A LEGO Technic “Steam” Engine

Originalartikel wurde veröffentlicht von Dr. Rikvold

Wie funktioniert die Damrfmaschine – Kurzfilm

Leitung für Kostruktoren - Dr. C. S. Soh

Das Double-Action-Druckluft-Motor gebaut aus standarten Komponenten der LEGO Technik. Diese Maschine funktioniert nach dem Prinzip der Druckluft und illustriert elementare Prinzipien der Thermodynamik und Mechanik. Es war ziemlich lustig diese Maschine zu bauen.

Druckluft aus dem blauen Becken geht durch den grauen Schlauch, den Schieber und ein der blauen Schläucher in den Zylinder.

Wenn der Kolben die Grenze seines Hiebs erreicht, schlägt vertikales Pendel den Schieber und überträgt die Druckluft auf die andere Seite des Kolbes, und steuert ihn in die Gegenrichtung. Die Seite, die früher an den becken angeschlossen war wird frei und lehrt das Innere des Beckens. Dieses Mechanismus der Double-Action wurde zum ersten mal in Dampfmaschinen am Ende des 28. Jahrhunderts verwendet. Bewegt von Pendel Schieber hat dieselbe Funktion, wie der Schieber in einer echten Dampfmaschine. Das drehende Ding, das als Centrifugeregulator aussieht ist in Wirklichkeit bloß eine Verziehrung, damit das Motor etwas in Bewegung bringt, und damit ich das einfachste Getriebe demonstrieren kann.

Die Kolbenbewegung nach vorne-nach hinten (Aufwärtsbewegung) ist auf das Drehen mit Balanze, Stiel und Hebel gerichtet. Der Drehimpuls gespeichert in dem großen Schwunggrad hilft dem Pendel das tote Punkt zu überwinden. Äußerlich ähnelt sich die Konstruktion einer Dampfmaschine des 19. Jahrhunderts.

Aber ein Physiker würde einen wichtigen Unterschied dieser maschine von einem echten Dampfmechanismus bemerken: Dieses Motor funktioniert nicht auf Dampf. Anstatt zwischen einem warmen und einem kalten Reservoiren zu funktionieren(Erhitzer und Kondensator) macht das Mechanismus die mechanische Arbeit durch Übertreiben der Luft aus dem Reservoir mit dem hohen Druck, Becher (der ist übrigens zu klein, um ein ideales Reservoir zu sein), ins Reservoir mit dem kleinen Druck, Atmosphäre.

Drei Bilder, die diese Seite illustrieren – Uralte Dampfmaschinen und ihre Teile – sind aus D.H. Thurston, A History of the Growth of the Steam-Engine (Appleton, New York, 1878) genommen. Da sind die Double-Actione Dampfmaschinen von Bulton und Vatt 1784 (links) dargestellt, Mechanismus von Stefenson mit einem Schiber 1833 (oben rechts), und Zentrifugenregulator von Vatt (unten rechts). Das Buch von Sernstein kann man Im Internet unter der Adresse Steam Engine Library finden, das Projekt von University of Rochester Department of History.


Es ist das einzige ein-zyllinder Motor LEGO, das auf Druckluft funktioniert, das mir bekannt ist. Einige interessante Projekte finden Sie auf der Seite Dr. C. S. Soh und Joe Nagata

Projekte mit einigen Zyllindern verlangen keinen großen Schwungrad und Ballanze. Deshalb können diese Projekte ziemlich kompakt im Vergleich zu dem Mechanismus sein.