Röll, [Victor] von (Hrsg.): Enzyklopädie des Eisenbahnwesens. 2. Aufl. Bd. 3. Berlin, Wien, 1912.

mit Auspuff ins Freie, Abb. 155 b ein solches für Kondensationsmaschinen dar.

In Abb. 155 a ist der Kolben eben am Ende seines Hubes links angelangt. Der Schieber gleitet nach rechts und hat schon etwas vorgeöffnet, so daß der Dampf auf die Hinterseite des Kolbens gelangen kann. Er tritt nun mit einer Spannung ein, die nach Maßgabe der Dampfverluste und der Drosselung in der Dampfleitung kleiner ist, als die Kesselspannung; diese Spannung sinkt auf dem Kolbenweg S₁ wegen der Reibung und Abkühlung des Dampfes in dem engen Einströmungskanal um ein geringes, was im Diagramm durch die bis „Exp“ abfallende Linie zum Ausdruck kommt. Während dieser Periode hat der Schieber seinen

Abb. 155 a., Abb. 155 b., Abb. 155 c.

Weg nach rechts vollendet und ist im Rückkehren begriffen. Der rasche Spannungsabfall kurz vor dem Eintritt der Expansion wird durch das jetzt erfolgende Schließen des Schiebers und die dadurch bewerkstelligte Drosselung des Dampfes hervorgerufen. In dem Zeitpunkt des vollständigen Schieberabschlusses beginnt die Expansion bei der Dampfspannung p₁, während derselben sinkt ungefähr der Druck nach dem Gesetz: pv = p₁ v₁ (v = spezifisches Volumen, Volumen eines Kilogramm Dampfes; p = spezifischer Druck, Druck f. d. Flächeneinheit), bis zum Ende der Expansion, woselbst der Dampf nur mehr die Spannung p₂ hat. Der Verlauf der Spannungsabnahme ist durch die aus der Abb. 155 b hervorgehende Zeichnung einer gleichseitigen Hyperbel ersichtlich. In Wirklichkeit ist jedoch der Verlauf dieser Linie, namentlich bei trockenem Dampf, ein anderer, da bei der Dampfexpansion ein Sinken der Temperatur eintritt und daher die gleichseitige Hyperbel die Dampfspannungen etwas zu groß angibt. Richtiger als durch diese Linie würden die Spannungen durch die sogenannte adiabatische Kurve (pv^k = konstant, worin k = 1·135 für trockenen Sattdampf, k = 1·3 für Heißdampf gilt), die etwas näher an der Abszissenachse liegt, dargestellt.

Aber auch diese Linie gibt kein ganz genaues Bild der Spannungsverminderung.

Einschlägige, mit genügend weit getriebener Expansion abgeführte Indikatorversuche zeigten nämlich im letzten Stück der Expansionslinie größere Spannungen, als selbst die gleichseitige Hyperbel angibt. Man hat früher angenommen, daß diese Erscheinung in Undichtheiten der Schieber ihren Grund habe. Prof. G. Schmidt in Prag hat aber gezeigt, daß diese Erscheinung von dem sogenannten Nachdampfen herrühre, das darin besteht, daß die eine mittlere Temperatur besitzenden Wandungen des Dampfzylinders im stände sind, das sich zu Beginn und während der Dampfexpansion an ihnen niederschlagende Wasser am Ende der Expansion wieder zu verdampfen, weil die mittlere Temperatur des Dampfzylinders höher liegt, als die des Dampfes am Ende seiner Expansionsarbeit.

Wenn nun der Kolben den Weg S₂ zurückgelegt hat, so beginnt die Dampfausströmung hinter dem Kolben; der Dampf tritt durch den Einströmungskanal und die innere Höhlung des Schiebers und weiter durch den Ausströmungskanal O ins Freie oder in den Kondensator über. Man hat nun hinter dem Kolben entweder die Spannung der freien Atmosphäre oder des Kondensators. Sind die Dampfkanäle oder die Auspuffweiten nicht genügend groß oder ist die Kondensatorspannung zeitweilig eine höhere, so kann dieser Gegendruck p₃ hinter dem Kolben bei Auspuffmaschinen 1·1–1·2 Atm., bei Kondensationsmaschinen 0·2–0·3 Atm. betragen.

Sobald der Kolbenweg S₃ vollendet ist, hört die Dampfausströmung wegen des durch die innere Schieberkante erfolgenden Kanalabschlusses auf. Die noch links vom Kolben im Dampfzylinder befindliche Dampfmenge wird nun durch den Kolben während seines Wegs S₄ zusammengedrückt und steigt der Dampfdruck nach der Linie C bis VE, deren Verlauf wieder als gleichseitige Hyperbel zu denken ist, bis zur Größe p₄. Nun öffnet der inzwischen durch die Steuerung (s. d.) weiter nach rechts geführte Schieber wieder den Einströmungskanal E, und das Spiel beginnt von neuem. Was von der linken Seite des Kolbens gesagt wurde, gilt auch von der rechten Seite, und wird man sich daher bei jedem Doppelhub zwei mit den Spitzen einander zugekehrte Diagramme vorzustellen haben.

Solche Spannungsdiagramme dienen zur Bestimmung der Ausmaße der Dampfzylinder einer zu entwerfenden Dampfmaschine.

Die tatsächliche D. in bereits bestehenden Dampfzylindern wird durch Indikatoren (s. d.) verzeichnet. Sie ist wesentlich kleiner als die im Idealdiagramm dargestellte Idealarbeit (L_o).

Ihre Fläche wird mittels des Planimeters bestimmt oder nach der Simpsonschen Regel berechnet. Es ergibt sich hieraus die indizierte Dampfarbeit (L₁).

Wenn man diese Fläche in ein Rechteck von gleicher Länge verwandelt, so stellt die Höhe dieses Rechteckes (h) die mittlere Dampfspannung (p_m) im Dampfzylinder dar.

Nach Umrechnung dieser mittleren Höhe (h) in die mittlere Dampfspannung (p_m) und nach Einführung der mittleren Kolbengeschwindigkeit wird die Arbeit für ein cm² Kolbenfläche in m kg und die indizierte Arbeit L₁ in Pferdestärken (PS) ermittelt. Aus dem Verlaufe der Diagrammlinien kann man die Richtigkeit der Dampfverteilung in dem Dampfzylinder oder Fehler des Indikators selbst oder in dessen Anbringung erkennen.

Soll die Expansionskurve einer mit gesättigtem Dampfe arbeitenden Maschine bezüglich der Übereinstimmung ihres Verlaufes mit der gleichseitigen Hyperbel untersucht werden, so empfiehlt sich die Einzeichnung der Dörfelschen Charakteristik (durch Umkehrung der in der Abb. 155 b, c, angedeuteten Konstruktion).