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deutscher Ingenieure.

Auffällig ist es, dass Fink hier die Dissociationserscheinungen nirgends erwähnt.

Es darf daher nach dem vorhergehenden mit Recht gefolgert werden, dass auch bei unseren Gasmotoren die Verbrennung keine momentane ist, sondern dass nur ein Teil der Füllung sofort verbrennt (explodirt), der Rest erst nach und nach während des Hubes, welche Erscheinung mit dem Namen des Nachbrennens belegt worden ist. Die Indicatordiagramme und die Analysen der Verbrennungsproducte bestätigen diese Vermutungen vollkommen.

Hier sei folgende Zwischenbemerkung gestattet. Man ist bei Betrachtung der Vorgänge bei Verbrennungen und Explosionen auf den Begriff der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Flamme geführt worden, und es hat diese Grösse eingehende Untersuchungen erfahren. Bunsen hat sich wohl zuerst mit dem Studium dieses Punktes befasst, ist aber zu auffällig kleinen Werten gelangt. Auch lässt sich ein Einwand gegen Bunsen's Methode machen (siehe »Gasometrische Methoden«). Er gelangte zu einem Werte von 34m für Knallgas. Nennt man bei seinen Versuchen v die Ausflussgeschwindigkeit, V die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Flamme, so ist der Wert (0.- V) bei v> V massgebend für die Länge der Flamme, wenigstens in gewissem Sinne. Ist v=V, so brennt das Gas in der Mündung; schlägt die Flamme aber zurück, so schreitet sie also mit einer relativen Geschwindigkeit w= -V-u nach innen fort, und es erfolgt die Explosion. Hierbei muss w beträchtlich ausfallen, wenn auch das Verbrennen in der Flamme nicht direct mit explosiver Verbrennung vergleichbar ist. Man kann also immerhin annehmen, dass V>v war und nicht, wie Bunsen meint, V=v. Damit ergeben sich aber grössere Entzündungsgeschwindigkeiten, als die von Bunsen ermittelten.

Ausführlich haben sich mit dieser Frage noch beschäftigt Mallard, Le Chatelier, Berthelot und Vieille; diese fanden viel grössere Werte, für Knallgas zwischen 2000 und und 3000m, im wesentlichen unabhängig vom Drucke, bei dem die Explosion erfolgte.

Ein interessantes Resultat fand Mallard unter Benutzung einer der Bunsen’schen ähnlichen Methode. Bezeichnet man mit k das Volumverhältnis von Leuchtgas und Luft in explosibeln Mischungen und die Entzündungsgeschwindigkeit wie oben mit V, so ergab sich k 0,133

0,150

0,166 0,180 0,190 0,200
V 0,000 0,285 0,617 0,820 0,985 1,010
k 0,210 0,230 0,300 0,308
V 0,935 0,740 0,097 0,000.

Hiernach hat also, wie zu vermuten stand, die Explosibilität ein Maximum, und es ist ein Gemisch jenes Leuchtgases mit Luft im Verhältnisse von 1:5 am stärksten explosiv. Für unsere Leuchtgase schwanken die zur vollständigen Verbrennung für 1cbm erforderlichen Luftmengen zwischen 5 und 7cbm; daher lässt sich behaupten, dass Mischungen, die weder Gas noch Luft im Ueberschusse enthalten, am leichtesten explodiren.

Diese Versuche haben sich aber auch noch auf eine andere Seite der Frage erstreckt. Die Entzündungsgeschwindigkeit ergab sich nicht nur abhängig von der Natur der Mischung, sondern auch wesentlich von der Form des Gefässes, in dem die Verbrennung erfolgte. Bei der Entzündung eines Gemisches in einer Röhre war deren Durchmesser von grossem Einfluss. Ein Gemisch von schlagenden Wettern mit Luft entzündete sich nicht mehr, wenn der Durchmesser 3mm oder weniger betrug; bei Knallgas lag dieses Minimum tiefer, bei 0,9mm.

Nunmehr geht Fink auf Besprechung der Nutzbarmachung der Wärme ein. Der Process der Verbrennung ist die einfachste Methode der Wärmemitteilung an einen luftförmigen Körper. Führt man einem Gase (Luft) eine gewisse Wärmemenge zu und benutzt letztere andererseits zur Bildung von Dampf, so gelangt man durch Vergleich der (bei constantem Druck) erzielten Arbeitsbeträge sofort zu der Einsicht, dass erstere Methode die weitaus vorteilhaftere sei. Die Gaskraftmaschinen mit Verbrennungsprocess sind also in der That allen anderen Wärmemaschinen überlegen. Führt man einem Gase von | Atm. Druck Wärme zu, so kann hierbei eine Aenderung der beiden Grössen p und v (Druck

und Volumen) in mannichfachster Weise erfolgen. Wirkliche Explosion, also augenblickliche Verbrennung, würde eine Wärmezufuhr bei constantem Volumen sein; will man dagegen bei constantem Drucke jene Wärme zuführen, so erhellt ohne weiteres die Notwendigkeit einer vorhergehenden Compression. Diese Compression ist kein Verlust, da die dazu aufgewendete Arbeit bei der Expansion wiedergewonnen wird; ein Verlust aber liegt dann vor, wenn die Expansion nur bis zu einer Atmosphäre Spannung erfolgt, weil dann die Gase mit viel höherer als der anfänglichen Temperatur die Maschine verlassen. »Um alle zugeführte Wärme als Kraft dem Körper wieder zu entziehen, müsste die Expansion soweit erfolgen, bis die ursprüngliche Temperatur wieder erreicht ist.«

