Benutzer:Chief tin cloud/Duesenberg Walking Beam

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Duesenberg Walking beam ist sowohl die Bezeichnung einer Ventilsteuerung von Verbrennungsmotoren wie auch einer entsprechenden Motorenfamilie der Konstrukteure Fred S. Duesenberg und August S. Duesenberg. Der ursprünglich für Rennwagen entwickelte Motor fand auch Anwendung in Personenwagen, Wasserfahrzeugen und Flugzeugen. Nach dem Walking beam-Prinzip arbeitende Motoren wurden im Ersten Weltkrieg und danach zum Antrieb von Torpedobooten, sportlichen Straßenfahrzeugen und bis Anfang der 1930er von Flugzeugen hergestellt.

Herkunft des Begriffs

Zeitgenössische Darstellung einer Walking beam Dampfmaschine einem einem Fluss-Raddampfer (1872).

Walking Beam bedeutet übersetzt "wandernder Balken" und ist ursprünglich ein Begriff aus dem Dampfmaschinenbau. Er bezeichnet einen Maschinentyp, der in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhundert für Stationärmotoren und vor allem in den Vereinigten Staaten für Raddampfer auf Binnengewässern Verwendung fand. Die Bauart ist auch als Balancier bekannt.

Bei den frühen Duesenberg-Motoren bezieht sich der Name auf eine konstruktive Eigenheit der Ventilsteuerung, nämlich die bauartbedingt besonders langen Kipphebel. Sie ist allerdings nicht deren einzige Besonderheit. Die Duesenbergs haben den Walking Beam-Ventiltrieb nicht erfunden, ihre Konstruktion weist aber originäre Lösungen auf. Sie waren auch der bei weitem größte Hersteller solcher Motoren. Am besten in Erinnerung geblieben sind die sehr erfolgreichen Vierzylinder-Rennwagenwagenmotoren, von denen auch eine Pkw-Version hergestellt wurde. Weitaus erfolgreicher waren aber Walking beam-Motoren als Antrieb von Flugzeugen und Wasserfahrzeugen.

Fred und August Duesenberg

→ Hauptartikel: Mason Motor Company

Die deutschstämmigen Brüder Fred S. (1876-1932) und August S. Duesenberg (1879-1955) beschäftigten sich als Autodidakten seit dem Beginn des 20. Jahrhunderts mit Verbrennungsmotoren. Fred Duesenbergs berufliche Karriere begann als Techniker, Fahrradmechaniker und -händler. Um 1903 konstruierten die Brüder den Prototyp eines Einzylinder-Hülsenschiebermotors zur Anwendung als Fahrrad-Hilfsantrieb und in kleinen Booten. Er ging nicht in Serie. 1905 folgte ein Automobil-Prototyp namens Marvel mit Zweizylinder-Boxermotor. Bei einem Hubraum von 3277 cm³ (200 c.i.) leistete er auf Anhieb 24 bis 28 PS. Dank diesem Motor konnte Mason mit einiger Berechtigung mit dem "schnellsten und stärksten Zweizylinder in Amerika" werben (The Fastest and Strongest Two Cylinder Car in America). Zur Herstellung des Fahrzeugs wurde 1906 die Mason Motor Car Company eingerichtet. Fred Duesenberg war ihr erster Chefingenieur. Er verließ das Unternehmen 1910 weil ein von ihm bereits 1908 entworfenes neues Vierzylindermodell ohne seinen OHC-Motor in Produktion ging.

Entwicklungsgeschichte

Fred und August begannen die Entwicklung des Walking Beam-Motors noch vor ihrem Weggang bei Mason um 1910. Es scheint, dass die Konstruktion von Edward Mason bewilligt worden war. Möglicherweise wurde sie von den Maytags gestoppt und erst nach dem Weggang der Duesenbergs von ihnen selbständig weitergeführt. Ursprünglich war der Motor für den Rennsport gedacht. Die Entwicklung verlief nicht geradlinig. Bereits 1913 arbeitete Fred Duesenberg an den gigantischen Motoren für Commodore Pughs Disturber IV, was zu einer Neuausrichtung des Unternehmens auf Bootsmotoren und zum Umzug von St. Paul nach Chicago führte. Flugzeugmotoren entstanden ab 1915 mit und ohne den Walking beam-Ventiltrieb.

