Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine, Temperatur berechnen

Kessl · Anmeldungsdatum: 28.03.2011 Beiträge: 3

Hi

Ich hänge an einer Frage, auf die ich so ohne weiteres die Lösung nicht finde. Der Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine ist ja 1-T1/T2, wobei T1 Abgastemperatur ist, T2 die Verbrennungstemperatur.

Meine Frage: Ist eine heißere Verbrennung besser für den Wirkungsgrad?

Wenn ich nun mal naiv Zahlen einsetze:

1-1000/2000 = 1-0,5 = 0,5
1-1100/2100 = 1-0,52 = 0,48

Naiv betrachtet wäre also heißer = schlechter, nur vermute ich die Krux liegt in der heißeren T2, welches vermutlich nicht um den selben Wert steigt wie T1.

Meine Vermutung: T2 müsste für den Brennstoff spezifisch sein.
T1 müsste sich ergeben aus... und hier hänge ich. Lässt sich T1 irgendwie berechnen? Die Beispielzahlen bei Wikipedia liegen im Verhältnis ca. 2:1, also weit von der Verdichtung, die ja über 1-1/€^1,4 auch den Wirkungsgrad angeben kann, entfernt.

Diese typischen Diagramme zum Carnot Prozess (Punkte 1,2,3,4 spannen eine eingedrückte Raute auf), enthalten leider praktisch nie Zahlen.

Frage 1 also: Lässt sich der Wert für T2 bestimmen? Oder ließe sich vielleicht bestimmen was passiert wenn bei ansonsten identischem Motor die Verbrennungstemperatur T2 steigt? Also um welchen Faktor T1 dann steigen würde?

Damit könnte ich mir meine Frage dann selber beantworten:

Frage: Ist eine heißere Verbrennung, bei ansonsten identischem Motor, effizienter?

Vielen Dank für alle Antworten schon mal.

Gruss

ML · Anmeldungsdatum: 17.04.2013 Beiträge: 3400

Hallo,

Kessl · Anmeldungsdatum: 28.03.2011 Beiträge: 3

Nah, ganz so nicht.

Die niedrigere Temperatur, also T1, sollte sich ja aus dem Prozess ergeben, nicht aus der Umgebungstemperatur. Die spielt hier keine Rolle, da beim Carnot Prozess ja angenommen wird, dass keine Energie die Systemgrenzen überschreitet. Sie müsste sich also theoretisch aus Verbrennungstemperatur (T2), der Kompression (dem Volumen bzw. seiner Änderung) und dem Druck ergeben (Ideales Gasgesetz).
Das Problem dabei: Die Kompression eines Motors liegt üblicherweise bei ca. 10:1, das Verhältnis der Temperaturen liegt (Im Beispiel auf Wikipedia) bei ca. 2:1. Beide Zahlen lassen vermuten, dass auch der Druck im Zylinder sich ändert, aber lässt sich das berechnen? Er könnte aber möglicherweise egal sein, wenn er sich z.B. rauskürzen würde. Nur führt mich das zu meiner Ursprünglichen Frage zurück, kann ich T1 berechnen? Oder kann ich wenigstens berechnen wie sich T1 ändert wenn ich T2 bei ansonsten gleichem Motor um 100 erhöhe?
Oder zu meiner eigentlichen Frage: Ist eine heißere Verbrennung effizienter, bei ansonsten identischem Motor?

ML · Anmeldungsdatum: 17.04.2013 Beiträge: 3400

Hallo,