Wankel- Wolfhart- oder Hüttling Motor?

Der Wolfhart Motor (Kugelkolbenmotor, Kugelmotor) - eine der Erfindungen, die vom SSD (MfS, Stasi) unterdrückt wurden, um sie als eigene SSD-Versionen zu verkaufen (Stelzer Motor, Hüttling Motor etc),- kann hier erstmals (1999) der Welt gezeigt werden. (Das Internet macht es möglich.) Unbemerkt von der Welt hatte ein Kernphysiker hinter der Mauer einen Drehkolbenmotor erfunden und gebaut. Den Medien ist es aber bis heute verboten etwas zu diesem Thema zu bringen. Der Mann ist bis heute eine geheime Staatsschutzsache, über die nicht berichtet werden darf. Das Internet ist die einzige Quelle zu einer verbotenen Wahrheit.

In den Sechzigern sprach man im Westen vom Wankelmotor. Im Osten hatte man das Geknatter eines Trabbi (Marke Trabant aus Zwickau) in den Ohren und den Gestank eines unterentwickelten Zweitakters in der Nase. Dieser Taumel- bzw. Drehkolbenmotor sollte dem "Trabbi" und den MZ-Motorrädern einmal eine moderne und umweltfreundliche Antriebsmaschine geben.
Weil in der untergegangenen "DDR" (im Rahmen des sog. "RGW") keine Viertakter gebaut werden durften, die Zweitakter aber zu umweltfeindlich waren, sah ich nur einen Weg: Ein umweltfreundlicher Zweitakter musste geschaffen werden:

Hier ist der Motor, der genau auf die damaligen Verhältnisse zugeschnitten war:

Dies ist die Zeichnung aus der deutschen Patentschrift 25 19 911 (DDR-Patent 113788 vom 11.7.1974).

1-rotierender Kolben 2-rotierender Zylinder 3-Gehäuse 4-kugelförmiger Brennraum 6-Einlass 7-Auspuff 8-Kühlluft-Einlass 9-rotierende Kühlrippen 10-Kühlluft-Auslass 12-Trennwand 15-Kugellager des Kolbens 16-Arbeitsraum

Konstruktion:
Die Hauptteile dieses Motors sind zwei schrägachsig ineinander laufende Rotoren, einem inneren Kolbenrotor 1 und einem äußeren Zylinderrotor 2. Der Kolbenrotor ist eine Kugel, aus der ein apfelsinenscheibenförmiges Stück herausgeschnitten wurde und um zwei Kugellager 15 rotiert. Der Zylinderrotor ist eine entsprechende Hohlkugel, die den Kolbenrotor umschließt. Beide Rotoren drehen sich gemeinsam mit gleicher Drehzahl. Nur ihre Drehachsen bilden einen Winkel zueinander. Damit der Kugelkolben innerhalb der Hohlkugel/Zylinder schwenken kann, müssen sich beide Drehachsen genau im Kugelmittelpunkt schneiden. (Dies muss beim Bau eines solchen Motors beachtet werden, weil sonst Zwangskräfte zwischen Kolben und Zylinder entstehen würden.) Wenn alles genau stimmt, laufen Kolben und Zylinder berührungslos ineinander bzw. ohne unnötige Kräfte aufeinander auszuüben. Der Zylinderrotor ist an seinen beiden Enden in dem stationären Gehäuse 3 gelagert und besitzt eine Welle 14. Er besteht längs aus zwei Hälften, damit er über den Kolben gestülpt werden kann. Zwischen diesen beiden Hälften ist eine Trennwand 12 mit eingeschraubt, die aus der Kugel zwei Halbkugeln macht. Der Kolbenrotor hat eine entsprechende apfelsinenscheibenförmige Ausnehmung, damit er diese Wand aufnehmen kann. Dazwischen haben sich zwei symmetrische Arbeitsräume 16 gebildet. (Das Ganze ist ähnlich einem Gelenk, um zwei nicht fluchtende Wellen miteinander zu verbinden. Die Trennwand kuppelt beide Rotoren drehfest miteinander.)

