Entwicklung stehender Verbrennungsmotor mit stehenden Ventilen

Ich wollte schon länger einmal einen Motor mit stehenden Ventilen konstruieren – angelehnt an die Bauweise, wie sie beispielsweise beim Verbrennungsmotor des Ford Model A zu finden ist.

Außerdem war ich der Meinung, dass uns im Bereich der Verbrennungsmotoren noch eine kleinere Version des „Jonas“ fehlt. Also machte ich mich daran, eine kompaktere Variante zu konstruieren.

Ursprünglich hatte ich Schwungräder mit 80 mm Durchmesser vorgesehen, ähnlich wie beim „Kleinen Karl“. Da der neue Motor jedoch als Langhuber ausgelegt werden soll – mit einem Kolbendurchmesser von 20 mm und einem Hub von 40 mm – habe ich mich letztlich für deutlich größere Schwungräder mit 140 mm Durchmesser entschieden. Dadurch soll der Motor später möglichst ruhig und mit niedriger Drehzahl laufen.

Bei diesem Motor möchte ich außerdem bewusst auf einen Gusssockel verzichten. Leider wird es zunehmend schwieriger, Gussteile in kleinen Stückzahlen fertigen zu lassen. Deshalb besteht der Sockel bei diesem Modell aus einer Schweißkonstruktion aus lasergeschnittenen Stahlteilen. Diese Bauweise lässt sich auch bei kleinen Stückzahlen wirtschaftlich und präzise umsetzen.

Auf diesen Seiten können Sie den gesamten Entstehungsprozess Schritt für Schritt verfolgen – von der ersten CAD-Konstruktion über die Fertigung der einzelnen Bauteile bis hin zur Montage und den ersten Probeläufen.

Die grobe Konstruktion steht bereits So langsam können wir anfangen die ersten Teile zu fertigen. (Stand 17.9 2026)

Die Kurbelwelle gab es in so ähnlicher Form schon einmal Für den Stationärmotor Karl. Also habe ich dieses Mal mit der Kurbelwelle begonnen.

Hier ist der erste Entwurf zum Anfassen. Die meisten Teile bestehen aktuell noch aus Kunststoff aus dem 3D-Drucker. So lässt sich sehr gut beurteilen, ob die Proportionen stimmen und ob das Gesamtbild harmonisch wirkt. Gleichzeitig verhindert diese Vorgehensweise, dass unnötig Teile aus Messing gefertigt werden, die später noch geändert werden müssen und dann nicht mehr verwendet werden können.

Alle Teile sind mittlerweile gezeichnet Und werden nach und nach aus Messing, Aluminium oder Stahl hergestellt.

Viele Teile Sind jetzt bereits fertig. Nach und nach entsteht der der erste Prototyp des Motors. Auf den Bildern kann man jetzt schon ganz gut erkennen, wie aus der Konstruktion nach und nach ein richtiger Motor wird. (Stand 25.09.2026)

Felix – der erste Prototyp ist fast fertig

Auch in dieser Woche habe ich weiter am neuen Stationärmotor Felix gearbeitet. Der erste Prototyp ist inzwischen nahezu fertig. Es fehlen nur noch einige Kleinigkeiten, bevor es an den ersten Testlauf gehen kann.

Ein paar kleinere Änderungen werden noch folgen. Im Großen und Ganzen wird der Motor aber so bleiben, wie er auf den aktuellen Fotos zu sehen ist. Natürlich werden auch noch sämtliche Innensechskantschrauben gegen Modellbauschrauben getauscht, damit die Optik zum Charakter des Motors passt.

Der ursprünglich vorgesehene Schalter, den wir auch bei anderen Modellen verwenden, ist nun doch rausgeflogen. Stattdessen habe ich mich für eine Eigenbau-Version entschieden. Die Messingteile sind durch Kunststoffelemente gegenüber dem Gehäuse elektrisch isoliert. So entsteht ein funktionaler Schalter in einer schönen, offenen Bauweise, die optisch sehr gut zum Motor passt.

Für die kommende Woche ist der erste Testlauf geplant. Dann wird sich zeigen, ob Felix bereits seine ersten Takte macht und an welchen Stellen noch etwas Feinarbeit nötig ist.

Felix läuft – die ersten Testläufe

09.10.26

Es gibt wieder Fortschritte bei unserem neuen Stationärmotor Felix: Der erste Prototyp läuft! Im Video könnt ihr den Motor nun in Aktion sehen. Mit dem bisherigen Laufverhalten bin ich schon recht zufrieden, die genaue Feineinstellung muss allerdings noch etwas warten.

Der Maschinenfuß besteht momentan noch aus einem 3D-gedruckten Kunststoffteil, das zunächst zur Überprüfung der Proportionen und zum Aufbau des Prototyps gedacht war. Bei längeren Testläufen könnte die Motorwärme den Kunststoff verformen oder sogar zum Schmelzen bringen. Deshalb beschränke ich mich vorerst auf kurze Läufe.

Die lasergeschnittenen Stahlteile für den endgültigen Maschinenfuß sollen Anfang der Kalenderwoche 43 bei uns ankommen. Anschließend werden die Teile zu einem stabilen Sockel verschweißt. Wir sind schon sehr gespannt, wie das Ganze dann aussieht!