Der folgende Abschnitt ist der Ermittelung des Wirkungsgrades gewidmet, der als Verhältnis der nutzbar gemachten Wärme zum Heizeffecte definirt wird. Hier ist nun völlig abgesehen vom Einfluss der Wandungen auf die Gase; es kann sich daher auch nicht um absolute, sondern nur um relative Werte handeln. Würde die Cylinderwand bei allen Systemen von Gaskraftmaschinen genau die gleiche Rolle spielen, so könnte ein exacter Vergleich der Systeme unter einander rein theoretisch vorgenommen werden; jene Voraussetzung dürfte aber kaum zutreffen. Immerhin sind solche Vergleiche von Interesse und Wert, und man kann unter gewissen Vorbehalten Fink beistimmen, wenn er in der Einleitung bemerkt, die Theorie müsse uns zeigen, wo die Kraftverluste liegen und nach welcher Richtung hin Verbesserungen möglich und zu erwarten seien.

Lassen wir eine Mischung von Leuchtgas und Luft explodiren, so werden die Bestandteile chemisch völlig verändert; dieser Umstand würde die Rechnung sebr erschweren, wenn nicht glücklicherweise der Fall vorläge, dass nur eine ganz geringfügige Volumenänderung bei diesem Vorgange eintritt. Meistens verkleinert sich das Volumen etwas, gegen 2 pct. etwa; das von Slaby benutzte Deutzer Leuchtgas dagegen expandirt ein wenig, etwa 0,1 pct. Je mehr überschüssige Luft übrigens vorhanden ist, um so geringer wird die specifische Volumenänderung, während sie auf das vorhandene Gas bezogen constant bleibt. Durch diesen Umstand ist es uns ermöglicht, Verbrennungen solcher Gemische als Wärmezufuhren bei constantem Volumen zu behandeln.

Comprimirt man eine Mischung vom Zustande po (=1 Atm.) vo To adiabatisch bis zum Zustande piv T1, lässt explodiren bis zum Zustande p2v1 Ta, dann adiabatisch expandiren bis zum Zustande Po V3 T3 und berechnet die hierbei auftretenden Arbeitsquantitäten, unter Berücksichtigung des Gegendruckes der Luft, und dividirt diese Arbeit durch die der zugeführten Wärmemenge c. (T.-T.) entsprechende, so gelangt man zu dem Wirkungsgraden dieses Processes. Es ergiebt sich

Ta

- 1
TO T
n=1

= 1 – A.B.
Ti T

1

T Der Factor A misst den Einfluss der Compression, B den der Explosion.

TO
Lässt man

T

von 1,5 bis 3,0 zunehmen, so fällt (x B) von 0,94 auf 0,83. Den niedrigsten Wirkungsgrad würde man erhalten für B=l. Comprimirt man auf 4 Atm., so findet sich das Minimum

T. von n zu 0,331; lässt man von 1,5 bis 3,0 wachsen,

TI nimmt n von 0,37 bis 0,44 zu.

Comprimirt man auf 8 Atm., so wird das Minimum von n = 0,453; wächst

von 1,5 bis 3,0, so wächst n von 0,49 bis 0,55.

Lässt man nur bis zu dem Volumen expandiren, welches das Gemisch vor der Compression einnahm (System Otto), so wird in obigem Ausdrucke B=l, und es ergiebt sich dann der Wirkungsgrad n=1 - A nur abhängig von der Compression, nicht aber von der zugeführten Wärmemenge.

Comprimirt man nun andererseits eine Mischung von Leuchtgas und Luft vom Zustande po (= 1 Atm.) v. To adiabatisch bis zum Zustande pivi Ti, lässt dann bei constantem

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1

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; (

)

Band XXIX: No. 13.

28. März 1885.

Zur Theorie der Gaskraftmaschinen.

253

n=1

Druck verbrennen bis zum Zustande pivg T2, adiabatisch expandiren bis zum Zustande po vz Tz und ermittelt hier die Arbeitsbeträge unter Berücksichtigung des Gegendruckes der Luft und vergleicht die so erhaltene Grösse mit dem Arbeitswerte der zugeführten Wärmemenge Cp (T2-T1), so ergiebt sich als Wirkungsgrad

To

Ti Dies ist dieselbe Grösse, die sich oben fand, falls nur bis zum ursprünglichen Volumen expandirt wurde; der Betrag der zugeführten Wärme beeinflusst also hier den Wirkungsgrad überhaupt nicht.