Kinematik:
Um das Geschehen innerhalb dieser Maschine zu verstehen, müssen wir ins rotierende System gehen. Stellen Sie sich vor, dass Sie mit dem Zylinderrotor mitrotieren. Dann sehen Sie eine Schwenk- bzw. Taumelbewegung des kugelförmigen Kolbens in dem kugelförmigen Zylinder. Der Kolben bewegt sich periodisch vor und zurück bis kurz vor die Trennwand und schwenkt gleichzeitig längs zu ihr. (Er vollführt eine Taumelbewegung, die man in zwei aufeinander senkrecht stehende Schwenkbewegungen zerlegen kann. Eine davon erzeugt die gewünschte Hubbewegung im rotierenden System, die andere ermöglicht ein unsymmetrisches Steuerdiagramm.)
Dieser Motor hat die Kinematik einer reinen Drehkolbenmaschine, so wie es einmal definiert wurde, denn die Schwerpunkte der beiden rotierenden Teile ruhen. Im ruhenden Koordinatensystem gibt es keine Hin- und Herbewegungen. Die Hub- Schwenkbewegungen existieren nur im mitrotierenden, körperfesten Koordinatensystem und verursachen keine oszillierenden Massenkräfte. Bei diesem Motor gibt es also keine durch oszillierende Massenkräfte verursachte Vibrationen.
Zwei ineinander gesteckte Rotoren drehen sich. Eine Berührung zwischen beiden gibt es durch die Dichtteile, wobei die Gleitgeschwindigkeiten aber gering sind, die durch eine Taumelbewegung beider Teile gegeneinander im mitrotierenden System entstehen. Insofern sind hohe Drehzahlen (über 20.000U/min) möglich. Fliehkräfte und andere Kräfte wirken allerdings auf bestimmte Dichtteile, was beachtet werden muss.

Abdichtung:
An schlechter Abdichtung sind viele Versuche von neuen Prinzipien gescheitert, weshalb hier unbedingt eine tragfähige Lösung gefunden werden musste. Das Beste ist immer noch der Kolbenring, der zwar auch nicht vollständig abdichtet, aber brauchbar ist, weil der Druck im Zylinder nur kurze Zeit aufrecht erhalten werden muss. (Je höher die Drehzahl umso unkritischer wird eine Leckage, die man als zeitlich konstant ansehen kann.)

Aus diesen Gründen verwende ich Stücke von Kolbenringen und Ölabstreifringe am Umfang des Kugelkolben. An den Enden sind kleine Lücken, die dem Kolbenringstoß entsprechen. In der Mitte gleitet eine Dichtleiste 11 an der Trennwand 12, was kritischer ist. Sie macht an der Wand die gleiche Bewegung wie eine Wippe, wenn man sie von der Seite aus betrachtet.

Man erkennt hier das schmetterlingsartige Verschleißbild der zentralen Dichtleiste an der Trennwand, was die seitliche Schwenkbewegung des Kolbens entlang der Trennwand widerspiegelt.

Zuerst hatte ich spitze Dichtleisten verwendet, die sich aber im Betrieb nicht bewährt hatten. Deshalb hatte ich halbrunde vorgesehen, zu deren Ausführung ich dann aber nicht mehr gekommen war. Der SSD hatte die Geschehnisse übernommen...

Schmierung:
Genauso wie bei einem normalen Viertakter befindet sich ein Ölbad hinter dem Kolben. Der Kolben besitzt Ölabstreifringe. Beachten muss man hier nur, dass sich wegen der Rotation das Öl außen sammelt. Legt man in diesen Bereich Auslassbohrungen für das Öl, kann man sich unter Umständen die Ölpumpe sparen. Das Öl transportiert auch Wärme aus dem inneren Bereich nach außen und kann mit zur Kühlung heran gezogen werden.

Kühlung:
Eine einfache Zwangsluftkühlung bietet sich hier an. Am Zylinderrotor befinden sich Kühlrippen, die gleichzeitig Lüfterflügel sind. Die Kühlluft wird am hinteren Ende und durch die innen liegenden Aussparungen 8 eingesaugt und durch andere Aussparungen 10 im Gehäuse 3 nach draußen geblasen. Ein Ölkreislauf kann ebenfalls für Kühlzwecke herangezogen werden. Eine Wasserkühlung ist nicht so einfach zu realisieren, wäre aber auch möglich. Die Art der Kühlung hängt davon ab, ob man mit diesem Motor nur einen Rasenmäher oder einen Formel 1 Rennwagen antreiben will.