Anfang 1918 wurde die Produktion von Motoren für Personenwagen auf Regierungsanordnung komplett eingestellt. In der Folge wandten sich die Duesaenbergs anderen Projekten zu. Im Zuge der Auflösung der DMC gelangten Nutzungsrechte, Pläne und Werkzeuge zum Bau des Walking Beam-PKW Motors zu Rochester.

Technik

Patent Nr. 1,244,481

Das grundlegende Patent wurde von den Brüdern gemeinsam im April 1913 eingereicht. Es umfasste den kompletten Verbrennungsmotor. Im August 1914 wurde der Ventiltrieb von diesem Gesuch abgetrennt und der Patentschutz dafür gesondert beantragt. Das U.S. Patent Office bewilligte ihn und stellte das Patent am 30. Oktober 1917 mit der Nummer 1,244,481 aus.

Mit den Nummern 1,244,481, 1,363,500 und 1,476,327 wurden weitere Patente erteilt.

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  "Walking Beam"-Ventiltrieb.
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  "Walking Beam"-Ventiltrieb.
• 
  "Walking Beam"-Zylinderkopf.

Motoren für Renn- und Personenwagen

Zweiventiler (1912–1914)

In ihrer ersten Ausführung hatten die Motoren eine einzelne, im Kurbelwellengehäuse versetzt über der Kurbelwelle angeordnete Nockenwelle und je ein Ein- und Auslassventil pro Zylinder. Diese waren seitlich liegend positioniert und ihre Steuerung machte die namengebenden, überlangen Kipphebel erforderlich. Diese etwa 14 Zoll (ca. 35 cm) langen Maschinenteile wurden von einer Kippachse getragen. An ihrem unteren Ende über waren sie über Rollenlager direkt mit der Nockenwelle verbunden und am oberen betätigte jeder Hebel sein Ventil. Die Zündkerzen waren auf der gegenüberliegenden Seite des Brennraums angeordnet und durch aufschraubbare Wartungsöffnungen zugänglich.

Diese Motoren hatte alle Ventile links seitlich angeordnet und konnten so von einer einzelnen Nockenwelle betätigt werden.

• Gemisch-Vorheizung durch Kanäle im Block statt Ansaugkrümmer. Vergaser tief seitlich auf Höhe KW Gehäuse. Im KW Gehäuse Kammer mit zwei Kanälen zum ZK

Platte angenietet über Kanälen trägt 4 Lager der WB-Welle

Ölpumpe zwingt Öl vom Boden des Gehäuses in hohle KH-Welle Sumpf in

pro Zylinder 3 Kolbenringe in gemeinsamer Kerbe 1 zoll

Block nur 18,5 Zoll lang

Original Thermosiphon ohne Pumpe, schon 1912 TS mit Unterstützung einer Pumpe

CHECK:

Der Motor stand 1912 mit 226,2 c.i. (3x4,5 in) zur Verfügung im Mason Model 30, der den ungeliebten Maytag 32/35 HP mit zugekauftem Excelsior-Motor (280,6 c.i. 4,125x5,25 in) ablöste.

Die Duesenberg starteten mit ihm am Indy 500 1912 gegen Konkurrenten mit mehr als doppelt so großen Motoren. Eine Quelle nennt sogar schon einen Maytag 30 HP Model D und H von 1911 mit diesem Motor, doch sind dazu Zweifel angebracht

Von diesem Motor wurden möglicherweise vereinzelt Exemplare zur Anwendung in Straßenfahrzeugen umgebaut.

