E_1948_Zeitung_Nr.043

16 AUTOMOBIL REVUE
MITTWOCH, 6. OKTOHER 1948 - Nr. 43
käme (? Red.). Um einen Turbinenwirkungsgrad
von 24 o/o zu erreichen, müssen die Teilwirkungsgrade
von Kompressor und Turbinen 85 °/o betragen
und die Turbineneintrittstemperatur
muss 815° C erreichen. In grossen Einheiten sind
diese Werte heute schon erreichbar.
Der Luftverbrauch einer Gasturbine beträgt
ca. 16 kg/PSh verglichen mit 3,2 kg/PSh beim
Kolbenmotor. Berücksichtigt man noch den
Kühlluftverbrauch des Kolbenmotors, dann wird
der Totalluftverbrauch beider Anordnungen
praktisch gleich.
Die Hilfsaggregate einer Gasturbine umfassen
Anlasser, Lichtmaschine, Oelpumpe, Brennstoff-
und Einspritzpumpe sowie einen Brennstoffregler.
Letzterer besteht bei der Einturbinenanordnung
aus einem einfachen Brenn-
2 100-
J:
o
X
SO-
Fig. 3
Drehmomentvertauf einäs Personenwagens in den Gangen,
totaler Fahrtwiderstand und Leistungscharakteristiken der Gasturbine.
Die Wirkungsgradkurve der posturbine gilt für eine
Turbine, die bei der Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs das
gleiche Drehmoment abgibt wie der Kolbenmotor im 3. Gang
(obere der Turbinenkurven). Die untere Turbinenkurve charakterisiert
eine für besten Wirkungsgrad dimensionierte Turbine
Stoffdrosselventil, während bei der Zweiturbinenanordnung
ein etwas komplizierterer Regler
angeordnet werden muss, was aber keine
grossen Schwierigkeiten bereitet. Der Anlassvorgang
ist relativ einfach.
Fig. 3 zeigt das an den Rädern eines typischen
Personenwagens in den drei Gängen verfügbare
Drehmoment, resp. die diesem entsprechende
Zugkraft, aufgetragen in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Das wichtige Charakteristikum
des Kolbenmotors ist ein wenig drehzahlabhängiges
Drehmoment, wie dies der flache
Drehmomentverlauf im 3. Gang darstellt.
Für Start und Bergfahrt sind deshalb die Gänge
1 und 2 notwendig. Die Umhüllung der drei
Gangkurven ergäbe eine Kurve, für die in jedem
Punkt (d. h. bei jeder Fahrgeschwindigkeit) die
Motorleistung dieselbe wäre. Diese Kurve stellt
eine ideale Leistungsübertragung dar.
Im gleichen Diagramm sind Drehmoment und
Wirkungsgrad von Gasturbinenaggregaten aufgetragen.
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der Konstruktion der Turbine ist es möglich,
verschiedene Drehmomentverläufe zu erhalten,
wie dies durch die beiden Kurven für Gasturbinen
dargestellt ist. Besonders wichtig ist die
Tatsache, dass das Drehmoment bei Stillstand
des Fahrzeugs am grössten ist, wodurch das
Starten wie bei einer Kolbendampfmaschine
möglich wird. Das Drehmoment ist übrigens, abgesehen
von den tiefsten Fahrgeschwindigkeiten,
demjenigen eines Kolbenmotors immer überlegen.
Bei sehr geringer Geschwindigkeit kann
das Drehmoment des Aggregates übrigens
kurzzeitig durch Steigerung der Brennkammertemperatur
erhöht werden. Bei Höchstgeschwindigkeit
dreht die Turbine mit 20 000 bis
30 000 T/min, weshalb ein einfaches Reduktionsgetriebe
notwendig ist. Für Rückwärtsfahrt muss
ein Umkehrgetriebe vorgesehen werden.
Zur Herstellung der Turbinenschaufeln stehen
heute mehrere hitzebeständige Werkstoffe
zur Verfügung; metallurgische Verbesserungen,
keramische Schaufelüberzüge oder aus keramischen
Werkstoffen hergestellte Schaufeln werden
weitere Temperaturerhöhungen gestatten.