Denkt man sich dagegen auch hier die Expansion nicht herab bis zu 1 Atm., sondern nur bis zum ursprünglichen (vor der Compression vorhandenen) Volumen fortgesetzt, so findet sich

T.

-1 T. T

AC

1 Ti T

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n=1

:

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* (5-1)

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12 »

Hier kennzeichnet A wieder den Einfluss der Compression, C den der Verbrennung bei constantem Druck. Man findet für

Compression

Compression
T2

C

bis 4 Atm. bis 8 Atm.
Ti
1,5
1,091
0,270

0,403
2,0
1,171
0,217

0,359
2,5
1,241
0,170

0,321. Aus diesen Werten ersieht man, dass diese Maschinen den Explosionsmaschinen nachstehen, und dass es, um einen höheren Wirkungsgrad zu erzielen, sich empfehlen wird, die Expansion weiter als bis zum ursprünglichen Volumen vorzunehmen.

Wird während der. Expansion noch weiter Wärme zugeführt, >80 muss sich der Wirkungsgrad verringern, weil derselbe wegen des Gegendruckes der Atmosphäre abnimmt, wenn die Spannung abnimmt, bei der die Wärme zugeführt

Das sogenannte Nachbrennen verringert somit den Wirkungsgrad.

Das bisher dargelegte wendet nun Fink auf verschiedene Arten von Gasmaschinen an. Zum Vergleiche wählt er das Wassergas und von den von ihm angeführten Leucht- und Generatorgasen die geringstwertigen. Die Hauptdaten der 3 Gase sind wie folgt ermittelt worden:

etwa halb so gross ist, würde sich hier das Preisverhältnis wie 1:6 herausstellen.

Weiterhin werden die Verbrennungstemperaturen, die natürlich abhängen von der Menge der überschüssigen Luft, berechnet, und zwar einmal unter Voraussetzung einer explosiven Verbrennung, einmal unter Annahme einer Verbrennung bei constantem Druck.

Das Generatorgas braucht zur vollständigen Verbrennung 0,58cbm Luft. Führt man statt dessen 1 cbm zu, so ergeben sich die Temperaturen bei beiden Verbrennungsarten zu 1616 bezw. 1174° C.; bei Zufuhr von 1,5cbm Luft findet sich 12970 bezw. 938°, bei 2,orbm Luft endlich 10830 bezw. 7810 C.

Wassergas erfordert zur vollständigen Verbrennung 2cbma Luft und ergiebt 2000° bezw. 1447° C.; führt man 6cbm zu, so ergiebt sich 1661° bezw. 1044", bei &cbm 14210 bezw. 8170 C.

Leuchtgas erfordert 5cbm Luft zur vollkommenen Verbrennung; nimmt man statt deren Scbm, so erhält man 21140 bezw. 15220, bei 12cbm 16370 bezw. 11740, bei 16ebm 12590 bezw. 9000 C.

Zu einem überschlägigen Vergleiche sind daher die folgenden Zahlen benutzbar (die in Klammern stehenden Zahlen sind die Quotienten der Zahl der zugeführten zur Zahl der erforderlichen Cubikmeter Luft):

explosiy const. Druck 1 cbm Generatorgas mit 1cbm Luft (1,72) 16160 11740 1 » Wassergas

6 » > (

(3,00) 16610 10740 1 > Leuchtgas »

(2,40 16370 11740; Wegen der nahezu gleichen Temperaturen verhalten sich somit die erzielten Arbeitsleistungen wie die Volumina, d. b. wie 2:7:13, was mithin mit dem Verhältnisse der Heizeffecte nahe übereinstimmt.

Nach diesen vergleichenden Betrachtungen theoretischer Natur stellt Fink einen Vergleich zwischen den Ergebnissen der Rechnung und denen eines Versuchs (Slaby) an einem Otto'schen Motor an.

Gas und Luft, auf 4 Atm. comprimirt und nach der Explosion bis auf das ursprüngliche Volumen ausgedehnt, ergeben einen erreichbaren Wirkungsgrad von 0,331 (s. oben). 1cbm Leuchtgas (von 4744 Calorien Heizeffect), in 1 Stunde verbraucht, muss daher 4744 · 0,331 · 424

2,46 N

3600.75 liefern, wobei natürlich von allen Verlusten abgesehen ist. Nun fand Slaby bei einem Heizeffect von 5038 Cal. 1,264 Ni; reducirt man diese Zahl im Verhältnis der Heizeffecte, 80 würde unser Gas ergeben 1,19 Ni; mithin wurden nutzbar gemacht 0,331 •

0,16 des Heizeffectes. 2,46 Diese Zahl stimmt mit den Resultaten einer calorimetrischen Untersuchung Slaby's völlig überein (Journal für Gasbeleuchtung und Wasserversorgung 1883); dieser fand folgende Verteilung der verfügbaren Wärme: in indicirte Arbeit umgesetzt

0,16 des Heizeffectes durch das Kühlwasser abgeleitet

0,51 » durch die Verbrennungsproducte abgeführt 0,31 > Verluste durch Strahlung und Leitung . 0,02 >

1,00. Der Maximalbetrag der in Arbeit umsetzbaren Wärme fand sich oben zu 0,331; der Rest geht in den Verbrennungsproducten aus der Maschine fort. Das Kühlwasser empfing 0,51 der verfügbaren Wärme; hierin steckt aber auch die von den abziehenden Gasen dem Wasser übermittelte Wärme.

