Historisk kilde : “Historical Engines of the Deutz AG Collection” af : Wayne S. Grenning USA.
Otto & Langen no. 115 th. & 2697 tv. som pt. ses på Dansk Motorsamling.
115 & 2697, bemærk den forenklede opbygning af den overliggende gearkonstruktion – 10 års udvikling.
Ovennævnte navne borger for dyb respekt, om kendskabet til forbrændingsmotorens historie er kendt.
I 1867 konstruerede de herrer verdens første forbrændingsmotor af kommerciel interesse; nemlig den “Atmosfæriske motor”.
Hos N. A. Otto & Co. i Køln havde man i en årrække eksperimenteret med en nykonstruktion, der byggede på principper om atmosfæriske tryk, og en lineær aktion omsat til rotation. Maskineriet kom til at revolutionere den gængse opfattelse af en motor, hvor dampmaskinen på dette tidspunkt var næsten eneherskende.
I 1867 blev man enige om, at præsentere den nye motor på verdensudstillingen i Paris. På denne udstilling deltog endvidere Lenoir og Hugon med deres forbrændingsmotorer. De stolte franskmænd var sikre på, at Lenoir ville vinde den store pris, men de måtte bide i det sure æble, da forskellige belastnings- og forbrugstests afslørede, at den nye Tyske Otto-motor var konkurrenterne overlegne på alle felter. Den næstbedste motor ydede kun halvdelen ved samme forbrug, som den “Atmosfæriske motor”. Første prisen med guldmedalje blev hjemført af de innovative ingeniører fra Køln.
De tre konkurrerende motorer byggede alle på et princip uden kompression, med antændelse af brændstoffet straks efter det fyldtes i forbrændingskammeret. Eugen Langen’s & Nicolaus Otto’s design med et såkaldt “frit stempel” var dog unik, idet den udnyttede det negative tryk under stemplet, alt imens de varme forbrændingsgasser afkøledes. I samspil med en friløbskobling havde man skabt samtidens mest banebrydende motor.
Motor nr. 1 blev straks efter udstillingen solgt, til en virksomhed i Paris, hvor den havde sit virke i mange år.
I slutningen af nittenhundredetallet indså DEUTZ, at denne signifikante maskine med motornummer 1, måtte hjemkøbes, som vidnesbyrd om fabrikkens oprindelse. Der var naturligvis lavet forskellige modifikationer til det oprindelige design, men idag er den fantastiske motor ført tilbage til originalt tilsnit, og kan nu opleves i den historiske samling kaldet “Technikum” nær Køln. Naturligvis fremvises maskineriet i omdrejninger ydende sin halve hestekraft. I den spændende samling er også Otto’s første fire-taktsmotor årgang 1877.
Som et kuriosum kan det tilføjes, at Deutz fabrikkerne naturligvis blev jævnet med jorden under anden verdenskrig, men fremsynede mænd havde sørget for, at samtlige klenodier blev gravet ned ved en bondegård langt ude på landet, straks man opdagede en vis herres ambitioner, om verdensherredømmet…
Idag findes der på verdensplan mindre end tyve overlevende Otto & Langen “Atmosfæriske” motorer, så stor var overraskelsen, da Dansk Motorsamling var på samarbejdsbesøg på Teknisk Museum i Helsingør, og på lageret fandt to af disse forbrændingsmotorens stamfædre med motornumrene 115 og 2697.
Vi indgik naturligvis en samarbejdsaftale med Hr. Direktør Jens Bregnegaard og Teknisk Museum om; at begge disse unikke maskiner skulle restaureres og udstilles i levende live hos os på Motorsamlingen og hos TM. i Helsingør.
Synsmæssigt så begge maskiner rimelige ud, men vi kunne da godt se, at tidens tand havde krævet et og andet; eksempelvis et brækket svinghjul og forskellige manglende dele. Mest mangelfuld er no. 115 trist nok, idet denne type kun er kendt i dette ene eksemplar. No. 2697 ser langt mere tilgængelig ud.
De to Atmosfæriske Otto & Langen-motorer kan nu opleves hos os på Motorsamlingen, og forberedelserne er godt igang før vi påbegynder det delikate arbejde med restaureringen.
Vi har allieret os med sagkundskaben på verdensplan, for at nå det optimale resultat, og vi er således ekstremt glade for den store interesse og videndeling, som vi har fundet hos Deutz AG, hvor direktøren for Technikum Holger Friederich, har været os uvurderlig hjælpsom, såvel med teknisk som historisk materiale. Endvidere har Wayne S. Grennig; formand for det internationale “Free Piston register” leveret spændende materiale og gode råd. Wayne er endvidere en af støtterne bag “Coolspring Power Museum” i USA – se deres hjemmeside og du kommer til at savle…
I Oktober måned har vi været på studietur til England, hvor et besøg på Anson Engine Museum syd for Manchester, stod øverst på ønskelisten. Anson er nemlig i besiddelse af ikke mindre end fire “Atmosfæriske” motorer, som fremvises i omdrejninger. Her er tale om Crossley motorer efter Otto’s patent, naturligvis bygget i Storbritannien. Klart nok er det af stor hjælp, med ligesindede, der hellere end gerne deler viden og historie – vi kom hjem med masser af gode erfaringer, og stor lyst til at gå igang med arbejdet. Vi kan på det kraftigste anbefale besøg på prisbelønnede Anson – unikke Engelske maskiner i hobetal, hvoraf hovedparten kan opleves i drift.
Motor No. 115 er bygget 1868 og yder 1 HK ved ca. 90 omdr/min. Boring: 122 mm. Slaglængde: Laaang.. Motoren har flammetænding og kører på “belysningsgas”. Der er tale om Nordeuropas ældste forbrændingsmotor, solgt af Otto & Langen i 1878 til Rich. Schlichter i Düsseldorf, efter ti år, som formodentlig “eksperimentalmotor” på motorfabrikken. Forskellige modifikationer til 1868 designet vidner om disse eksperimenter, bla. regulatoren, der styrer udstødningstrykket.
