PVKurven

Wie erhöht die Speicherung von Energie in Form von Druckluft den Wirkungsgrad des Systems?

Die Antwort liegt in der Thermodynamik der Druck‐ und Volumenänderungen, die von einem Motor genutzt werden, um mechanische Arbeit zu verrichten.

Bei einem Verbrennungsmotor wird während der beiden Hochdruck‐Takte des Verdichtens und des Arbeitens Energie verbraucht und erzeugt. Der Verdichtungstakt ist negative Arbeit bzw. Energie, die der Motor verwendet, um Arbeit am Gas zu verrichten. Der Arbeitstakt ist positive Arbeit bzw. Energie, welche die expandierenden Verbrennungsgase am Motor einsetzen, um mechanische Arbeit zu verrichten.

Die vom Motor erzeugte Nutzenergie (sein Wirkungsgrad) ist die während des Arbeitstaktes erzeugte Energie abzüglich der vom Verdichtungstakt verbrauchten Energiemenge. Die Bereiche innerhalb der Kurven spiegeln die Energiemenge wieder, die während jedes Taktes verbraucht bzw. erzeugt wird.

Die vom Scuderi‐Split‐Cycle‐Motor erzeugte Nutzenergie ist die Differenz zwischen den beiden Druck‐Volumen‐Kurven.

Immer wenn der Motor mit der im Druckluftbehälter gespeicherten Druckluft betrieben wird, werden die Verdichtungsverluste fast auf Null reduziert. Der mit dieser Betriebsart erzeugte Wirkungsgrad des Motors ist im Wesentlichen der gesamte Bereich der Leistungskurve.