1 Nimmt man letzteren Betrag zu

3

an, so gehen für die Nutz

2 barmachung nur verloren

3

0,51 0,34 des Heizeffectes. Der indicirte Wirkungsgrad kann somit auch nicht 0,331, sondern 2

0,33 0,22 betragen. Dass thatsächlich die indicirte 3 Arbeit kleiner sei (0,16), erkläre das Nachbrennen und die

1 Unsicherheit jener Annahme von

wird«.

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1,19

1

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16

Das Leuchtgas steht wegen seines grossen Heizeffectes den anderen Gasen bedeutend voran; doch spielt auch der Preis der Wärme eine wesentliche Rolle beim endgiltigen Resultate. Für Leuchtgas legt Fink einen Preis von 16 Pfg. für lebm der vergleichenden Rechnung zu Grunde. Unter der Annahme, dass Apparate zur Herstellung von Generatorgas nicht kostspielig seien, wird dann der Preis von 1 cbm dieses

0,3 i Gases aus Koks zu 0,31 Pfg. berechnet, also zu

50 des Preises des Leuchtgases. Da der Heizeffect aber nur etwa 1

von dem des Leuchtgases beträgt, so ist bei gleichem 7 Wirkungsgrade das Verhältnis der Kosten des Betriebes von Generatorgas- und Leuchtgasmaschinen gleich 1:7. Selbst wenn der Wirkungsgrad der ersteren Maschinen niedriger ausfallen sollte, »wäre der Gewinn doch noch ein so bedeutender, dass es sich verlohnen dürfte, Generatorgasmaschinen zu construiren.«

Der Preis des Wassergases wird zu 1,3 Pfg. für 1cbm er mittelt; weil der Heizeffect im Vergleiche zum Leuchtgase

nur

er

3

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Zum Schlusse bespricht nun Fink Maschinen mit Verbrennung unter constantem Drucke; eine solche Maschine ist ihm unter No. 18324 patentirt worden (W. 1882, S. 318), aber nicht zur Ausführung gekommen. Eine andere Ausführung skizzirt Fink in folgenden Worten, die wir hier unverkürzt zum Abdruck bringen.

»Eine jede Verbrennung in atmosphärischer Luft ist eine Verbrennung unter constantem Drucke; wir würden eine solche auch erzeugen können, wenn wir in einem grossen mit comprimirter Luft gefüllten Behälter geringe Mengen Brennmaterial verbrennen. In dem vorliegenden Falle ist der Behälter aber nicht mit reiner atmosphärischer Luft, sondern mit einer Mischung derselben mit Verbrennungsproducten erfüllt, und die Verbrennung kann nur in einem cylindrischen kleineren Teile in der Art stetig erhalten bleiben, dass Gas und Luft in diesen unter einem wenig stärkeren Drucke geführt werden, als derjenige ist, unter dem die Verbrennungsproducte stehen. Es lässt sich dies dadurch erreichen, dass Gas und Luft in dem bestimmten Verhältnisse nicht direct in den Heizkessel geleitet werden, sondern je durch einen Druckregulator. Letzterer besteht aus einem Cylinder mit frei beweglichem Kolben, der stehend construirt wird, wenn das Gewicht des Kolbens den Ueberdruck hervorbringen soll, liegend und mit Kolbenstange, wenn die Druckdifferenz auf beiden Kolbenflächen den Ueberdruck erzeugen soll. Die eine Seite dieses Cylinders ist durch ein Rohr mit dem Heizkessel in Verbindung, die andere mit dem Druckrohr, das von der Pumpe nach dem Verbrennungsraume führt. Der Inhalt dieser Regulatoren braucht nur so gross zu sein, dass in der Zeit eines Pumpenhubes der Kolben den Boden des Cylinders nicht erreicht. Nötigenfalls kann durch Hähne, welche die Abflussröhren mehr oder weniger abschliessen, die Bewegung der Regulatorenkolben verlangsamt werden.