Mit dem fertigen Stahlsockel können die längeren Testläufe beginnen. Dann kann ich mich in Ruhe um die Feineinstellung kümmern und das Laufverhalten weiter verbessern.

Der Maschinensockel

Früher wurden die Sockel solcher Stationärmotoren häufig aus Gusseisen hergestellt. Leider wird es immer schwieriger, passende Gussteile in kleinen Stückzahlen zu bekommen. Deshalb habe ich mich bei Felix für einen anderen Weg entschieden: Der Sockel entsteht als Schweißkonstruktion aus lasergeschnittenen Stahlteilen. Diese Fertigungsmethode bietet den Vorteil, dass sich die Bauteile präzise und gut reproduzierbar herstellen lassen. Auf dem ersten Bild sind sämtliche Laserteile zu sehen, aus denen später der Sockel zusammengesetzt wird.

Hier sind alle Laserteile im Rohzustand zu sehen. Die meisten Löcher sind bereits gebohrt besonders kleine Löcher werden durch ein Kreuz markiert und können gekörnt und anschließend gebohrt werden.

Nachdem alle Teile vorbereitet waren, konnte ich mit dem Zusammenbau beginnen. Die einzelnen Stahlteile werden zunächst sorgfältig ausgerichtet, fixiert und anschließend miteinander verschweißt. Besonders wichtig ist dabei, dass die Bauteile maßhaltig zusammengefügt werden, damit später alle Komponenten des Motors ihren vorgesehenen Platz finden.

Nach dem verschweißen geht es an die optische Bearbeitung des Sockels vom Stationärmotor Felix. Mit dem Winkelschleifer werden die Schweißnähte verschliffen und die zunächst scharfkantigen Übergänge mit Radien versehen. Durch diese Bearbeitung verschwinden die typischen Merkmale einer Schweißkonstruktion zunehmend. Der Sockel erhält weichere, harmonischere Konturen und erinnert dadurch immer mehr an ein klassisches Gussteil. Genau diesen Eindruck wollte ich mit der Konstruktion erreichen.

Der fertig geschweißte und verschliffene Sockel kann sich meiner Meinung nach durchaus sehen lassen. Obwohl er vollständig aus einzelnen Stahlteilen entstanden ist, erinnert seine Form an einen traditionellen Gussmaschinensockel. Damit kann ich nun auch den bisherigen provisorischen Sockel aus dem 3D-Drucker ersetzen. Dieser war für die ersten kurzen Testläufe ausreichend, konnte der Motorwärme aber auf Dauer nicht standhalten. Mit dem neuen Stahlsockel sind endlich längere Testläufe möglich. In der kommenden Woche möchte ich Felix deshalb ausgiebig laufen lassen und mich um die noch notwendigen Feineinstellungen kümmern.

Zweiter Prototyp – die Konstruktion wird weiter optimiert (30.10.26)

In dieser Woche stand der Bau des zweiten Prototypen unseres neuen Stationärmotors „Felix“ im Mittelpunkt. Sämtliche Bauteile wurden anhand der aktuellen Konstruktionszeichnungen gefertigt und anschließend montiert.

Dabei zeigte sich wieder einmal, wie wichtig der Bau mehrerer Prototypen ist. Obwohl die Zeichnungen bereits mehrfach überarbeitet wurden, sind während der Fertigung noch einige Fehler und Unstimmigkeiten aufgetaucht. Diese konnte ich direkt korrigieren und in den Zeichnungen entsprechend berücksichtigen.

Mittlerweile ist der zweite Prototyp nahezu fertiggestellt. Einige kleinere Arbeiten stehen noch aus, und der Motor läuft bislang noch nicht. In der kommenden Woche möchte ich die restlichen Arbeiten abschließen und die Konstruktion erneut überprüfen.

Anschließend steht eine weitere Überarbeitung des gesamten Zeichnungssatzes an. Parallel dazu beginne ich mit der Ausarbeitung des ausführlichen Bauberichts für unser Bengs Modellbau Magazin.

Danach folgt der dritte Prototyp – diesmal mit einem wichtigen Unterschied: Er wird nicht mehr von mir selbst, sondern von einem Mitarbeiter gebaut.

Der Grund dafür ist einfach: Mittlerweile kenne ich sowohl den Motor als auch die Zeichnungen so gut, dass ich viele Arbeitsschritte praktisch auswendig ausführen könnte. Dadurch besteht die Gefahr, dass ich Fehler in den Zeichnungen unbewusst ausgleiche, ohne sie überhaupt zu bemerken.

Mein Mitarbeiter wird den dritten Prototypen deshalb ausschließlich anhand der Zeichnungen und der Bauanleitung fertigen. So können wir überprüfen, ob alle Angaben verständlich und vollständig sind und ob sich der Motor auch ohne zusätzliche Erklärungen problemlos nachbauen lässt.

Damit kommen wir unserem Ziel, einen ausgereiften und gut dokumentierten Modellbausatz anbieten zu können, wieder einen wichtigen Schritt näher.