Text-Bild-Ansicht Band 316

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Fläche hergestellt, welches mit 11 minutlichen Umdrehungen bei etwa 9 m Windgeschwindigkeit 30 PS zu leisten im stande ist. Diese Arbeit wird durch eine Transmission auf eine 25pferdige Conz'sche Nebenschluss-Stahldynamo von 160 Volt, 120 Ampère bei 700 Umdrehungen pro Minute übertragen, welche ihren Strom an eine Batterie oder an mehrere angeschlossene Elektromotoren abgibt. Bei zeitweilig nachlassendem Winde wurde der Strom, um die Windturbine in vollem Gange zu erhalten, dem Akkumulator entnommen, so dass ein automatisches Ein- undAusschalten des Dynamoankers nicht nötig wurde. Die Anlage in Wittkiel dient zu dem Betrieb und der Beleuchtung der Neumann'schen Windmotorenfabrik und soll seit September letzten Jahres ohne jede Störung im Betrieb sein. Falls sich die hierbei gemachten Erfahrungen in vollem Umfange bewähren, so werden sich, das ist keine Frage, den Windmotoren eine Reihe von maschinellen Betrieben eröffnen, deren Gebiet bislang für eine Verwendung der Windkraft wegen der damit verknüpften prinzipiellen Mängel verschlossen war.

Ueber den Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschinen1).

Die Natur, in der wir leben und weben, von einem einheitlichen, allumfassenden Gesichtspunkte aus zu begreifen, die in diesem grossen Mechanismus wirksamen Kräfte und die Gesetze, denen sie gehorchen, zu entdecken und sie dadurch dem Allgemeinwohl dienstbar zu machen, das ist der höchste Genuss des Menschengeistes; denn gerade die Kenntnis und Ausnutzung der Naturkräfte bedingt in erster Linie die geistige und politische Ueberlegenheit der modernen Kulturvölker gegenüber den Naturvölkern.

Eine unendliche Menge von Kraft durchströmt als Wärme, Licht, Elektrizität und Magnetismus in Wellenform mit Blitzesschnelle das Weltall, von einem Stern zum anderen in ewigem Wechsel kreisend. Der Träger und Vermittler dieser unendlichen, uns vornehmlich von der Sonne als Wärme stetig zugestrahlten Energie ist der Aether, ein äusserst dünnes und elastisches Medium. Die Kraft der Aetherschwingungen, insbesondere der Sonnenstrahlen, zu sammeln und zu nutzbringender Arbeit zu zwingen, gehört zu den höchsten und wichtigsten Aufgaben des Technikers und Maschinenbauers. Da jedoch die erste Aufgabe infolge der seit Jahrtausenden in den Kohlenlagern, Torfmooren und Erdölquellen aufgespeicherten Sonnenenergie von der Natur noch auf Jahrhunderte hinaus selbst bei verschwenderischem Hausen mit den natürlichen Brennstoffen in denkbar bequemer Weise gelöst ist, so kann der Maschinenbauer mit all seiner Kraft der Lösung des zweiten, weit einfacheren Problems, nämlich der Umsetzung der vorhandenen Wärmekräfte in mechanische Nutzarbeit, sich widmen. Hierzu ist jedoch nicht nur ernstes Wollen und gereiftes technisches Können, sondern vor allen Dingen auch eine sichere Kenntnis des Aethers und seiner Gesetze, insbesondere aber der Druck-, Volum- und Temperaturbeziehungen der beiden kraftvermittelnden Stoffe, der Gase und Dämpfe, erforderlich; denn unsere modernen Wärmekraftmaschinen, die Dampf- und Verbrennungskraftmaschinen, setzen ja die Kraft der Verbrennungswärme der Brennstoffe lediglich durch Vermittelung hochgespannten Dampfes oder hochgespannter Explosionsgase in mechanische Arbeit um.

