Thermische Antriebe

Die Wärmekraftmaschinen werden in Automobilen auf einer langen Sicht noch zu finden sein, jedoch zunehmend, im Zusammenspiel mit Elektromotoren. In den möglichen Konfigurationen eines solchen Zusammenspiels sind allerdings Kolbenmotoren nicht mehr unerlässlich. Das Kapitel präsentiert die Umsetzbarkeit und die Grenzen repräsentativer thermodynamischer Prozesse in Wärmekraftmaschinen – von Carnot, Otto, Diesel und Seliger bis hin zu Stirling, Joule und Ackeret Keller. Unter gleichen Bedingungen bezüglich Umgebungszustand, maximale Prozesstemperatur und maximales Volumen wird ein direkter Vergleich der Prozesse in Hinblick auf mögliche spezifische Kreisprozessarbeit und thermischen Wirkungsgrad vorgenommen, der zu besonders interessanten Ergebnissen führt. Weiterhin werden die Potentiale und Trends der Viertaktmotoren analysiert. Betrachtet werden dabei die Luftzufuhr, die variable Ventilsteuerung, die innere Gemischbildung durch Kraftstoffdirekteinspritzung, die kontrollierte Selbstzündung und das Management der Wärmeübertragung. Einen besonderen Abschnitt bilden die alternativen Wärmekraftmaschinen, die Einsatzchancen in zukünftigen Antriebsszenarien haben. Darunter zählen Zweitakt- Wankel- und Stirling- Motoren aber, besonders, die Gasturbinen.