2 - Überblick

2.2 - Sonderfälle

2.2.1 - Thermodynamik bei Verbrennungsmotoren

2.2.1.4 - Einteilung der Verbrennungsmotoren

Wenn die Verbrennung innerhalb des Motors erfolgt, sprechen wir von interner Verbrennung. Es gibt zwei Möglichkeiten und in beiden Fällen handelt es sich um einen offenen Kreislauf:

- entweder ist der Arbeitsprozess zyklisch und Brennstoff wird abwechselnd eingeführt und eine bestimmte Menge verbranntes Gas ausgestoßen, wie bei Hubkolbenmotoren;

- oder der Arbeitsprozess ist kontinuierlich und der Austausch des Brennstoffs erfolgt ohne Unterbrechung, wie bei den Gasturbinen.

Wenn die Verbrennung außerhalb des Motors erfolgt, sprechen wir von externer Verbrennung. In diesem Fall kann der Arbeitsprozess kontinuierlich und der Kreislauf geschlossen sein, denn die Motorflüssigkeit kann chemisch unverändert bleiben und ihren Zustand ändern, ohne dass man sie austauschen müsste.

Die Bereitstellung des Gemischs Luft-Brennstoff außerhalb der Brennkammer begünstigt die homogene Mischung. Wir sprechen dann von einer externen oder homogenen Mischung.

Eine Mischung im Inneren der Brennkammer erfolgt unter weniger guten Bedingungen. Sie wird heterogen. Wir sprechen dann von einer internen oder heterogenen Mischung.

SWenn die Verbrennung durch einen elektrischen Funken ausgelöst wird, sprechen wir von einer gesteuerten Entzündung, aber wenn das Gemisch sich spontan entzündet, weil die Selbstentzündungstemperatur erreicht wurde, sprechen wird von Selbstzündung.

2.2.1.5 - Thermodynamische Kreisläufe

Die Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie ist nur möglich, wenn die Motorflüssigkeit ihren Zustand ändert.

Diese Zustandsänderung werden allgemein dargestellt durch Diagramme, die zwei Zustandsgrößen ausdrücken:

- Erhöhung oder Senkung der Temperatur;

- Erhöhung oder Senkung des Drucks;

- Steigerung oder Verringerung des Volumens.

Allgemein drücken die Koordinaten eines Diagramms folgende Verhältnisse aus:

- Druck-Volumen in einem p-V Diagramm;

- Temperatur-Entropie in einem T-S Diagramm;

- Enthalpie-Entropie in einem H-S Diagramm.

Das Studium der Thermodynamik hat mehrere Wissenschaftler dazu veranlasst, Funktionszyklen vorzuschlagen. Wir werden nur die aufführen, die heute noch Anwendung finden:

- A. Beau de Rochas im Jahre 1862 (1815 - 1893) - er hat die Kompression und den Viertaktzyklus erfunden. Das ist der Referenzzyklus für die Viertakt-Benzinmotoren von heute.

- N.A. Otto konstruierte 1867 einen Motor mit diesem Zyklus, aber er musste seine Arbeiten nach einem Prozess abbrechen, weil er nicht der Patentinhaber war.

- J. Joule (1818 - 1889) hat 18.. den Kreisprozess bei konstantem Druck erfunden. Das ist der Referenzzyklus für die Motoren Typ Gasturbine.

- Sabathé, dessen Vorname nicht bekannt ist, war der erste, der einen gemischten Zyklus aus den Zyklen von A. Beau de Rochas und R. Diesel befürwortet hat. Dies ist der Referenzzyklus für Motoren mit Gasöl, von vielen irrtümlich immer noch "Dieselmotoren" genannt.

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