Wenn die Lebensdauer eines Fahrzeugs auf
150 000 km bei einer Durchschnittsgeschwindigkeit
von 60 km/h geschätzt wird, muss die Lebensdauer
des Aggregates 2500 Stunden betragen.
Legierungen, die bei einer Belastung von
21 kg/mm 2 und einer Temperatur von 730° C in
3000 Betriebsstunden nur eine Kriechdehnung
von 1 Promille haben, stehen bereits zur Verfügung.
Die Verluste innerhalb der Gasturbine umfassen
Reibungsverluste, Gasverluste durch das
Laufradspiel sowie Strömungsverluste durch
falsche Ein- und Austrittswinkel am Laufrad,
die dadurch entstehen, dass die Leistungsturbine
mit variabler Drehzahl arbeiten muss, und
schliesslich die Auspuffverluste. Wenn auch die
Reibungsverluste innerhalb vernünftiger Grenzen
gehalten werden können, verlangt die Forderung
nach geringen Turbinenabmessungen die
Anwendung hoher Drehzahlen. Die Gasverluste
durch das Laufradspiel nehmen aber mit der
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20 000 T/min recht erheblich.
Wann und wie es möglich sein wird, wirtschaftliche
Gasturbinenaggregate als Automobilantrieb
zu bauen, das hängt sowohl von der Verbesserung
der Konstruktion an sich wie auch
von der Entwicklung der Brennstoffpreise ab.
Bessere Werkstoffe, Verbesserung der Wirkungsgrade
durch höhere Temperaturen, Betrieb
mit billigem Kohlenstaub, Anwendung von gekühlten
Schaufeln sowie rationellere Herstellungsmethoden
werden die Gasturbinenanlage
wirtschaftlich konkurrenzfähig machen. Schon
heute sind in den USA und auch in England versuchsweise
Turbinenläufer gegossen worden,
was die schon ohnehin einfache Herstellung
noch rationeller gestalten wird.
Es wird vielleicht noch lange Zeit bis zur
Verwirklichung dieser Ziele verstreichen; aber
es lä.sst sich schon heute die Möglichkeit voraussehen,
mit einem einzigen Laufrad auszukommen,
in dem Kompression, Verbrennung und
Expansion vor sich gehen könnte.
Es sei noch erwähnt, dass eine erfolgreiche
Entwicklung des Gasturbinenantriebs dem Kolbenmotor
nicht unbedingt den Todesstoss erteilen
muss. Wahrscheinlich wird aber der Dieselmotor
durch die Gasturbine schärfer konkurrenziert
werden als der Ottomotor.
(Quelle: « Automotive Industries »)
Ungewöhnliche Motorkonstruktionen.
Bei einem Motor mit gegenläufigen Kolben
und gemeinsamem Verbrennungsraum soll die
Bewegung der beiden Kolben nicht wie üblich
durch Kurbel- und Zahnradgetriebe übertragen
werden, sondern es ist zu diesem Zwecke eine
Mechanik, bestehend aus zwei Kipphebeln und
einer Nockenscheibe vorgesehen. Diese Mechanik
ist nun nach der Erfindung so ausgebildet,
dass einerseits im innern Totpunkt keine, anderseits
im äussern Totpunkt eine ziemlich starke
Phasenverschiebung der Bewegung der beiden
Kolben gegeneinander entsteht. Es soll dadurch
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zurzeit Strassenversuchen unterzogen.
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ausgebildete luftschraubenartige Verbrennungskraftmaschine,
bei der die Welle W durch den
Rückstoss der aus den Düsen 3 ausströmenden
heissen Verbrennungsgase angetrieben wird. Das
Brenngemisch tritt durch das Ventil 7 in die
Abb. 1.
Abb. 2.
Brennkammer 2 ein, wird durch die Kerze 4 gezündet
und strömt durch die Düse 3 aus. Die
Erfindung besteht nun im wesentlichen darin,
dass gegenüber andern Konstruktionen ein