Artikelcheck

D

• Biddle; HA und K
• ReVere
• Roamer; D4-75, D4-85
• Shad-Wyck
• Shaw/ Colonial

R-D

• Argonne
• Kenworthy
• Mercury
• Meteor
• Preston; Premocar 4-80
• Richelieu
• Wolverine

Vierventiler (1915–1918)

Wohl aus Zeit- und Kostengründen verbesserten die Duesenbergs den Walking beam-Motor. Für die Rennsaison 1915 war er noch nicht ausgereift genug und wurde erst 1916 regulär eingesetzt. Er war in einem Jahr, das von Stutz dominiert wurde, immerhin recht erfolgreich Ema 82

Die 1915 vorgestellte und erst 1916 eingesetzte Weiterentwicklung hatte vier Ventile pro Zylinder, von den die beiden Einlassventile links und die beiden Auslassventile im Zylinderkopf rechts angeordnet waren. Je eine Nockenwelle betätigte die Ein- und Auslassseite. Die Produktion dieser Motoren endete spätestens Anfang 1918, als sie zu Gunsten von Rüstungsaufträgen eingestellt wurde. 1918 entwickelte Adolph Monsen für Revere eine eigene Version. 1919 erwarb Rochester Maschinen, Werkzeuge, Konstruktionspläne und Rechte am Walking beam-Motor und produzierte ihn in zwei Versionen bis 1923.

Bootsmotoren

Duesenberg Reihen-Zwölfzylinder

Wirtschaftlich bedeutsamer für die Duesenbergs war die Anwendung des Prinzips für maritime Zwecke. Bereits 1913 war Fred Duesenberg mit dem Bau von zwei Reihen-Zwölfzylindermotoren für die Rennyacht Disturber IV beauftragt worden, mit der James A. Pugh aus Chicago um den Harmsworth Cup fahren wollte. Der Kriegsausbruch verhinderte die Durchführung des Rennens, doch erweckte Duesenbergs Motorenkonstruktion die Aufmerksamkeit der Loew-Victor Engine Company in Chicago, deren Leiter, der Industrielle H.R. Harbeck, großes Interesse an einer Zusammenarbeit zeigte.

Pugh erreichte später mit der Disturber IV erstmals eine Geschwindigkeit von 60 MPH zu Wasser.

Daten:

• B x H = 6,75 x 7 in
• 3010 c.i. ( cm³)
• 800 bhp @ 1600 U/min

• 3 Vierzylinder-Blocks, jeder mit eigenem Ansaugkrümmer und Vergaser. Kurbelwelle 120° versetzt
• Motor 10 ft lang

• 1 Motor nachträglich als Ersatz gebaut

• Duesenberg Motor Co., 1914-1917
• Duesenberg Motors Corp., 1917-1918

Duesenberg Patrol Model Marine Engine

Aus der Zusammenarbeit der beiden Unternehmen entstand Anfang 1917 die Duesenberg Motors Corporation mit Sitz in New York City und Produktionsstätten in Elizabeth und Poughkeepsie (New Jersey)

, die den Motor als Sechs- und Achtzylinder in größeren Stückzahlen herstellte und die US Navy wie auch weitere Seestreitmächte belieferte.

Duesenberg Patrol Model Eight (1915−1918)

Daten:

• B x H = 6,75 x 7,75 in
• c.i. ( cm³)
• 280−360 bhp @ 1000−1300 U/min ohne Reduktionsgetriebe
• 3600 lbs
• 5-fach gelagerte KW
• $ 7.000,-

Duesenberg Patrol Model Six

Duesenberg Patrol Model Eight (1915−1918)

Daten:

• B x H = 6,75 x 7,75 in
• c.i. ( cm³)
• 200−260 bhp
• 5-fach gelagerte KW
• 32500 lbs
• $ 5.500,-

Motoren für Artillerie-Zugmaschinen

Der Bau solcher Motoren wird in der Duesenberg-Literatur verschiedentlich angeführt.

• 4 Zyl.
• Block vom Patrol Model, mit Bohrung 6,5 in
• 192 bhp @ 1500 U/min
• 170 bhp @ 1200 U/min (Pflichtenheft: 160 bhp)
• 1580 lbs
• Produktion geplant bei Northway; unterblieb nach Kriegsende
• Möglicherweise nur 2 Protypen gebaut

• 4 Zylinder paarweise
• funktioniert bei 45° Neigung in jeder Richtung
• A & A Krümmer tief an der Motorseite
• Block vom Patrol Model, mit B × H = 6,5 × 7,75 in
• 895,9 c.i. (errechnet 1028.6 c.i = 16856.9 cm³)

