Warmemaschinen 



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Verbrennung des Koks. Mit der Umwand- 

 lung des Luftsauerstoffs in Kohlensaure ist 

 an sich eine Volumanderung nicht verbunden 

 (Regel von Avogadro). Doch nehmen die 

 Verbrennungsgase infolge der Temperatur- 

 steigerung ein grb'Beres Volumen an und 

 verrichten, durch das gesteuerte Ventil e t . 

 eintretentl und clurcli a t austretend, im 

 Arbeitszylinder mehr Arbeit, als fiir die 

 Kompression des kleineren Volumens im 

 Kompressionszylinder verbraucht wurde. Der 

 Arbeitszylinder arbeitet durch den Balanzier 

 auf die Kurbel und treibt das Schwungrad. 

 Ein Teil der vom Arbeitszylinder verrichteten 

 Arbeit wird im Kompressionszylinder, ein 

 weiterer Teil im Getriebe verbraucht, der 

 Rest steht am Schwungrad zur Yerfiigung 

 und kann durch einen Riemen oder sonst- 

 wie abgenommen werden. 



Ueber die Arbeitsvorgange in den Zy- 

 lindern geben die Druck-Volumen-Diagramme 

 Figur 3 a bis c AufschluB. Die Kompressions- 

 und Arbeitsvorgange spielen sich theoretisch 

 zwischen dem Atmospharendruck und dem 

 Druck im Ofen ab. Bei E x wird kalte Luft 

 aus der Atmosphare angesaugt, dem Volumen 

 nach die Strecke E a A, die das Volumen des 

 Kompressionszylinders darstellt. Beim Ruck- 

 gang des Kompressionskolbens findet zu- 

 nachst Drucksteigerung (etwa adiabatisch) 

 nach Kurve AB statt, Gegen Eude des 

 Abwartshubes driickt der Kompressions- 

 kolben die komprimierte Luft in den Ofen, 

 Linie BF t . Die Lage der Linie EiA etwas 

 unterhalb der Atmospharenlinie und von 

 FiB etwas oberhalb des Ofendruckes ent- 

 spricht den Stromungswiderstanden in den 

 Klappen und Kanalen. 



In den Ofen wird ein Luftvolumen F X B 

 eingeflihrt. Dasselbe vergro'Bert sich durch 

 die mit der Verbrennung verbundene Er- 

 warmung auf F 2 C (Fig. 3b). Dieses Volumen 

 tritt, entsprechend durch das EinlaBventil e 1 

 eingesteuert, aus dem Ofen in den Arbeits- 

 zylinder. We mi der Arbeitszylinder sich 

 entsprechend dem Volumen F 2 C gehoben 

 hat, schlieBt das EinlaBventil ab, und beim 

 weiteren Hub bis D expandiert die vorher 

 komprimierte Luft. Ist der Kolben in seiner 

 hochsten Stellung angelangt, Volumen E,D, 

 so kehrt er nach den Gesetzen des Kurbel- 

 triebes urn, und da gleichzeitig das Ventil a x 

 sich b'ffnet, so wird die Luft durch den 

 Auspuff in die Atmosphare gelassen. Die 

 Ausblaselinie DE 2 liegt etwas iiber der des 

 Atmospharendruckes, entsprechend den 

 Widerstanden der Auspuft'leitung, deren 

 Ueberwindung einen irreversible!! Vorgang 

 und daher einen Verlust darstellt. 



DaB die beiden Vorgange im Kompres- 

 sions- und im Arbeitszylinder zusammen 

 einen KreisprozeB bilden, zeigt Figur 3c. 

 Die beiden Diagramme 3 a und 3b sind 



iibereinandergelegt. Sie waren bereits 

 wechselseitig schrafl'iert, dies und die Pfeile 1 

 und 2 deuten an, daB sie in verschiedenem 

 Shine umfahren sind, so daB das erste 

 Arbeitsverbrauch, das zweite Arbeitsgewinn 

 darstellt. In Figur 3c hebt sich die kreuz- 

 schraffierte Flache, als einmal gewonnen 

 und einmal verbraucht, heraus, und es 

 bleibt der durch Flache A BCD dargestellte 

 Arbeitsgewinn der Gesamtmaschine. Diese 

 Flache entsteht durch Ausfuhrung eines Kreis- 

 prozesses, der aus folgenden Vorgangen 

 besteht: einer (annahernd adiabatischen) 

 Kompression nach Linie AB, einer Warme- 

 zufuhr bei unverandertem Druck (isobar) 

 BC, einer etwa adiabatischen Expansion CD, 

 und einer Volumenverminderung D A durch 

 Warmeabfuhr bei gleichem Druck. Die 

 schmalen wagerechten Verlustflachen links 

 von B und von A entsprechen den Stro- 

 mungswiderstanden in den Klappen, Ventilen 

 und Rohren; sie stellen irreversible Vorgange 

 dar, und sind als solclie im Maschinen- 

 betriebe tunlichst einzuschranken (groBe 

 Klappen- und Kanalweiten !) ; der ent- 

 sprechende Arbeitsverbrauch geht von der 

 durch Flache A BCD dargestellten Arbeits- 

 erzeugung sogleich ab und wird gar nicht 

 erst vom Warmetrager auf den Kolben 

 iibertragen. 



Der KreisprozeB wird offen ausgefiihrt. 

 Geschlossen ware er, wenn die Auspuffluft 

 durch einen Kiihler gefiihrt und dann wieder 

 als Eintrittsluft verwendet wiirde. Zu dieser 

 MaBnahme besteht kein AnlaB, da Luft 

 iiberall in geniigender Menge verfilgbar ist. 



Eine weitere Abandoning an der Durch- 

 fiihrung des Kreisprozesses nicht aber 

 an diesem selbst -- bestande darin, daB man 

 nicht die warmetragende Luft selbst zur 

 Verbrennung ausnutzte, sondern im Ofen 

 anderweit unter Luftzufiiliruiig (ohne Druck) 

 ein Feuer unterhielte, und die erzeugte 

 Warme durch vielleicht aus. Eisen be- 

 stehende Wandungen hindurch auf die warme- 

 tragende Luft iibertriige. Die Aenderung 

 ware auBerlicher Natur, und wiirde die 

 Maschine zu einer HeiBluftmaschine im 

 engeren Sinne machen, wlihrend die in 

 Figur 3 dargestellte Abart wohl als Feuer- 

 luftmaschine bezeichnet wird. 



Flache A BCD stellt, nach Abzug der 

 schmalen links von B und von A liegenden 

 Verluststreifen, diejenige Arbeit dar, die 

 von der warmetragenden Luft an das Ge- 

 triebe der Maschine abgegeben wird. Man be- 

 zeichnet sie als indizierte Arbeit, weil 

 sie ermittelt werden kann durch Aufnehmen 

 von Indikatordiagrammen einerseits am Ar- 

 beitszylinder, andererseits am Kompressions- 

 zylinder. Die beiden so erhaltenen Dia- 

 gramme stellen dasselbe dar wie Figur 3 a 

 und 3b, der Unterschied ihrer Flachen ist 