Arbeitsprozess und Steuerung:
Die Zeichnung bezieht sich auf einen normalen Zweitakt-Prozess, d.h., eine Arbeitskammer arbeitet als Ladepumpe, die andere als Motor. Luft gelangt durch den Einlass 6 in die Ladepumpe, und wird dann durch Kanäle (nicht zu sehen) in die Motorseite gedrückt - nachdem der Auslass 7 durch Kolben und Kolbenringe schon geschlossen wurde. Durch das Schwenken der Kolbenoberkante ist dies leicht möglich, wodurch dieser Motor ein unsymmetrisches Steuerdiagramm bekommt, das dem eines normalen Viertakters ähnlich ist. Dies ist ein großer Vorteil gegenüber einem normalen Zweitakter. Das Gas wird dann in der kugelförmigen Brennkammer 4 gezündet. In der Nähe des unteren Totpunktes wird dann wieder der Auslass geöffnet und danach wieder geschlossen, dann erfolgt das Überströmen des Gases u.s.w.

Die Zündspannung wird hier berührungslos übertragen, was kein Problem darstellt. (Im Gegenteil, es erhöht die Steilheit des Funkens, was wiederum seine Durchschlagsfähigkeit erhöht, weil die Zeit zur Ausbildung von Kriechströmen im Schmutz/Ablagerungen an der Zündkerze verkürzt wird.)
Wegen des besseren Steuerdiagramms und des wesentlich höheren Füllungsgrades (Die Kurbelkastenpumpe hat hier kein so großes totes Volumen.) liefert hier ein Verbrennungstakt mehr Energie als bei einem normalen Zweitakter, weshalb die Literleistung hier höher sein dürfte. Außerdem lässt sich hier die Drehzahl viel weiter erhöhen, weil die Lager nicht mehr den sonst hohen Massenkräften ausgesetzt sind, was wiederum die Literleistung erhöht. Es wäre also nicht nur eine Antriebsmaschine für Rasenmäher und normale Motorräder und Autos, sondern auch ein Hochleistungsmotor für Rennfahrer.
Für normale Autos wäre das Zu- und Abschalten von einzelnen Zylindern leichter möglich, weil sie sowieso nur durch Zahnräder o.ä. miteinander verbunden sind.
Andere Arbeitsprozesse, die mehr dem einer Turbine gleichen, wären auch möglich.
Als Kompressor könnte diese Drehkolbenmaschine auch dienen. Als Pumpe ist sie wegen der hohen Pulsationen weniger geeignet.

Das erste Versuchsmodell:
Um schnell ein Ergebnis zu haben (Es war damals meine Sturm- und Drang Periode) baute ich zuerst eine etwas einfachere Variante mit einem taumelnden Kolben. Aus jeder dieser Art von Drehkolbenmaschine lässt sich eine Taumelkolbenvariante ableiten. indem man die Rotoren anhält und den Kolben mit einer Welle verbindet. Dann bleibt eine Taumelbewegung des Kolben in einem stationären Zylinder übrig. Alles andere bleibt beim alten.

In einem Schuppen in Schulzendorf bei Berlin machte ich die ersten Versuchsläufe. Einen einfachen Messtand hatte ich mir selber gebaut. Ich hatte aber keine Messinstrumente, um hier belegbare Messergebnisse präsentieren zu können.

Einzelne Phasen des Motors mit verschiedenen Stellungen des Kolbens
(Die Trennwand ist hier heraus genommen.)

Wankel Motor	Wolfhart Motor
Kreiskolbenmotor Der Schwerpunkt bewegter Teile (Kolben) rotiert in einer Kreisbahn	Echter Drehkolbenmotor Der Schwerpunkt bewegter Teile (Kolben und Zylinder) ruht
Dreikammer-Viertakt-Arbeitsprinzip mit unsymmetrischem Steuerdiagramm	Zweikammer-Zweitakt-Arbeitsprinzip mit unsymmetrischem Steuerdiagramm
Lineare Abdichtung mit spitzen Dichtleisten	Abdichtung mit Kolbenringen (Segmenten) und flächigen Dichtleisten
Hohe Gleitgeschwindigkeit der Dichtleisten	Niedrige Gleitgeschwindigkeit der Dichtleisten
ÖL muss dem Kraftstoff zugegeben werden	Direkte Ölschmierung wie bei einem üblichen Viertakt-Hubkolbenmotor
Hohe Drehzahlen nicht möglich	Hohe Drehzahlen sind möglich

Diesen Motor hatte ich nur und ausschließlich als Konkurrenz zum Wankelmotor konzipiert gehabt. Deshalb fehlt der Vergleich zum klassischen Hubkolbenmotor. (Will jemand einen Vergleich zum klassischen Hubkolbenmotor machen, so hätte ich heute mehrere neue Prinzipien anzubieten. Diese besitzen ein unsymmetrisches Steuerdiagramm und eine direkte Schmierung, wie z. B. in meinem US-Patent 6,152,014 beschrieben ist. Meinungen/Briefe über meinen Motor
Ich fuhr mit meinem Motor nach Zwickau, wo der Trabbi gebaut wurde. Es stellte sich heraus, dass sie keine neue Idee anfassen durften – nicht einmal ihre eigenen. Sie zeigten mir zwei neu entwickelte Trabbis, die sie in einer Garage versteckten. Sie sahen gut aus, durften aber nicht einmal öffentlich gezeigt werden. Würde es meinem Motor auch so ergehen?