Bei einer Behandlung des Wesens, des Wirkungsgrades und der Verwendbarkeit der Wärmekraftmaschinen kann man einmal die Konstruktion und beobachtete Leistungsfähigkeit wirklich ausgeführter Maschinen als Massstab der Beurteilung zu Grunde legen; dann würde man die grosse Zahl der bekannten mehr oder weniger leistungsfähigen Verbrennungskraftmaschinen, welche hier vorwiegend betrachtet werden sollen, beschreiben und deren Konstruktionsprinzipien darlegen müssen. Diese Aufgabe, welche eine ausserordentlich grosse Erfahrung im Bau der Verbrennungskraftmaschinen erfordert, ist bereits in guten Hand- und Lehrbüchern, wie z.B. in denjenigen von Schöttler, Witz u.a., in recht ausführlicherund sachgemässer Weise gelöst worden, so dass ein Eingehen auf das allerdings sehr interessante Gebiet hier nicht erforderlich ist. Im Gegensatz dazu will ich das vorliegende Thema nicht als Praktiker, sondern entsprechend den in der Einleitung gegebenen Andeutungen als Theoretiker gerade umgekehrt von einfachen und umfassenden wärmetheoretischen Gesichtspunkten aus behandeln und versuchen, erstlich die verschiedenen Maschinentypen nach ihren Arbeitsprozessen in grosse, dem inneren Wesen nach gleichartige Gruppen einzuordnen, zweitens nach Prüfung der Grundgleichungen der Thermodynamik den bezw. die höchst möglichen Wirkungsgrade der einzelnen Maschinengattungen theoretisch zu ermitteln und schliesslich die Verwendbarkeit der einzelnen Maschinentypen für Motorwagen kurz klarzulegen.

Die ersten Dampfmaschinen, z.B. die atmosphärische Dampfmaschine von Newcomen, arbeiteten mit Wärmeunterdruck, so dass infolge der Kondensation des im Arbeitscylinder der Atmosphäre das Gleichgewicht haltenden Dampfes von 100° C. nach dem Einspritzen des Kühlwassers ein Unterdruck im Cylinderinnern entstand und der Kolben durch den äusseren Atmosphärendruck arbeitleistend niedergedrückt wurde. Sodann ging man seit Watt über zu Dampfmaschinen, welche statt mit Unterdruck mit Wärmeüberdruck arbeiteten, d.h. man baute Hochdruckmaschinen mit Auspuff wie die Lokomotiven; hierauf baute man grosse stationäre Dampfmaschinenanlagen, welche sowohl den Wärmeunterdruck als auch den Wärmeüberdruck nutzbar machten. Neuerdings hat man den Wirkungsgrad der Dampfmaschinen, um mit den Verbrennungskraftmaschinen konkurrieren zu können, durch Anwendung überhitzten Dampfes und durch Vereinigung einer Kaltdampfmaschine mit der an die Grenze der Leistungsfähigkeit angelangten reinen Dampfmaschine zu erhöhen versucht. Der Entwickelungsgang der Dampfmaschine zielt also im Grunde genommen darauf ab, unter Beibehaltung der niedrigsten von Watt schon erstrebten Kondensatortemperatur von 38° C. das Temperaturintervall durch Anwendung überhitzten Dampfes zu vergrössern. Die moderne Dampfmaschine strebt also einem Arbeitsgang zu, wie er in thermischer Hinsicht bei den Verbrennungskraftmaschinen, welche ja stets mit zu stark überhitzten permanenten Gasen arbeiten mussten, von Anfang an durchgeführt wurde.

Textabbildung Bd. 316, S. 251
Textabbildung Bd. 316, S. 251

Die Gas- und Petroleummaschine, welche erst durch die Leistungen von Otto ihre heutige, im wesentlichen noch

1)

Nach einem Vortrage von R. Mewes, gehalten am 14. Januar d. J. im Mitteleuropäischen Motorwagen-Verein zu Berlin.