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Scotch-Yoke-Kurbeltrieb
Aus Kefk.
Der Scotch-Yoke-Kurbeltrieb, auch Kurbelschlaufe genannt, ist ein technischer Mechanismus zur Umwandlung einer Rotationsbewegung in eine Translationsbewegung oder umgekehrt. Bei diesem Kurbeltrieb bewegt sich ein Gleitschlitten oder eine andere Komponente (z.B. zwei Zylinderkolben) aufgrund der Rotation des Pleuels (Englisch: Yoke) hin und her, da das rotierende Pleuel mittels eines in einem Schlitz gleitend gelagerten Bolzens mit der sich linear bewegende Komponente verbunden ist.
Die Bewegungskurve des Kolbens ist (bis auf das Umkehrspiel) eine exakte Sinuswelle (Sinusfunktion), aus der sich eine konstante Rotationsgeschwindigkeit ergibt.
Vorteile gegenüber herkömmlichen Kurbelwellen und Pleuelanordnungen sind:
- Weniger bewegliche Teile
- Leichtgängigkeit
- Bei Motoranwendungen entfallen aufgrund der Verwendung von Kolbenbolzen weitere Verbindungsstellen
- Kolbenfresser und Abnutzungen am Zylinder werden stark reduziert, da Querkräfte am Kolben aufgrund der exakt Sinus-förmigen Pleuelbewegung praktisch entfallen
- Erzeugung großer Drehmomente bei geringer Zylindergröße
- Höherer Zeitanteil am oberen Totpunkt verbessert die Effizienz des Motors
- Höherer Zeitanteil am unteren Totpunkt verbessert den Ausstoß der Abgase des Zweitaktmotors
Nachteile der Kurbelschlaufe sind:
- Schnelle Abnutzung der Bolzenlagerung
- Eine einzelne Kurbelschlaufe kann aufgrund der Umkehrungsbewegung nicht aus einer Linearoszillation Rotation erzeugen; es sind min. zwei winkelversetzte, achsgekuppelte Schlaufen notwendig.
Anwendungen
Der Scotch-Yoke Kurbeltrieb findet seine häufigste Anwendung in Steuerventil-Aktoren für Hochdruck Öl und Gas Pipelines. Eine weitere Anwendung ist der Kurbelschlaufenmotor, auch Scotch-Yoke oder Bourke-Motor genannt.
Quellen
- Englische Wikipedia und genannte Weblinks
Weblinks
- Brock Institute for Advanced Studies: Scotch-Yoke Kurbeltrieb
- Erste kommerzielle Anwendung eines Scotch-Yoke Kurbeltriebes in einem Verbrennungsmotor
- Hans-Günther Rosenkranz zum Kurbelschlaufenmotor
- Informationen zu Scotch-Yoke Aktoren
- Kurbelschlaufe beim Verbrennungsmotor
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