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Erschienen in:
2018 | OriginalPaper | Buchkapitel
20. Thermodynamische Grundlagen
verfasst von : Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Günter P. Merker
Erschienen in: Grundlagen Verbrennungsmotoren
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
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Zusammenfassung
Bei der Energiewandlung kann man im Sinn einer hierarchischen Ordnung zwischen allgemeiner, thermischer und motorischer Energiewandlung unterscheiden.
Unter allgemeiner Energiewandlung wird dabei die Umsetzung von Primär‐ in Sekundärenergie durch einen technischen Prozess in einer Energiewandlungsanlage verstanden (Abb. 20.1).
Die thermische Energiewandlung unterliegt den Hauptsätzen der Thermodynamik und kann formal, wie in Abb. 20.2 gezeigt, beschrieben werden.
Der Verbrennungsmotor bzw. die Gasturbine sind spezielle Energieumwandlungsanlagen, bei denen im Brennraum bzw. in der Brennkammer die im Brennstoff gebundene chemische Energie zunächst in thermische und diese anschließend durch das Triebwerk in mechanische Energie gewandelt wird. Bei der stationären Gasturbinenanlage wird diese dann durch den nachgeschalteten Generator in elektrische Energie umgewandelt (Abb. 20.3).
Verbrennungsmotoren sind Kolbenmaschinen, bei denen man je nach Ausbildung des Brennraums bzw. des Kolbens zwischen Hubkolbenmotoren und Rotationskolbenmotoren mit rotierender Kolbenbewegung unterscheidet. Die Abb. 20.4 zeigt Prinzipskizzen möglicher Bauformen des Hubkolbenmotors, wobei heute praktisch nur noch die Varianten 1, 2 und 4 gebaut werden.
Für eine ausführliche Beschreibung anderer Ausführungen des Verbrennungsmotors sei z. B. auf Heywood (1989), van Basshuysen und Schäfer (2006, 2012), Maas (1979) und Zima (1987, 2005) verwiesen.