Zwischen 1903 und 1905 entwickelte der amerikanische Erfinder Charles Knight eine radikale Alternative zum herkömmlichen Verbrennungsmotor – eine, die später einige der renommiertesten Automobile der Welt antreiben sollte. Anstelle von traditionellen Tellerventilen verwendete Knights Motor ein konzentrisches Paar von Gleitbuchsen, die im Arbeitszylinder eingesetzt wurden, wobei der Kolben sich in ihnen bewegte. Jede Buchse verfügte über große Ausschnittfenster, die sich beim Auf- und Abgleiten der Buchsen periodisch mit den Ein- und Auslassöffnungen in der Zylinderwand ausrichteten. Die Buchsen wurden durch einen Kurbelmechanismus und eine dedizierte Exzenterwelle angetrieben, die die herkömmliche Nockenwelle vollständig ersetzte.
Der Silent Knight: Debüt auf der Chicagoer Automobilausstellung 1906
Auf der Chicagoer Automobilausstellung 1906 präsentierten Knight und sein Geschäftspartner Lyman Kilbourne den Silent Knight – ein Auto, das von einem ventillosen Vierzylindermotor mit 40 PS angetrieben wurde. Seinem Namen alle Ehre machend war die herausragende Eigenschaft des Fahrzeugs sein bemerkenswert geringes Geräuschniveau im Vergleich zu den Verbrennungsmotoren jener Zeit. Während Käufer anfangs nur langsam aufmerksam wurden, war die Automobilindustrie fasziniert. In den folgenden Jahren löste der Silent Knight eine Welle der Schiebehülsenmotorenentwicklung auf beiden Seiten des Atlantiks aus – eine Welle, die erst nach dem Zweiten Weltkrieg vollständig abebbte.
Weltweite Verbreitung: Wer verwendete Knight-Schiebehülsenmotoren?
Knights Schiebehülsen-Design wurde in den Vereinigten Staaten, im Vereinigten Königreich und in Frankreich lizenziert und produziert. Knight selbst verbrachte mehrere Jahre damit, in den späten 1900er Jahren direkt mit europäischen Herstellern zusammenzuarbeiten, bevor er nach Amerika zurückkehrte. Zu den namhaften Automobilherstellern, die ihre Fahrzeuge mit Schiebehülsenmotoren ausstatteten, gehörten:
- Daimler
- Mercedes
- Willys
- Peugeot
- Voisin
- Panhard-Levassor
Mit der Verbreitung der Technologie begannen Ingenieure, Knights ursprüngliches Konzept weiterzuentwickeln. Ein bemerkenswertes Beispiel kam vom schottischen Hersteller Argyll, der eine Einzelhülsen-Variante entwickelte, bei der eine bewegliche Buchse sich gleichzeitig axial verschob und sich teilweise um die Längsachse des Zylinders drehte – und so sowohl Einlass als auch Auslass allein übernahm, ohne eine zweite Buchse.
Vorteile des Knight-Schiebehülsenmotors
Im Vergleich zu herkömmlichen ventilgesteuerten Viertaktmotoren jener Zeit boten Knight-Motoren mehrere bedeutende Leistungs- und Haltbarkeitsvorteile:
- Größere Gaswechselöffnungen – die großzügigen Ein- und Auslassfenster verbesserten die Luftströmung und die Motoratmung.
- Bessere Leistung bei hoher Drehzahl – herkömmliche Tellerventile erforderten bei hohen Drehzahlen zunehmend steifere Federn, was die Reibungsverluste erhöhte; Buchsen hatten diese Einschränkung nicht.
- Höhere Leistungsabgabe – die Kombination aus verbessertem Gaswechsel und reduzierter Reibung ermöglichte es Knight-Motoren, mehr Leistung zu erzeugen als vergleichbare Ventilmotoren jener Zeit.
- Überlegene Langlebigkeit – noch in den 1920er und sogar in den 1930er Jahren übertrafen Knights Schiebehülsenmechanismen herkömmliche Ventilsteuerungssysteme hinsichtlich der Haltbarkeit um ein erhebliches Maß.
Warum gerieten Knight-Motoren in Vergessenheit?
Trotz ihrer frühen Versprechungen wiesen Schiebehülsenmotoren eine Reihe anhaltender Schwächen auf, die die herkömmliche Motortechnologie nach und nach überwand. Als sich Tellerventil-Designs in der Mitte des 20. Jahrhunderts rapide verbesserten, hatte Knights Ansatz Mühe, Schritt zu halten. Zu den zentralen Schwächen gehörten:
- Abdichtungsprobleme am Zylinder – eine luftdichte Abdichtung mit beweglichen Buchsen aufrechtzuerhalten erwies sich als durchgehend schwierig.
- Einlaufprobleme – die innere Buchse und die Kolbenringe erforderten ausgedehnte Einlaufzeiten und neigten zu frühzeitigem Verschleiß.
- Schmierungsprobleme – die ausreichende Ölversorgung aller beweglichen Flächen im Zylinder stellte eine anhaltende ingenieurtechnische Herausforderung dar.
- Übermäßiger Ölverbrauch – eine direkte Folge des Schmierbedarfs, was diese Motoren kostspielig und unpraktisch im Betrieb machte.
Diese Nachteile verdrängten Schiebehülsenmotoren schließlich aus der industriellen Serienproduktion. Obwohl unabhängige Erfinder das Konzept im gesamten 20. Jahrhundert weiter verfeinerten, erlebte das Design nie ein kommerzielles Comeback – seine späteren Anwendungen beschränkten sich auf Nischenbereiche wie Miniaturmotoren für Modellflugzeuge.
Dies ist eine Übersetzung. Das Original können Sie hier lesen: https://www.drive.ru/technic/50a0d58ab721423821000055.html
Veröffentlicht Oktober 14, 2021 • 4 m zum Lesen