»Der Heizkessel, welcher die Stelle eines Windkessels vertritt, würde bei den hohen Temperaturen der Gase der Gefahr des Zerspringens ausgesetzt sein, wenn man ihn nicht durch eine Ausfütterung mit Chamottemasse, die die Wärme schlecht leitet und dadurch die Temperatur des Blechmantels wesentlich ermässigt, dagegen sicherte. Man wird demselben auch einen möglichst kleinen Durchmesser geben, und dürfte der Inhalt gross genug sein, wenn er gleich dem doppelten Inhalte des Arbeitscylinders ist, da kleine Druckschwankungen nichts schaden. Ein Sicherheitsventil muss die zuviel erwärmte Luft entweichen lassen, wenn die Maschine zu wenig belastet ist und die Spannung zu gross wird. Der Treibcylinder kann doppeltwirkend sein, wird zweckmässig eine grosse Kolbengeschwindigkeit erhalten und wird bei der wesentlich geringeren Temperatur der Verbrennungsgase vielleicht einer äusseren Kühlung nicht bedürfen, wenn es gelingt, ein geeignetes Schmiermittel zu finden. Die Ingangsetzung der Maschine wird so erfolgen, dass man die Regulatoren mit Gas und Luft füllt, darauf im Heizkessel das Gas anzündet und dann diesen abschliesst.«

Hierauf werden noch die Dimensionen einer solchen Generatorgasmaschine unter der Annahme berechnet, dass bis zu 6 Atm. comprimirt wird und die Expansion bis zum dreifachen Volumen des erwärmten Gasgemisches erfolgt. Fink gelangt da zu einem Wirkungsgrade von 0,365; setzt man voraus, dass durch Leitung ein Verlust von 33 pCt. veranlasst werde, und dass die effective Arbeit nur 2/3 der indicirten betrage, so vermindert sich der Wirkungsgrad auf 0,162. Diese Zahl giebt aber, wie besonders zu beachten ist, das Verhältnis der effectiven Leistung zum Arbeitswerte des Heizeffectes an, während Slaby das Verhältnis der indicirten Leistung zum Arbeitswerte des Heizeffects zu 0,16 ermittelte. Ausser diesem Gewinn an Arbeit würde nach Fink der Vorteil in der Möglichkeit liegen, nicht explosible, wesentlich billigere, Gasmischungen verwenden zu können. Für N und Stunde würde sich hier ein Gasverbrauch von 5,5cbm ergeben; bei gleicher mittlerer Kolbengeschwindigkeit von 1,9m, wie sie Otto's Maschinen zeigen, findet sich dann unter Voraussetzung doppelter Wirkung der Kolbenquerschnitt zu 0,0054 N für eine Maschine von N Pferdekraft. Eine für Wassergas oder Leuchtgas construirte, in gleicher Weise betriebene Maschine würde 1,66 bezw. 0,83cbm Gas verbrauchen. 1cbm Generatorgas enthält 0,1558kg Kohlenstoff; jene 5,6 cbm würden da

her ergeben 0,849 kg C. für N und Stunde, ein Resultat, das vorzügliche Dampfmaschinen auch zeigen. Hiernach wäre also ein Gewinn etwa im Fortfall der Kesselanlage zu erblicken; Fink hat aber auch absichtlich das schlechteste Generatorgas zum Vergleiche herangezogen.

Als das wesentlichste in der Fink'schen Arbeit kann somit der Hinweis auf die Verwendbarkeit des Wassergases und des Generatorgases in Gaskraftmaschinen sowie der Hinweis auf einen anderen Arbeitsprocess der letzteren bezeichnet werden. Befremdend wirkt, wie hier nebenbei bemerkt werden mag, die nicht mehr zeitgemässe Benutzung des Wortes Kraft für den Begriff Arbeit.

Der Gedanke, die Verbrennung bei constantem Druck vor sich gehen zu lassen, ist nicht neu, sondern hat bereits einem frühen Versuche, Gaskraftmaschinen zu construiren, zu Grunde gelegen. Ph. Lebon (1799) comprimirte Gas und Luft in einer Vorlage, entzündete das Gemisch und liess es dann in den Arbeitscylinder übertreten. Die Entscheidung der Frage, inwieweit derartige Maschinen sich brauchbar erweisen, fällt der Praxis anheim.

Noch eine weitere Aufgabe hat sich die Praxis selbst gestellt: Gaskraftmaschinen von grösserer Stärke zu construiren. Die Deutzer Fabrik hat bereits Motoren von mehr als 30 N gebaut; wie sich bei diesen der Wirkungsgrad im Vergleich mit den landläufigen Maschinen bis zu 4 N herausstelīt, ist bis jetzt wohl noch nicht an die Oeffentlichkeit gedrungen. Eine Untersuchung eines stärkeren Motors müsste sich nach zwei Seiten hin erstrecken: 1. auf die calorische Wirkungsweise und 2, auf die Wirkung der Kräfte unter Berücksich- , tigung der Massenwirkungen, die infolge grosser Umdrehungszahlen nicht unbeträchtlich sein dürften (Gleichförmigkeitsgrad).

