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 meistens sternförmig angeordnet, in manchen Fällen sogar als zweireihiger Stern, aber es gab Umlaufmotoren auch als Boxer- und sogar als Einzylindermotor. 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 vieler Triebwerks nicht steuern. Es hieß dann 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.
Einsatz in Fahrzeugen
Motorräder
In den 1920er Jahren gab es die Megola, ein Motorrad mit einem 5-Zylinder-Gegenumlaufsternmotor in der Vorderradnabe, dessen Kurbelwelle zusammen mit dem Rad und dessen Gehäuse zwischen den Speichen in die entgegengesetzte Richtung rotiert. Die Megola hatte weder Schaltgetriebe noch Kupplung, war aber sportlich sehr erfolgreich und wurde 1924 gegen die BMW-Werksmannschaft deutscher Meister.
Es gab aber auch Umlaufsternmotoren in Motorradrahmen, am bekanntesten und kommerziell am erfolgreichsten war die Redrup Radial von 1912 mit einem Gegenumlauf-3-Zylinder und im Gegensatz zur Megola einen ansonsten konventionellen Antriebsstrang mit externem Schaltgetriebe und Riemenantrieb.
Bei einigen der 1904 in Wales von Barry gebaute Motorrädern war zwar auch ein Umlaufmotor eingebaut, jedoch kein (bei nur 2 Zylindern wie ein V-Motor schüttelnder) Sternmotor sondern ein 2-Zylinder-Boxermotor, der in der Rahmenmitte rotierte.
In den 1940er Jahren konstruierte Cyril Pullin sogar einen Einzylindermotor, dessen Gehäuse in der Radnabe zusammen mit dem Rad rotierte. Als Gewichtsausgleich waren noch Kupllung und Trommelbremse in die Powerwheel genannte Radnabe eingebaut. Das Powerwheel kam allerdings nicht aus dem Prototypenstadium hinaus.
Automobile
Auch in Automobilen gab es Umlaufmotoren, zum Beispiel in Fahrzeugen der Hersteller Adams-Farwell, Balzer, Bailey und Intrepid, allesamt amerikanische Automobilmarken von Anfang des 20. Jahrhunderts mit nur regionaler Verbreitung.