• 192 bhp @ 1500 U/min
• übertraf Pflichtenheft 160 bhp @ 1200 U/min
• 1580 lbs

Ähnliche Konstruktionen

Ähnliche Ventilsteuerungen gab es im Vierzylindermotor des 1904 vorgestellten, britischen Lanchester Twenty von Frederick W. Lanchester (1868–1946) und in Cameron-Automobilen Roe

Ein früheres Patent für einen ähnlichen Ventiltrieb an einem Verbrennungsmotor wurde 1903 von James Ward Packard (1863–1926) eingereicht 1906 ausgestellt. Der Elektroingenieur und Unternehmer war 1890 Mitbegründer der Packard Electric Company und 1899 des Vorläufers der Packard Motor Car Company. Das Patent scheint weder von ihm noch von anderen Herstellern genutzt worden zu sein.

• 
  Patentzeichnung von James Ward Packard, 1903
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  Patentzeichnung von James Ward Packard, 1903
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  Patentzeichnung von James Ward Packard, 1903
• 
  Lanchester-Ventiltrieb, 1912

Motoren mit dem Walking Beam-Prinzip ähnlichem Ventiltrieb wurden außerdem verwendet von

• Delage in deren Grand Prix-Rennwagen Type Y von 1913
• Miller im Miller V12-Flugzeugtriebwerk
• Sir Harry Ricardo in dessen wegweisendem Panzermotor. Davon wurden nach dem Ersten Weltkrieg etwa 8000 Stück gebaut.
• Maybach in frühen Automobilen der Baureihen check

• 
  Delage Type Y (1913).
• 
  Mark IX Panzer mit Ricardo-Sechszylindermotor (ca. 1919).

Literatur

• Griffith Borgeson: The Golden Age of the American Racing Car. Hrsg. SAE (Society of Automotive Engineers), Warrendale PA, 2. Auflage, 1998, ISBN 0-7680-0023-8.
• Don Butler: Auburn Cord Duesenberg. Crestline Publishing Co., Crestline Series, 1992; ISBN 0-879-38701-7.
• Robert D. Dluhy: American Automobiles of the Brass Era: Essential Specifications of 4,000+ Gasoline Powered Passenger Cars, 1906-1915, with a Statistical and Historical Overview. Mcfarland & Co Inc. publishers, Jefferson NC, 2013; ISBN 0-78647-136-0.
• William Pearce: Duesenberg Aircraft Engines: A Technical Description. Old Machine Press, 2012; ISBN 0-98503530-7.
• Fred Roe: Duesenberg - The Pursuit of Perfection. Dalton Watson Ltd., Publishers, London W1V 4AN, England, 1982, ISBN 0-90156-432-X.
• Louis William Steinwedel, J. Herbert Newport: The Duesenberg: The Story of America's Premier Car. Chilton Book Co, 1. Auflage, 1970; ISBN 0-801-95559-9.
• Randy Ema: The Man Behind the Machine - Friedrich S. Duesenberg. in: Automobile Quarterly (ISSN 005-1438), Volume XXX, No. 4 (1992), S. 4 ff
• George Moore: They always called him Augie - August S. Duesenberg. in: Automobile Quarterly (ISSN 005-1438), Volume XXX, No. 4 (1992), S. 14 ff
• Joseph S. Freeman, James O'Keefe: Out of the Crucible - A Racing History. in: Automobile Quarterly (ISSN 005-1438), Volume XXX, No. 4 (1992), S. 80 ff
• Joseph S. Freeman: Coda: Walking Beam on Water. in: Automobile Quarterly (ISSN 005-1438), Volume XXX, No. 4 (1992), S. 112
• Karl Ludvigsen: Indy Cars 1911-1939: Great Racers from the Crucible of Speed. Enthusiast Books (Ludvigsen Library), 1. Auflage, 2005; ISBN 1-58388-151-4.
• Jon M. Bill: Duesenberg Racecars & Passenger Cars Photo Archive. Auburn Cord Duesenberg Museum (Hrsg.), Iconografix, Hudson WI, Photo Archive Series, ISBN 1-58388-145-X.
• G. N. Georgano (Hrsg.): Complete Encyclopedia of Motorcars, 1885 to the Present. Dutton Press, New York, 2. Auflage (Hardcover), 1973; ISBN 0-525-08351-0.
• Beverly Rae Kimes (Hrsg.), Henry Austin Clark jr.: Standard Catalog of American Cars 1805–1942. Krause Publications, Iola WI, 1996, ISBN 0-87341-428-4.
• Beverly Rae Kimes: Pioneers, Engineers, and Scoundrels: The Dawn of the Automobile in America. Hrsg. SAE (Society of Automotive Engineers) Permissions, Warrendale PA, 2005; ISBN 0-7680-1431-X.
• National Automobile Chamber of Commerce: Handbook of Automobiles 1915–1916. Dover Publications, 1970.
• Association of Licensed Automobile Manufacturers (Hrsg.): Handbook of Gasoline Automobiles / 1904-1905-1906. Einführung von Clarence P. Hornung, Dover Publications, New York, 1969.
• National Automobile Chamber of Commerce: Handbook of Automobiles 1915–1916. Dover Publications, 1970.
• Aerial Age Weekly, 23. April 1917: Duesenberg Motors Corporation organized. (S. 188)