Die Auffassung des Wirkungsgrades als Verhältnis der effectiven (oder auch indicirten) Leistung zum Arbeitswerte des Heizeffects des verwendeten Brennmaterials hat Zeuner bei anderer Gelegenheit als unrichtig bekämpft und gemeint, man müsse dann bei hydraulischen Motoren als Gefäll das des Wasserlaufes von der Quelle bis zum Meeresspiegel in Anrechnung zu bringen, und das mit Recht. Handelt es sich jedoch um den Vergleich von Wärmemaschinen unter einander, so muss man dennoch jene Definition des Wirkungsgrades gutheissen. Auf dem Gebiete der Kleinmotoren sind die Gaskraftmaschinen den Dampfmaschinen weit überlegen; wie sich die Frage bei stärkeren Maschinen stellt, wird wohl die nächste Zeit entscheiden, da die Bestrebungen, grössere Motoren mit Gasbetrieb zu bauen, sehr rege sind.

Man kann die Gaskraftmaschinen mit den Dampfmaschinen noch rein in constructiver Beziehung vergleichen, unter Benutzung einer von Lewicki (Civilingenieur 1881) aufgestellten Vergleichseinheit. Nennt man » Intensität« (= N) die Leistung pro Cubikeinheit (cbm) des Cylindervolumens, so zeigen Wasserhaltungsmaschinen

N. 25— 50 N
Gewöhnliche Betriebsmaschinen No 300—400 »
Otto’sche Gaskraftmaschinen No 560
Locomotiven.

No =2500 Hiernach sind unsere Gasmaschinen specifisch kräftiger als gewöhnliche Dampfmaschinen.

Mit der auf Ỹersuche gestützten Untersuchung von Gaskraftmaschinen haben sich Hirn, Tresca, Schmidt, Sinigaglia, Schöttler, Clerk (?), Thurston und Slaby befasst; die wesentlichsten Aufschlüsse verdanken wir letzterem. Die oben angeführte calorimetrische Untersuchung eines 4-pferdigen Otto'schen Motors ist die erste, welche die Verteilung der verfügbaren Wärmemenge auf die verschiedenen Teile des Processes klarlegte. Die Zahlenangaben Slaby's sind aber insofern als nicht völlig genau zu bezeichnen, als die zugeführte Luft nicht, wie erforderlich gewesen wäre, gemessen worden, sondern deren Ermittelung aus dem Cylindervolumen vorgenommen worden ist. Dieses Verfahren ist unrichtig, da die eintretende Luft von Seiten der über 4000 heissen Verbrennungsrückstände eine Erwärmung und demzufolge eine Ausdehnung erfährt, daher also weniger Luft, als berechnet, eingetreten sein muss. Alle specifischen Wärmen usw. sind aber von der zugeführten Luft abhängig. Der Fehler liesse sich näherungsweise beseitigen, wenn man zunächst die Verbrennungsrückstände (die freilich auch von jener

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Band XXIX. No. 13.

28. März 1885.

Vermischtes

255

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Luftmenge abhängig sind) und das rein geometrisch ermittelte Luftvolumen im gegebenen Raume mischte, die Druckerhöhung bestimmte, adiabatisch expandiren liefse bis zu 1 Atm., die der Volumvergrösserung entsprechende Luft abschnitte und die in ihr enthaltene Wärmę + Aequivalent der Expansionsarbeit bei constantem Volumen zuführte, wieder expandiren liesse usw.

Von dieser Correctionsrechnung soll jedoch hier, als über den Rahmen der Berichterstattung über Fink's Arbeit zu weit hinausgehend, abgesehen werden.

Hirn erwähnt ein Experiment, wonach er 10 pCt. Wasserstoff mit Luft zur Explosion brachte; der Druck stieg auf 5,17 Atm., sank aber in weniger als 0,5 Sekunden wieder auf 1 Atm. Da die Dimensionen des Gefässes gegeben sind, lässt sich hieraus der Wärmetransmissionscoëfficient, d. h. die in 1 Sekunde durch 19m Wand (Kupfer) gehende Wärmemenge, ermitteln; dieser Wert liegt über 700 Calorien!

Zur weiteren vollständigen Darlegung des Processes unserer Explosions-Gaskraftmaschinen sind noch zwei Punkte eingehend zu studiren: die Dissociationserscheinungen und die Wärmeabgabe an das Kühlwasser in den einzelnen Perioden des Processes. Die Lösung ersterer Aufgabe fällt dem Chemiker zu, die der letzteren dem Ingenieur. Inwieweit an eine völlige Lösung des Problems überhaupt zu denken ist, muss die Zukunft lehren.

J. O. Knoke.

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2

Production von Roheisen im Preussischen Staate 1883.1)

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1) Die Angaben sind den ausführlichen Uebersichten in Bd. XXXII, 1. statistische Lieferung der Zeitschrift für das Berg-, Hütten- und Salinenwesen entnommen.

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Vermischtes Am 17. Januar lief auf der Werft von Samuda-Poplar ein für die Brasilianische Regierung bestelltes grosses voll gepanzertes Turmschiff, das den Namen Aquidaban erhielt, von Stapel, Dasselbe gleicht ziemlich genau dem Riachuelo 1), auf dessen Stapel es vor 19 Monaten begonnen ist.