Bei anderen Betrieben machte ich tatsächlich ähnliche Erfahrungen. Das konnte doch aber nicht wahr sein, denn wenn man systematisch jede neue Idee unterdrückt, würde das unweigerlich zum Untergang dieser Gesellschaft führen. So dumm werden die Kommunisten doch nicht sein?

Ich wollte es genau wissen und entwickelte ein einfacheres Drehkolbenprinzip für Pumpen und Kompressoren und probierte es wieder.

Wasserpumpe...............Vakuumpumpe................Kompressor
Videoclip aus "Umschau aus Wissenschaft und Technik" vom 26. 11. 1975
RealMedia (rm) 1,8MB

(Links oben bin ich in jungen Jahren und zeige eine Drehflügelmaschine, die ich erfunden und gebaut hatte. Moderator der Sendung war Herr Otto Dienelt.)

Hier wartet das Fernsehteam auf die Sonne. Dass man mit dieser Pumpe auch einen Reifen mit Luft aufpumpen kann, wollte anfangs keiner glauben.

Trotz aller Repressalien (PM12) gelang es mir diese Drehkolbenmaschine im Fernsehen der DDR zu zeigen.. Danach wollte ich auch meinen Motor vorstellen. Dazu kam es allerdings nicht mehr, denn es ging alles nur so lange, bis sich der SSD einschaltete und alles ausschaltete. Danach hat man nie wieder etwas von dem Erfinder gesehen. Ich wurde nach dieser Sendung aus der Akademie der Wissenschaften rausgeworfen (Kündigung) und bekam nie wieder eine feste Arbeit, wenn man mal von den Stanzarbeiten als politischer Gefangener im Zuchthaus Cottbus absieht. Kein Publikationsorgan durfte je etwas über diesen Motor veröffentlichen. Hier finden sie mein bisher unveröffentlichtes Manuskript von 1975. Eigenartigerweise wurde auch in der BRD mein Manuskript nie veröffentlicht. Meine wichtigste Erkenntnis in diesem Fall ist die, dass nicht Wissenschaftler oder Betriebe über die Einführung einer Erfindung entscheiden - wie man anzunehmen pflegt - sondern allein geheime Staatsschützer in Ost und West - früher und jetzt. Sie sind die wahre Innovationsbremse in Deutschland - geheim und unantastbar.

Links zum Motor:
http://de.wikipedia.org/wiki/Kugelkolbenmotor
(Dieser Link existiert nur noch, weil mein Name als Erfinder nicht genannt wird. Inzwischen ist auch dieser Artikel gelöscht worden. Der SSD (Hptm. Wagner) befahl: "Den Erfinder Willimczik gibt es nicht!" und alle Artikel mit meinen Erfindungen und meinem Namen wurden aus der deutschen Wikipedia gelöscht. Sie tauchen aber bald hier http://www.erfinder-wiki.de/ wieder auf. Inzwischen (2007) hat die Verschwörung auch Wikipedia erreicht und der Artikel "Kugelkolbenmotor" wurde heimlich gelöscht, nachdem am Ende der letzten Löschdiskussion entschieden wurde, dass er bleibt. Der Erfinder wurde ohne Verfahren für immer gesperrt. Mein Motor ist aber dafür jetzt in der spanischen Wikipedia zu finden: Motor del Wolfhart Da ist er auch inzwischen gelöscht, aber in de italienischen u.a. ist er dafür aufgetaucht. So geht der Kampf eben weiter.

In der BRD fand ich sofort mehrere Betriebe, die mit der Entwicklung und Produktion meiner Erfindungen begannen. Es sprach sich rum und immer mehr Firmen wollten meine Erfindungen. Jetzt konnte ich nur noch mit Polizeigewalt gestoppt werden...
Wie dies alles geschah können sie in meinem Buch Codename: Einstein online z. Z. kostenlos lesen.

Neu! Wenn SSD/STASI/KGB und BLKA es dieses Mal gestatten, werden diese Erfindungen von Wolfhart Industries produziert werden.