brachten Umlaufmotoren den Vorteil mit sich, daß im Vergleich zu nicht rotierenden Motoren zur Kühlung selbst ohne Fahrtwind oder Gebläse eine Luftkühlung ausreichte.
Nachteilig war ein hoher Schmierstoffbedarf (Brennstoff-/Schmierstoffverhältnis von 4:1) und ein hoher Wartungsaufwand, denn durch die Rotation der Zylinder traten an den Kolben Corioliskräfte auf, die seitlich wirkten. Das Schmierstoffsystem war außerdem offen, so daß einen Gutteil des unverbrannten Öls der Pilot abbekam. Das Schmierölgemisch enthielt übrigens ziemlich viel Rizinusöl...
Außerdem ließ sich die Leistung des Triebwerks nicht steuern. Es hieß entweder »Vollgas« oder »aus« (Wenn bei diversen Flugschauen die Replika der alten Flugzeuge mit diesem Triebwerk zur Landung einschweben, kann man deutlich hören, wie der Pilot den Motor immer wieder abstellt, um die Geschwindigkeit zu reduzieren).
Um den Kreiseleffekt des Umlaufmotors zu verringern, entwickelte man den Gegenumlaufmotor, bei dem sich Zylinder und Kurbelwelle gegenläufig drehen. In den 1920er Jahren gab es sogar ein Motorrad namens Megola mit einem 5-Zylinder Gegenumlaufmotor in der Vorderradnabe.
Einsatz in Fahrzeugen
Neben den bereits erwähnten und sportlich recht erfolgreichen Megola-Motorrädern, gab es Umlaufmotoren auch in Automobilen, zum Beispiel in Fahrzeugen der Hersteller Adams-Farwell, Balzer, Bailey und Intrepid, allesamt amerikanische Automobilmarken von Anfang des 20. Jahrhunderts mit nur regionaler Verbreitung.
Adams-Farwell aus Dubuque, Iowa entwickelte von 1898-1905 fünf Prototypen eines Fahrzeuges mit luftgekühltem, liegendem 3-Zylinder-Umlaufmotor (also mit senkrecht stehender Kurbelwelle) über der Hinterachse und 20 bis 25 PS. Prototyp Nr. 5 schaffte dann den Sprung in die "Serienfertigung": Von 1905 bis 1913 entstanden gerade einmal 52 Adams-Farwell. Die letzten hießen Model 9 und hatten einen 5-Zylinder-Umlaufmotor, der aus 8 Liter Hubraum 50 PS holte.