Der aus Siemens-Stahl erbaute Schiffskörper ist zum Schutze gegen äussere Beschädigungen in viele wasserdichte Abteilungen geteilt. Der äussere Boden ist bis zu 0,6m über der Wasserlinie mit Teakplanken und Metallplatten darüber bekleidet, Vorsteven mit Sporn und Hintersteven sind massive Metallstücke. Maschinen, Kessel, Munitionsräume und die hydraulischen Pumpen für die Turmdrehvorrichtung sind in der Wasserlinie durch einen Panzergürtel

18em bis 25 und 280m dicken Compoundplatten geschützt. Ueber dem Maschinen- und Kesselraume liegt ein 5cm dickes Panzerdeck, das nach vorn und hinten durchgeht, den Sporn versteift und Ruder und Steuerapparat schützt. Die von Humphrys, Tennant & Co. gelieferten dreicylindrigen, directwirkenden CompoundHammermaschinen mit Oberflächencondensatoren sollen bei 4560 Ni dem Schiff eine Geschwindigkeit von 14,5 Knoten erteilen. Die 8 Kessel sind in 4 Kesselräumen untergebracht. Durch Maschinenund Kesselraum ist in der Mitte ein Längsschott geführt, so dass das Schiff bei Ueberflutung dieser Räume auf einer Seite, wenn auch langsam, weiter fahren kann. Im Gefechte können die Heizräume geschlossen und dann mit künstlich gesteigertem Zuge 15,5 Knoten Schiffs, geschwindigkeit erreicht werden. Die Bunker fassen 813t Kohlen, welche bei 10 Knoten Fahrt für 23 Tage, demnach für 5500 Seemeilen, reichen. Die Türme, welche sich schräg gegenüber stehen, drehen sich in gepanzerten Schutzständen, welche die Ladevorrichtung decken und mit 25cm dicken Compound-Panzer bekleidet sind. Mit ebenso dickem Panzer ist der im Vorschiff aufgestellte Commandoturm zum Schutze für den Mann am Ruder und den commandirenden Offizier bekleidet.

Die Armirung wird aus vier 23cm (9') 20-tons Armstrong-Hinterlader-Geschützen bestehen, die in den Türmen derart aufgestellt

, sind, dass ein Feuer mit allen Geschützen Dach vorn, hinten und querab abgegeben werden kann. Auf dem Oberdecke werden noch zwei 14,5 cm (53/4") Armstrong-Hinterlade-Geschütze vorn, zwei eben solche hinten aufgestellt

. Zum Lanciren von Fischtorpedos sind 5 Pforten, zwei an jeder Seite, eine vorn vorhanden. Das Schiff wird ein Torpedoboot II. Kl. und zur Verteidigung gegen Torpedoboote 14 Nordenfelt-Geschütze führen. Dasselbe wird als Vollschiff getakelt; die schon eingesetzten Untermasten bestehen aus Stahl. Die Abmessungen sind folgende: Länge zwischen der Perpendikeln

85,3m Grösste Breite

15,85 m Tiefgang

5,5m Deplacement

5080t. Das Schiff wurde zur Fertigstellung nach dem Millwall - Dock gebracht.

(Times)

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1) Z. 1884, S. 622.

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Production der Bergwerke, Salinen und Hütten im Preussischen Staate im Jahre 1883.)

Breslau

Halle

Dortmund

Bonn

Clausthal

Zusammen

Uebersicht, geordnet nach

Oberbergamtsbezirken

Werke Köpfe Tonnen Werke Köpfe Tonnen Werke Köpfe Tonnen Werke Köpfe Tonnen Werke Köpfe Tonnen Werke Köpfe

Tonnen

Selbstverlag des Vereines.

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10

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30

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Commissionsverlag und Expedition: Julius Springer in Berlin N.

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I. Bergwerksproduction. 1. Mineralkohlen und Bitumen:

49 929 14 863 833

148 a) Steinkohlen

4 228

31 29 084 200(1) 97 92227 863 025

32 073 7 440 725 12 3 096 414 351 395(1) 183 248 50 611 018 1 298 b) Braunkohlen

437 193] 309 48 18 173 10 968 586

50(1)

31
953 254 225

773.166 626 438(1) 21 197 11 826 630
4
59 20 411 4

59 20 411
c) Asphalt.

145
2 495 10

145 2 413
d) Erdöl
2. Mineralsalze:

201
1

47 192 3(2) 248 a) Steinsalz

157 782

1 3 286

5(2)

208 240

479 1(2)

838 b) Kainit 230 071

1(2) 838 230 071
c) Andere Kalisaize
3(2) 1 700 609 742

3(2) 1 700 609 742
0(1)
d) Bittersalze
30

30

0(1) e) Borazit

0(4) 150

0(4)

150
3. Erze:

60(25) 4 412

3 782 379

222 52 685 17(4) 1925 476 100 599(16) 23 062 2 496 383 39 a) Eisenerze

1 145 310 283 718 (45) 30 766 4 118 331 40(10) 9 235

6(2) 1 108 560 684 31 587) 25(35) 3 132 78 334 0(2)

6 190 71(49)

676 796 b) Zinkerze

13 475 778 24 821 5(14)

3 (4) 333 1 611 104 (34) 12 113
c) Bleierze.

