Kolbenmaschine

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Zur Navigation springen Zur Suche springen
Dieser Artikel oder nachfolgende Abschnitt ist nicht hinreichend mit Belegen (beispielsweise Einzelnachweisen) ausgestattet. Angaben ohne ausreichenden Beleg könnten demnächst entfernt werden. Bitte hilf Wikipedia, indem du die Angaben recherchierst und gute Belege einfügst.
Dieser Artikel dient zunächst zur begrifflichen Orientierung und Navigation innerhalb der bereits in Wikipedia vorhanden Inhalte und Übersichten zu Arbeitsmaschine bzw. Kraftmaschine (Motor). ➯ Bitte noch Verweise u.a. auf die relevanten DIN Normen ergänzen & ggf. RedLinks inhaltlich erstellen!

Kolbenmaschinen sind Fluidenergiemaschinen mit einem Arbeitsraum, dessen Volumen durch einen meist periodisch bewegten Verdränger (Kolben) intermittierend verändert wird. Der Fluidstrom sowie Druck­unter­schiede zwischen Ein- und Auslauf sind bei Kolben­maschinen infolge der inter­mittie­renden Arbeitsweise veränderlich, was sie von kontinu­ierlich arbeitenden Strömungsmaschinen wie Gasturbinen unterscheidet, bei denen Fluidstrom und Druckverlauf stationär konstant bleiben.

Allgemein kann es sich dabei sowohl um Arbeitsmaschinen handeln (in der Sichtweise der Hydraulik: "Geber"), als auch um Kraftmaschinen (Motoren; in der Hydraulik: "Nehmer"), wobei manche Kolben­maschinen auch reversibel in beide Richtungen arbeiten können, wie Hydraulikzylinder sowie manche Hydraulikpumpen, die umgekehrt als Hydraulikmotor funktio­nieren oder ein Stirling-Motor, der als Arbeitsmaschine angetrieben zur Wärmepumpe wird. Grundsätzlich zu unter­scheiden sind zwei kinematische Prinzipien:[1]

  • Hubkolbenmaschinen, bei denen der Verdränger ein Kolben ist, der sich in einem Zylinder hin- und her bewegt. Im weitesten Sinn zählen auch mit einer Membran arbeitende Maschinen (Membranpumpe, Membranzylinder) zu den Kolbenmaschinen.
  • Rotationskolbenmaschinen, bei denen sich speziell geformte Verdränger entweder nur drehen oder dazu noch auf einer Kreisbahn umlaufen.

Hubkolbenmaschinen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei Hubkolbenmaschinen ist der Verdränger ein mehr oder weniger scheibenförmiger Kolben (engl. Piston), der sich in einem Zylinder hin- und her bewegt oder ein zylindrischer Plunger, der zum Beispiel in einer Stopfbuchse läuft. Hubkolbenmaschinen gibt es sowohl als Arbeitsmaschine (Pumpe = Geber) wie auch als Kraftmaschine (Nehmer) die eine Last antreiben, wie ein Hydraulikzylinder. Ähnliche Prinzipien gelten in der Pneumatik, wobei dann jedoch zusätzlich die Kompressibilität des Arbeits­gases mit Verdichtung und Expansion zu berück­sichtigen ist. Zu unterscheiden sind je nach Art der Kinematik:[1]

Rotationskolbenmaschinen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Als Kreiskolbenmaschine zählt auch der Wankel-Motor zu den Kolbenmaschinen

Bei Rotationskolbenmaschinen Rotation (Physik)rotieren speziell geformte Verdränger, so dass der Kurbeltrieb entfällt. Zu unterscheiden sind hier nach der Art der Kinematik:[1]

Einteilung der Rotationskolbenmaschinen[1]
Bezeichnung Kürzel Rotierende
Massenkräfte
Oszillierende
Massenkräfte
Beispiel
Drehkolbenmaschinen DKM Roots-Gebläse
Kreiskolbenmaschinen KKM + Wankelmotor
Drehkolbenartige Umlaufkolbenmaschinen DUKM +
Kreiskolbenartige Umlaufkolbenmaschinen KUKM + + Flügelzellenpumpe

Bei DUKM und KUKM sind in der Regel die Dreh­zahlen begrenzt, wenn die Massenkräfte nicht ausgeglichen werden können.

Maschinenart Arbeitsmaschinen Kraftmaschinen
Hydraulische Kolbenmaschinen
(≈inkompressible Medien)
Kolbenpumpen Hydraulikmotoren
Thermische Kolbenmaschinen
(kompressible Medien)
Kolbenverdichter Verbrennungsmotor
Gasexpansionsmotor
Dampfmaschine
Stirlingmotor

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Wolfgang Kalide: Kolben und Strömungsmaschinen. 1. Auflage, Carl Hanser Verlag, München Wien, 1974, ISBN 3-446-11752-0
  • Norm DIN 1940 „Verbrennungsmotoren“, verschiedene Ausgaben seit Juli 1946

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

WiktionaryWiktionary: Kolbenmaschine – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c d H. Tschöke, K. Mollenhauer, "Dubbel - Taschenbuch für den Maschinenbau", 24. Auflage 2014, Abschnitt P1.1 "Definition und Einteilung der Kolbenmaschinen", Springer-Verlag Berlin Heidelberg, ISBN 978-3-642-38890-3
  2. [1]