Text-Bild-Ansicht Band 316

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1).

Textabbildung Bd. 316, S. 229
Textabbildung Bd. 316, S. 229

Hierin liegt der Nachteil der Regulierungsweise von Charon und der Ausgangspunkt für eine Verbesserung, welche Letombe an der Regulierung der Motoren mit verlängerter Expansion eingeführt hat. Während in dem Cylinder des Charon-Motors bei kleinster Belastung auch die kleinste Gemischmenge zurückbehalten und am schwächsten verdichtet wird, ist dies beim Letombe-Motor umgekehrt. Wenn der Motor vollbelastet ist, wird am wenigsten Gemisch angesogen. Die Verdichtung steigt erst in a (Fig. 9a) über die atmosphärische Pressung und wächst nur auf b an; bei kleinster Belastung befindet sich mehr Gemisch im Cylinder, so dass die Verdichtungsspannung schon in a' über den Atmosphärendruck sich erhebt und bis nach b' also höher als im ersteren Fall, ansteigt; bei abnehmender Belastung rückt somit der Punkt a' welcher dem Beginn der Verdichtung entspricht, immer näher gegen f hin, also gerade in entgegengesetzter Richtung als bei der Charon'schen Regulierung der Fall war. Die Leistung wird dadurch verändert, dass bei voller Last ein kräftiges Gemisch mit viel Gas und wenig Luft, bei kleiner Last ein schwaches Gemisch mit weniger Gas und mehr Luft verarbeitet wird. Die Gemischstärke wird nach Massgabe der Höhe der Verdichtung so gewählt, dass das Gemisch weder so stark ist, dass Frühzündungen befürchtet werden müssen, noch so schwach, dass Fehlzündungen eintreten können. Der Vorzug der Letombe'schen Regulierung vor derjenigen Charon's liegt also in der Zunahme der Verdichtung mit abnehmender Belastung. Die dünneren Gemische, welche bei kleineren Belastungen im Letombe-Motor zu verarbeiten sind, sind unter sonst gleichen Umständen weniger leicht zu entzünden und brennen langsamer. Indem aber die dünnen Gemische hoch verdichtet werden, wird ihre Zündfähigkeit erhöht und ihre Verbrennung beschleunigt. Ist letzteres in genügendem Mass gelungen, so ist im Letombe'schen Motor hinsichtlich des Gasverbrauchs für 1 PSi zu erwarten, dass er mit abnehmender Belastung günstiger wird – im Gegensatz zum Charon-Motor.

Was die zweite Gruppe der Motoren mit verlängerter Expansion betrifft, so tritt in diesen die Expansionsverlängerung nur als Folge der Regulierungsweise auf. Die letztere besteht darin, dass bei Abnahme der Belastung eine kleinere Gemischmenge, deren Zusammensetzung bei allen Belastungsstufen gleich ist, im Cylinder verdichtet wird. Dieses Regulierprinzip deckt sich grundsätzlich mit dem Charon-schen, welches bereits oben erwähnt wurde, und mit dem bekannten Körting'schen, das nur konstruktiv anders ausgebildet ist. In den Motoren dieser zweiten Gruppe wird lediglich der Zweck verfolgt, die Regulierung stetig vor sich gehen zu lassen, wie es ein gleichförmiger Betrieb verlangt, keineswegs aber, durch Verlängerung der Expansion eine höhere Wärmeausnutzung zu erzielen. Im Gegenteil: die Wärmeausnutzung in diesen Motoren wird um so ungünstiger, je stärker die Expansion verlängert wird. Wie aus der Beschreibung der Charon'schen Reguliermethode hervorgeht, gehen bei sinkender Belastung Zunahme der Expansionsverlängerung und Abnahme der Kompression Hand in Hand. Der Einfluss der Kompression ist hierbei entscheidend (vgl. Anm.1) und die Versuchsergebnisse am Charon-Motor). Der bezeichnende Unterschied zwischen beiden Gruppen besteht darin, dass in der ersten die Verlängerung der Expansion schon bei Vollbelastung vorhanden ist, dass sie sich dagegen in der zweiten erst unterhalb der vollen Last einstellt. Das gemeinsame Merkmal der beiden Gruppen, die verlängerte Expansion, -bedingt also nur eine rein äusserliche Aehnlichkeit; ihrem inneren Wesen nach unterscheiden sich beide Motorgruppen vollständig voneinander, indem die Verlängerung der Expansion in der ersten Gruppe Endzweck zur Erzielung einer höheren Wärmeausnutzung, in der zweiten nur eine Begleiterscheinung der Reguliermethode ist.

Charon-Motor.

Die von der Société général des Industries Économiques ausgestellten Charon-Motoren arbeiten im Otto'schen Viertakt. Die Gesellschaft baut Grossen von 1 bis 160 PS. Eigentümlich ist diesen Motoren die Verlängerung der Expansion und das Regulierprinzip.