3 641
90 358) 3 (2)

16 865
32 654 115(54)

149 445
39 4 795 4 13 174 536 084

659
2

18(77)
d) Kupfererze

207 50 836 1(3) 12 690 25(80)

604 406

14 079

8(9) 137 4 2931 1(1) 15 280 9(10) 152 4 573 e) Manganerze

4(4) 119 f) Schwefelkies

41 0(3) 10 089 0(2) 174 28 211

220 8(5) 486 110 1911 0(2)

148 717

12 (16) 779
II. Gewinnung von Salzen aus
wässeriger Lösung.

110

712 1

112 712
19 914) 6(1)

6
1. Kochsalz

222 18 102 6(1) 92 16 038 12 (1) 630 91 431

1 766 258 199
12 1 404 79 216
2. Chlorkalium

0(2)

41 12(2)

1 404 79 257 2 111 0(1)

1(1)

7 0(2)

2 119 3. Chlormagnesium 4. Schwefelsaure Alkalien:

80

4

944 1(3) a) Glaubersalz

1 7 506 0(4) 41 3 421 1(2) 2

38 6 483 21 185| 2(4)

5(13) 165 39 540 1 520

2(1) b) Schwefelsaures Kali

88 0(1)

6 280 1

5 5 719 0(2)

50

123
3(4)

13 570
0(4)

9 539
c) Schwefelsaure Kalimagnesia

0(4)

9 539
0(4)
11 052

0(1)

50 5. Schwefelsaure Magnesia

0(5)

11 102
6. Schwefelsaure Erden:

7
a) Schwefelsaure Thonerde

6
2

3 300
1 125 1(1)

1 52

90 5 000 0(1)

65 4(2)

9 516 0(1)

150
80 1 129

1
b) Alaun
2

15
741
1

341 4(1) 119 2 362
II. Hüttenproduction.
1. Roheisen:
40

14
1 739

1 433 3

24 540 4

7090 21 a) Holzkohlenroheisen

1 571 33 369 3491 13

386 356 b) Steinkohlen u. Koksroheisen

13(4) 6 443 1 072 076 50

597 101 511
6 879 982 663

77(4) 17 4102 542 607
Summe I.

3 531
16
388 095

13(4) 6 443 1 072 076 64 8 312 1 007 203 5 695 108 602 98(4) 18 981 2 575 977 22 (1) 5 408 71 465

4 2. Zink

1927 24 782 3 1 093 20 395

29(1) 8 428 116 644 458 15 168 0(1)

103 2(13)

8(2) 1 381 3. Blei

492 59 446 3(4)

10 091 13(20) 2 331 84 808 2 1936 12 884 1 239 2 086

5(1)

294 2 856 1(1) 299 4. Kupfer

377 9 (2)

2 768 18 205
0(2)

9 151 kg 0(2)
5. Silber

68 638 kg

1(8) 32 54 815 kg 3(2) 509 40 259 kg 4(14) 541 172 865 kg 6. Gold 0(1)

0(4)

0(5)

2 163 7. Nickel

109

2
163

109
1
3
11

1

3

11 8. Mangan

0(1)

104 9. Antimon: a) Legirungen

0(1)

104 1 2 24

1 b) Antimonmetall

2

24
10. Schwefel

0(1)
398 0(3)
1 072

0(4) 2 274 0(1)

7

3 753

0(9) 10 745

505 45 718 10(4) 45 691 7(1)

416 11. Schwefelsäure: a) Englische

38 091 12 658

137 65 948 7(4)

27 311 46(9) 2 461 222 761 1 23 2 219

1

23 2 219 b) Rauchende

0(3)
2 502 0(4)

638
12. Vitriol: a) Eisenvitriol

1(4)
4 1 023 1(1)
1 631/ 0(3)

76 2(15)

5 4872 1(1) 1 b) Kupfervitriol

1681

0(3) 2 342 1 (4)

1 2 510

1 54

9 356 c) Gemischter Vitriol.

9 0(1)

1 (1)

410 d) Zinkvitriol

0(3)
567 0(3)

567
f) Farbenerden
0(1)

183
531 0(1)
130

0(2)
Bemerkungen: Bei den zum Oberbergamtsbezirke Clausthal gehörigen Schaumburger Werken ist nur 1/2, bei den Werken des Communion-Unterharzes nur 460 der Arbeiterzahl und der

Production eingeführt.

Bei der Zahl der Werke bedeutet die erste Zahl die das betreffende Material als Hauptproduct, die zweite eingeklammerte Zahl die das betreffende Material als Nebenproduct herstellenden Werke.

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deutscher Ingenieure.

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1) Die Angaben sind den ausführlichen Uebersichten in Bd. XXXII, 1. statistische Lieferung der Zeitschrift für das Berg-, Hütten- und Salinenwesen entnommen.

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