Globale constructie
Zie ook de principeschets rechts van deze tekst:
Op een zeer licht gelagerde as bevindt zich een vliegwiel, een nokschijf en een excentriek. Het excentriek drijft middels een drijfstang een zuiger aan in een cilinder die uitwendig van koelribben is voorzien. De nokrol drijft een afgeveerde drijfstang met een metalen schuifje aan, dat daardoor volgens een speciaal patroon op en neer beweegt over een opening in de cilinderkop. Voor deze opening staat een een spiritus brander opgesteld.
Dit soort motoren worden ook wel "Vuurvreters" of "Vacuum motoren" genoemd.
Globaal proces
De hete gassen van de vlam worden in de cilinder gezogen als de zuiger zich van de cilinderopening af beweegt en het schuifje deze opening heeft vrijgegeven. Als de zuiger de slag naar links heeft afgelegd sluit het schuifje de opening af. Het hete gas wordt daardoor opgesloten en koelt af tegen de relatief koude cilinderwand waardoor er een onderdruk in de cilinder ontstaat. De overdruk van de buitenlucht drijft de zuiger daardoor weer in de omgekeerde richting terug. In deze slag naar rechts wordt dus de arbeid geleverd. Het vliegwiel zorgt ervoor dat de cyclus zich herhaalt.
Dit feitelijk zeer eenvoudig proces wordt hiernaast nog eens visueel toegelicht aan de hand van een viertal posities van de zuiger en het schuifje in de 360º cyclus.
Motorprestaties
Omdat de onderdruk die op een bepaald moment in de cilinder ontstaat slechts een beperkt deel is van een absolute atmosfeer is het vermogen van dit soort motortjes relatief laag. Wrijvingen en andere tegenkrachten moeten dus tot een minimum worden beperkt. Onbelast kunnen wel behoorlijke toerentallen worden bereikt tot aan ca 1000 omwentelingen per minuut. Afhankelijk van de omvang en de toegepaste vertraging kunnen met dit soort motortjes wel licht lopende tuigjes worden aangedreven.
Afstellingen
De keuze van de toegepaste materialen, de maatvoeringen en vooral de instelling van de diverse parameters van deze Vlamhappers blijken erg kritisch te zijn! Het vereist een systematische aanpak en behoorlijk wat geduld om de optimale afstellingen te bereiken. Maar het is zeker mogelijk en eenmaal goed afgesteld lopen ze betrouwbaar met een "tevreden" gepruttel.
Zie: "Ervaringen & Tips met Vlamhappers".
Vlamhapper met Inwendige Schuif
Een zelf ontworpen variant met een inwendige schuif is aanzienlijk minder krititisch en de constructie ervan is uitermate simpel:zie onderstaande animatie en klik hier voor de betreffende pagina.
Deze beweging wordt veroorzaakt door het vliegwiel-effect. Het schuifje blijft gedurende deze beweging van de zuiger in de linker positie staan, waardoor de hete vlamgassen door de opening in de cilinder gezogen worden.
Even vóór deze positie ( 20 á 30º eerder) heeft het schuifje de opening in de cilinder afgesloten. De nu ingesloten vlamgassen gaan afkoelen door warmte afvoer naar de relatief koude wand van de cilinder, die uitwendig van koelribben is voorzien.
Het schuifje blijft gedurende deze beweging in de rechter positie staan. Door het afkoelen van de vlamgassen is er in de cilinder een onderdruk ontstaan, waardoor de buitenluchtdruk de zuiger naar rechts drijft. Dit levert in feite het motorvermogen op.
Ca 40º voor deze positie heeft het schuifje de opening in de cilinder weer vrijgegeven, waardoor de afgekoelde vlamgassen naar buiten zijn gedreven. Het vliegwiel zorgt ervoor dat de beweging doorgaat en de cyclus zich zodoende herhaalt.