Motor No. 2697 er bygget 1877 og yder ½ HK ved ca. 95 omdr/min. Denne motor er absolut en af de sidste Atmosfæriske motorer bygget hos Otto & Langen. Selve konstruktionen er den forbedrede udgave efter Gottlieb Daimlers patent af 1874, hvor den overliggende gearkasse nu blev simplificeret, med kun en gearaksel, og en mere effektiv kobling. I 1872 havde Otto ansat en brillant ingeniør, nemlig Wilhelm Maybach og dennes gode ven Daimler. De to navne vidner om kapaciteten, bag udviklingen hos verdens førende motorfabrik.
I denne artikel vil vi udførligt vise arbejdet med restaureringen af disse klenodier, og går alt planmæssigt forventes det; at No. 2697 kan opleves i omdrejninger på vort Motor – show i April 2011.
Vi vil lige præsentere nogle “før renovering” billeder, inden vi starter projektet.
Identifikationsskilt No. 115.
No. 115 gearanordning med friløbskobling, tandstang og tilføjet regulator.
Det komplicerede gear med to gearaksler på no. 115.
Tandstang fastmonteret til stempel og friløbskobling øverst tv.
No. 115, den ukomplette glideventil for gasindsugning & tændflamme. Tv. ses udstødning med regulator.
No. 2697 med beskadiget svinghjul demonteret.
Daimler’s delikate kobling med tandstang.
Glideventil for gas og tændflamme på no. 2697.
Forsiden pillet af glideventilen.
Her er ventillegemet vendt 180 grader og placeret oven på ventilhuset.
Glideventil for Gas & tændflammeregulering.
Nyt fundament.
Inspektion af de vitale dele.
Top.
Bund.
Den uoriginale fede brune maling strippes, så alt synliggøres før ny maling påføres – eksempelvis må den isolerende uoriginale grundmaling på udvendig side af cylinder fjernes, ellers mangler køleeffekten senere.
Alt bliver klargjort.
Stemplet set fra bund.
Stemplet set fra top.
I friløbsgearet ligger en af de tre bremsearme med rulle, for at illustrere funktionaliteten, men vi vil nøje vise den videre samleproces.
Det skrider hurtigt fremad med genopbygningen af den herlige atmosfæriske motor.
Efter samråd med Deutz’s Historiske afd. har vi fundet frem til den rette farve, som nu er påført efter et større afrensningsarbejde.
Bodil har efter originalt udkast fremstillet en læderballon, der skal regulere mængden af gas ved rette tryk.
Første alvorlige opgave bliver gasforsyningen. I samråd med Holger Friedrich fra Deutz har vi valgt at anvende en blandingsgas, der tilnærmelsesvis er som den oprindelige bygas – Hede Nielsen har leveret gassen efter opskrift.
Gastrykket må max være på 3 mbar, og mængden skal nøje afpasses, så vi undgår eksplosive kalamiteter..
For at kunne regulere gastrykket nøjagtigt har vi anskaffet en manometerblok fra en respirator – husk vi arbejder med tryk lige omkring det atmosfæriske tryk.
Hovedforsyningsledningen går altså gennem den flotte ballon og videre til de to føderør for henholdsvis forbrændingsgas og tændflammegas.
På fundamentet vil vi også opbygge hele gasforsyningssystemet.
På billedet kan endvidere ses udkastet til en kølevandsbeholder på siden af cylinderen.
Gasforsyningsanlægget er under konstruktion – ikke alene skal det være 100% tæt, men reduktionen af trykket fra gasflasken til “læderlungen” før indsugningsglideventilen, er af aller største vigtighed.
Den oprindelige bygas leveredes med et tryk, der kun lå 1 mbar over det atmosfæriske tryk, og det er så dette gastryk vi skal have i den fyldte læderlunge. Volumen af den udspilede læderlunge svarer nogenlunde til den mængde bygas hver cyklus skal bruge.
Den korrekte mængde gas ved rette tryk er altså indeholdt i den udspilede læderlunge.
De forskellige reduktionsventiler vi må indbygge, var ikke nødvendige på datidens gasforsyning, men læderlungen var altså nødvendig, for at opnå tilstedeværelsen af korrekt mængde ved indsugningen.
Det originale svinghjul havde flere revner og defekter, nok som følge af, at den “toptunge” maskine har været væltet – flere mestersvejsninger og perfekt opspænding har nu resulteret i, at svinghjulet er tilbage ved fordums glans.
Tæt på.
Vi er klar til grunding og lakering. De delikate enkeltdele bliver poleret og samlet.
Her er det friløbskoblingen og gear og udløserarm for ventilreguleringen. Udløserarmen griber ind i “knasten” på tandstangsstempelstangen, og trækker stemplet op, så gassen trækkes ind i forbrændingskammeret.
Så er svinghjulet også malet og vi er klar til den endelige montage.
Lejer, svinghjul, friløbskobling, udløserarm m.m. er nu på plads.
Sølvtøjet er top-shinet, så vi nærmer os.
Montagen er nu tilendebragt – klar til prøvekørsel.
Vi skal lige have rettet et par kalamiteter – eksempelvis fossede kølevandet nedenud og stempelstangen bandt i glideren m.m., men sådan er prøvekørsler jo.
Det viste sig også, at hele arrangementet omkring udløserarmen havde fået nogle prygl, så det tog en del tid at få tingene til at “glide” korrekt.
I øvrigt kører maskineriet bare fint – helt vildt at se på.
Køreklar.
Køreklar.