Die meisten Autofahrer gehen davon aus, dass der Verbrennungsmotor die einzige Möglichkeit ist, ein Fahrzeug zu bewegen. Wärme und Kühlung finden im Zylinderblock statt. Es funktioniert. Es ist allgegenwärtig. Aber es gibt einen alternativen Weg. Der externe Verbrennungsmotor bewegt Wärme und Kühlung außerhalb der Hauptstromstruktur. Es klingt wie ein Rückschritt. Das ist es nicht. Es ist tatsächlich ziemlich effizient.
Zwei unterschiedliche Typen haben Automobile angetrieben: die Dampfmaschine und der Stirlingmotor. Beide bieten spezifische Vorteile, die die moderne Technik erst jetzt voll auszuschöpfen beginnt.
Die vergessene Geschwindigkeit der Dampfmaschine
Dampfmaschinen starteten in schweren Maschinen. Züge. Landmaschinen. Sie haben sich unter massiven Belastungen bewährt. Dieser Beweis reichte aus, um sie auf die Straße zu bringen.
Sobald eine Dampfmaschine ihre volle Hitze erreicht, bleibt der Druck konstant. Keine Ausrüstungssuche. Keine komplexe Übertragung erforderlich. Das Auto bewegt sich einfach.
Nehmen Sie die Stanley-Rakete. Im Jahr 1906 erreichte es 127 Meilen pro Stunde. Das sind 204,4 Kilometer pro Stunde. Dieser Geschwindigkeitsrekord blieb jahrzehntelang bestehen. Dampfautos verschwanden nicht über Nacht. Sie konkurrierten jahrelang mit den frühen Benzinautos. Warum? Denn das Starten eines frühen Verbrennungsmotors war gefährlich. Man musste es mit der Hand ankurbeln. Es könnte zurückschlagen und Ihnen den Arm brechen. Elektrostarter waren noch nicht erfunden. Die Dampfmaschinen sind gerade angelaufen.
Die Bequemlichkeit hat jedoch gewonnen. Ungefähr zu der Zeit, als Ford das Modell T auf den Markt brachte, erleichterten elektrische Komponenten die Bedienung von Benzinautos. Die Kosten haben den Dampfmarkt zerstört. Beliebte Dampfautos kosten etwa sechsmal so viel wie ein serienmäßig hergestellter Ford. Sie starben langsam aus. Jetzt sind es Kuriositäten. Jay Leno sammelt sie. Vintage-Exemplare überleben, weil sie zuverlässig sind.
Aber Forscher betrachten sie immer noch. Die Effizienz der Dampfmaschine in Kombination mit moderner Technologie lässt auf ein mögliches Comeback schließen.
Stirlingmotor: Wärme von außen
Der Stirlingmotor wurde im frühen 19. Jahrhundert von einem schottischen Erfinder entwickelt. Es trieb auch frühe Automobile an. Seine Popularität ließ schnell nach. Die damals verfügbaren Materialien konnten der extremen Hitze, die für den Betrieb erforderlich war, nicht standhalten. Die Motoren schmolzen oder fielen aus.
Der Stirlingmotor verwendet Kolben wie eine Dampfmaschine. Aber die Wärmequelle ist extern. Jetzt haben wir stärkere Materialien. Wir haben eine bessere Metallurgie. Der Stirling hat neues Potenzial.
Es kann mit jeder Art von Kraftstoff betrieben werden. Diese Flexibilität inspirierte die Autohersteller in Detroit. Sie experimentierten in den 1970er Jahren mit dem Stirling. Sie sahen die Vielseitigkeit. Sie sahen die theoretische Effizienz.
Kürzlich, im Jahr 2012, nahm ein Auto mit Stirling-Antrieb am Shell Eco-Marathon Europe teil. Es handelte sich um einen Wettbewerb für experimentelle Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoffen. Das Auto erfüllte nicht die Wettbewerbsanforderungen. Es konnte kein Rennen fahren. Es gelang nicht, sich zu qualifizieren.
Aber es gelang, die Menschen wieder zum Nachdenken über den Stirlingmotor zu bewegen. Die Materialien sind jetzt besser. Die Designs sind schärfer. Das Interesse ist zurück.
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Die Effizienz der Dampfmaschine, gepaart mit moderner Technik, gibt der Dampfkraft viel Potenzial für ein Comeback.
Beim Rückschritt geht es nicht um Nostalgie. Es geht um Thermodynamik. Verbrennungsmotoren verschwenden Wärme. Externe Verbrennungsmotoren können mehr davon auffangen. Sie funktionieren nach unterschiedlichen Prinzipien. Sie benötigen nicht die komplexen Ventiltriebe eines Benzinmotors. Sie benötigen keine sich schnell hin- und herbewegenden Teile, die Verschleiß verursachen.
Der Stirlingmotor ist leise. Es läuft reibungslos. Es explodiert nicht im Zylinder. Es erhitzt ein Gas von außen. Das Gas dehnt sich aus. Es drückt den Kolben. Es ist sauber. Es ist effizient. Es ist einfach schwierig, es klein genug für ein Auto zu machen. Erste Versuche scheiterten an materiellen Grenzen. Wir haben diese Grenzen überschritten.
Der Geschwindigkeitsrekord der Stanley-Rakete aus dem Jahr 1906 erinnert uns daran, dass alternative Energie nichts Neues ist. Es wurde einfach ins Abseits gedrängt. Die Kosten für Dampfautos waren zu Beginn des 20. Jahrhunderts der Killer. Heutzutage sind die Herstellungskosten unterschiedlich. Lieferketten sind unterschiedlich. Die Hindernisse sind technischer Natur, nicht nur finanzieller Natur.
Detroits Experimente in den 1970er Jahren zeigten die Absicht. Der Beitrag zum Shell Eco-Marathon 2012 zeigte den Versuch. Das Ergebnis war ein Scheitern auf dem Papier, aber ein Erfolg im Bewusstsein. Das Gespräch wurde neu gestartet.
Moderne Forscher glauben, dass der externe Verbrennungspfad einen gangbaren Weg für das zukünftige Automobildesign bietet. Nicht unbedingt für Geschwindigkeitsrekorde. Aber für Effizienz. Für Kraftstoffflexibilität. Für eine andere Art von Antrieb.
Der Verbrennungsmotor hat vor einem Jahrhundert das Rennen gewonnen. Das bedeutet nicht, dass es der einzige Weg ist. Es bedeutet nur, dass es damals der bequemste Weg war. Komfortänderungen. Effizienz ist jetzt wichtiger. Der externe Verbrennungsmotor ist immer noch da. Warten auf den richtigen Moment.