Weblinks

Commons: Duesenberg Walking Beam – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• The Old Motor, 14. Juni 2011: Sixteen-Valve Duesenberg Walking Beam Engine. (Englisch) (abgerufen am 14. April 2018)
• theoldmotor.com: The Sunday Edition No. VIII – The Disturber IV. (Englisch) (abgerufen am 27. September 2017)
• theoldmotor.com: Duesenberg Marine Engines. (Englisch) (abgerufen am 27. September 2017)
• theoldmotor.com: The Duesenberg V-12 Aircraft Engine. (Englisch) (abgerufen am 27. September 2017)
• The Old Motor: Rochester-Duesenberg. (mit Abb.) (Englisch) (abgerufen am 28. August 2017)
• Jaap Horst: The Bugatti Revue: Bugatti Aircraft Engines. (Englisch) (abgerufen am 6. Juni 2018)
• Jaap Horst: The Bugatti Revue: Bugatti License Aircraft Engines. (Englisch) (abgerufen am 6. Juni 2018)
• American Automobiles: The Mason Automobile & The Mason Automobile Co. (Englisch) (abgerufen am 14. September 2017)
• American Automobiles: The Maytag Automobile & The Maytag-Mason Motor Co. (Englisch) (abgerufen am 14. September 2017)
• earlyamericanautomobiles.com: Kapitel 16 mit Mason und Maytag. (Englisch) (abgerufen am 14. September 2017)
• tomstrongman.com: Classic Cars/George Hess (Englisch) (abgerufen am 14. September 2017)
• Daniel Strohl, Hemmings Classic Car, Februar 2006: ReVere's Ride. (Englisch) (abgerufen am 28. August 2017)
• US Patent Nr. 830,099 A vom 4.9.1906: Kohlenwasserstoffmotor für Motorfahrzeuge, J.W. Packard, angemeldet am 29. Juni 1903. (Englisch) (abgerufen am 15. April 2018)
• US-Patent Nr. 1,244,481 vom 30. Oktober 1917: Ventiltrieb; F.S. und A.S. Duesenberg, angemeldet am 13.8.1914. (Englisch) (abgerufen am 2. Januar 2019)
• US-Patent Nr. 1,363,500 vom 30. Oktober 1917: Ventilsteuerung; F.S. und A.S. Duesenberg, angemeldet am 13.8.1913. (Englisch) (abgerufen am 15. April 2018)
• US-Patent Nr. 1,363,500 vom 28. Dezember 1920: Motor mit interner Verbrennung; F.S. und A.S. Duesenberg, angemeldet am 14.4.1913, verlängert am 24. Juni 1918. (Englisch) (abgerufen am 15. April 2018)
• US-Patent Nr. 1,476,327 vom 4. Dezember 1923: F.S. Duesenberg Motor mit interner Verbrennung; F.S. Duesenberg, angemeldet am 18.11.1920. (Englisch) (abgerufen am 15. April 2018)

Einzelnachweise

Ventilsteuerungstypen

Schnüffelventil | IOE | SV | OHV | OHC | DOHC

Bauarten einzelner Hersteller: Ford CVH | Opel CIH

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