638 XIX. Jahrg. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1904. Nr. 50. 



dem Carnot-Clausiusschen Hauptsatz der Thermo- 

 dynamik kann in einer technisch realisierbaren Wärme- 

 kraftmaschine nie die ganze ihr im Brennstoff zu- 

 geführte Wärmemenge in Arbeit verwandelt werden, 

 ein Teil davon muß vielmehr stets unverwandelt 

 durch die Maschine gehen. Der in Arbeit verwandelte 

 Teil ist aber um so größer, je höher das Temperatur- 

 gefälle ist. Was unter dem Temperaturgefälle hier 

 verstanden wird, kann ich an dem Beispiel der 

 Dampfmaschine zeigen: Im Dampfkessel besitzt bei 

 den größten zulässigen Kesselspannungen der ge- 

 sättigte Dampf nngefähr 200° C oder allgemein Tj 

 absolute Temperatur; der aus der Dampfmaschine in 

 den Kondensator entweichende Dampf besitzt noch 

 eine Temperatur von mindestens 30° C oder allgemein 

 T 2 ° absolut. Nun erfolgt die Temperatnrabnahme 

 in der Dampfmaschine von 200° auf 30 n dann theore- 

 tisch richtig, wenn der Dampf diesen Temperaturfall 

 dadurch erleidet, daß er bei seiner Ausdehnung in 

 der Maschine den Damptkolben arbeits verrichtend 

 vor sich herschiebt und durch diese Arbeitsverrichtung 

 Wärme in Arbeit verwandelt. Wir haben es also auf 

 diese Weise mit einem Temperatur- 

 fall durch arbeitsverrichtende Ausdeh- 

 nung zu tun , während es fehler- 

 haft wäre, den Temperaturfall durch 

 Wärmeübertragung an kalte Körper 

 hervorzurufen , weil dadurch keine 

 Arbeit gewonnen würde. Das Ver- 

 hältnis der beiden Temperaturen 

 2\/T 2 ist i m Sinne der Thermodyna- 

 mik das hier verfügbare Temperatur- 

 gefälle , und je größer dasselbe ist, 

 um so besser wird die Wärmeaus- 

 nutzung. 



Nun besitzen aber die Verbren- 

 nungsgase, die sich bei der Ver- 

 brennung der Kohle im Dampfkessel 

 bilden, 1200° bis 1500° Temperatur. Könnte schon 

 von diesen hohen Temperaturen aus der Temperatur- 

 fall durch arbeit3verrichteDde Ausdehnung erfolgen, 

 so stände also ein sehr viel größeres Temperatur- 

 gefälle zur Verfügung. Den größten Teil dieses 

 Temperaturgefälles dadurch zu vernichten, daß man 

 die Wärme der Verbrennungsgase durch Wärme- 

 leitung an den Dampf von 200° überführt und den 

 Temperaturfall durch arbeitsverrichtende Ausdehnung 

 erst bei 200° statt bei 1200° bis 1500° beginnen läßt, 

 heißt daher einen sehr großen Teil der Arbeitsfähig- 

 keit der Wärme vernichten. Und da beim Wasser- 

 dampf im Hinblick auf die zulässigen Kessel- 

 spannungen und aus anderen Gründen ein wesentlich 

 größeres Temperaturgefälle nicht erzielbar ist, so 

 muß ausgesprochen werden , daß er als Zwischen- 

 träger bei der Umwandlung von Wärme in Arbeit 

 thermodynamisch unvorteilhaft ist, so bequem er 

 auch vom technischen Standpunkte aus hierzu sein 

 mag. 



Mit Rücksicht auf ein möglichst großes Tempe- 

 raturgefälle wird es also am aussichtsreichsten er- 

 scheinen, wenn der Tempera» urfall durch arbeits- 



verrichtende Ausdehnung schon bei den hohen 

 Temperaturen der Verbrennungsgase beginnt, wenn 

 daher die Verbrennungsgase selbst im Motoren- 

 zylinder arbeitsverrichtend sich ausdehnen. Und 

 dies führt schließlich im Hinblick auf die technische 

 Ausführbarkeit zu der Forderung, daß auch die Ver- 

 brennung und Wärmeentwickelung im Motoren- 

 zylinder selbst erfolgt. Diejenige Gattung von 

 Wärmekraftmaschinen, welche diese Forderung er- 

 füllt, nennt man Verbrennungskraftmaschinen oder, 

 da hierbei nur gasförmige Brennstoffe in Betracht 

 kommen können, Gaskraftmaschinen, Gasmotoren. 

 So drängen also die Folgerungen der Thermodynamik 

 selbst zum Baue von Gasmaschinen und lassen sie 

 thermodynamisch als viel aussichtsreicher erscheinen 

 als die Dampfmaschine. 



Es ist zunächst unsere Aufgabe, die Wärme- 

 ausnutzung in der Gasmaschine kennen zu lernen. 

 Dazu müssen wir vorher einen Blick auf ihre Arbeits- 

 weise werfen, wie sie von Nikolaus August Otto, 

 dem erfolgreichsten Erfinder auf dem Gebiete des 

 Gasmotorenbaues und dem eigentlichen Begründer 



Schematischer Längsschnitt einer Gasmaschine. 



der Gasmotorenindustrie, dem späteren Ehrendoktor 

 der Würzburger philosophischen Fakultät, eingeführt 

 wurde und die Ihnen vom Automobilmotor her be- 

 kannt sein dürfte. 



Ein gußeiserner Zylinder (Fig. 1) ist nach vorn 

 durch einen Kolben abgeschlossen, dessen hin und 

 her gehende Bewegung durch einen Schubknrbel- 

 mechanismus in Drehbewegung der Kurbelwelle über- 

 tragen wird. Auf der Kurbelwelle sitzt ein Schwung- 

 rad, welches infolge seiner trägen Masse imstande 

 ist, die Bewegung der Maschine aufrecht zu erhalten, 

 auch wenn augenblicklich eine Drehkraft nicht aus- 

 geübt wird. 



Am hinteren Ende des Zylinders befindet sich ein 

 Raum, den der Kolben auch in seiner innersten 

 Stellung frei läßt: der Verbrennungsraum. Er be- 

 sitzt zwei Öffnungen a und b, welche durch Ventile 

 abgeschlossen sind und von der Steuerung der 

 Maschine rechtzeitig geöffnet und geschlossen werden 

 können. Durch das Ventil a (Auspuffventil) können 

 die Verbrennungsgase nach der Arbeitsverrichtung 

 ins Freie entweichen, während durch das Ventil b 

 (Einströmventil) ein explosibles Gemenge von Luft 