Der Regulator wirkt auf zwei Nocken ein, von welchenaus das Gasventil und das Einströmventil angetrieben werden. Das Einströmventil wird immer im gleichen Moment angehoben und bleibt über die Dauer des Ansaugehubs hinaus noch während eines Teils des Verdichtungshubs offen, so dass ein Teil des angesogenen Gemisches wieder in die Saugleitung zurücktreten kann. Mit dem Abschluss des Einströmventils, der je nach der Einwirkung des Regulators früher oder später erfolgt, beginnt die Verdichtung des im Cylinder verbliebenen Gemisches, gefolgt von dem bekannten Viertaktspiel. Damit von dem in die Saugleitung zurückgeschobenen Gemisch nichts in die Atmosphäre verloren gehen kann, ist das Saugrohr eng und lang und in Form einer Spirale im Ansaugetopf oder im Maschinengestell untergebracht. Beim nächsten Ansaugen tritt dieses Gemisch wieder zugleich mit frischem Gas in den Cylinder zurück, gefolgt von frischer Luft. Das frische Gas wird nach Massgabe der frischen Luft vom Gasventil geliefert. Wenn die Belastung des Motors abnimmt, so stellt der Regulator die Nocken so, dass mehr Gemisch in die Saugleitung zurückgeschoben wird, als bei stärkerer Belastung, und dass das Gasventil weniger Gas liefert; die frische Luftmenge wird hierbei von selbst kleiner. Durch die Formung der beiden Nocken hat man es in der Hand, bei jeder Belastung ungefähr das gleiche Mischungsverhältnis herzustellen. Die mit der Charon'schen Regulierung erzielten Ergebnisse gehen aus der folgenden Versuchsreihe hervor (Bulletin technologique de la société des anciens élèves des écoles d'arts et métiers, 1894): Der untersuchte Motor war zweicylindrig und hatte 350 mm Cylinder durch -messer und 0,6 m Hub:

Um-
drehungen
in der
Minute

Ne

PS

Ni

PS

pi

kg/qcm

pe

kg/qcm

ηm

%
Gasverbrauch
für 1 PS uns Std.
in Litern
indiziert effektiv
154,5 16,31 31,1 1,575 0,825 52,6 565 1072
153,5 24,31 38,5 1,954 1,23 63,1 472 748
153 29,62 43,2 2,2 1,51 68,7 438 638
152 37,45 47,4 2,43 1,92 79 436 552
151 45,17 52,8 2,72 2,32 85,5 435 509
151 53,15 58,3 3,01 2,74 91,2 438 480
Textabbildung Bd. 316, S. 230

Von dem Gas ist nur bekannt, dass es die Temperatur von 19° C. hatte. Der Uebersichtlichkeit wegen ist der Gasverbrauch für 1 PSi in Fig. 10 bildlich dargestellt, indem, wie dies früher in Fig. 5 geschehen, die wagerechten Abscissen den mittleren indizierten Druck, die senkrechten Ordinaten den Gasverbrauch bedeuten. Die Versuche zeigen, dass der Gasverbrauch für 1 PSi mit abnehmender Belastung nicht erheblich zunimmt, obwohl dabei die Verdichtung kleiner wird2). Es ist dies ein sehr schönes Zeugnis für die Reguliermethode und ein Zeichen, dass Form der Nocken sehr glucklich gewählt ist. Der Gasverbrauch ist bei Vollbelastung sehr klein und in dieser geringen Grosse bei Motoren ohne Expansionsverlängerung nur durch Anwendung hoher Verdichtung erzielbar. Dagegen ist der mittlere effektive Druck3) und damit die Leistungsfähigkeit des

1)

schlechter die Wärmeausnutzung. Liegt Expansionsverlängerung vor, so gilt für die Beurteilung der Wärmeausnutzung folgendes:

1. Bei gleich hoher Kompression und gleicher Gemischstärke ist die Wärmeausnutzung um so günstiger, je länger die Expansion.

2. Bei gleicher Gemischstärke und gleichem Endvolumen f der Expansion ist die Wärmeausnutzung um so schlechter, je niederer die Kompression, obwohl gleichzeitig die Expansion verlängert wird. Der Einfluss der Kompression ist hierbei stärker, als derjenige der Expansionsverlängerung (vgl. auch die Versuchsergebnisse am Charon-Motor).

2)

Wenn man Fig. 5 und 10 vergleicht, so ist zu beachten, dass im ersten Fall die Verdichtung konstant ist, das Gemisch jedoch mit abnehmender Belastung dünner wird, im zweiten Fall das Gemisch nahezu unveränderliche Zusammensetzung hat, während die Verdichtung mit abnehmender Last kleiner wird.

3)

Der mittlere effektive Druck, bezogen auf 1 qcm der Kolbenfläche, ist bei einem Viertaktmotor durch die bekannte Gleichung definiert

Er dient als Massstab zum Vergleich der Leistungsfähigkeit von Viertaktmotoren.