DER DIESELMOTOR

Rudolf Diesel - Zur Person

Rudolf Diesel , der am 18.März 1858 in Paris geboren wurde , studierte Maschinenbau an der Technischen Hochschule München und erhielt dort die Anregung zur Konstruktion einer Wärmekraftmaschine von möglichst hohem Wirkungsgrad. So entwickelte er in den Jahren 1893 bis 1897, in Zusammenarbeit mit der Maschinenfabrik Augsburg und der Firma F. Krupp, den Dieselmotor. In Zusammenarbeit mit ihnen baute er den ersten Kleindieselmotor, sowie Dieselmotoren für Lastwagen und Lokomotiven. 1907 gründete R.Diesel eine Gesellschaft für Thermo-Lokomotiven und 1913 unternahm er eine Probefahrt mit der ersten 1000 PS Grossdiesellok für die Preussischen Staatseisenbahnen. Im Ausland geehrt , im Inland in Auseinandersetzungen verwickelt , setzte sich Diesel auf der Überfahrt von Antwerpen nach Harwich seinem Leben vermutlich selbst ein Ende.

3. Der Dieselmotor

Vor knapp einem Jahrhundert, im Jahre 1892, meldete Rudolf Diesel seinen "Dieselmotor" zum Patent an. Diesel war der Meinung, dass der Wirkungsgrad der seit 1867 bekannten Ottomotoren nicht zufriedenstellend genug war. Zum Vergleich: moderne Dieselmotoren erreichen einen Wirkungsgrad von 46% und sind in der Energieausnutzung den Ottomotoren weit überlegen. So bezieht sich auch das Patent von Diesel auf die "Theorie und Konstruktion eines rationellen Wärmemotors", denn immerhin verfügten schon die ersten Dieselmotoren über einen wesentlich besseren Wirkungsgrad als die, im Vergleich schon länger bekannten, Ottomotoren. Ein Dieselmotor konnte bereits etwa ein Drittel der aufgewandten Energie in Arbeit umsetzen. Doch nicht nur Diesel nahm sich diesem Prinzip an, sondern auch andere Maschinenbauer und so gab es in den ersten Jahrzehnten der Dieselgeschichte berühmte Firmen wie "Deutz", "MWM" und "Colo", die sich ebenfalls mit dem Bau und der Konstruktion von Dieselaggregaten, sowie deren weiterer Entwicklung befassten. Die physikalische Arbeitsweise unterscheidet sich grundsätzlich nicht vom Ottomotor. Es findet hier die Umwandlung von chemischer Energie (Treibstoff), über die Wärmeenergie (Verbrennung), in mechanische Energie (Fortbewegung) statt. Die Hauptunterschiede zum Ottomotor bestehen in der Gemischbildung und in der Art der Zündung (Selbstzündung). Dieselmotoren haben im Gegensatz zu Benzinmotoren keine Zündanlage. Aufgrund ihrer Funktionsweise benötigen sie aber immer eine Einspritzanlage. Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal ist die Art der Luft-Kraftstoff-Gemischbildung. Beim Dieselmotor wird die innere Gemischbildung verwendet.

3.4.1 Die Reiheneinspritzpumpe

Die Reiheneinspritzpumpe ist sich seitlich am Motorblock angebracht. Aus ihr kommen die zahlreichen Einspritzleitungen oben zu den Einspritzdüsen. Ein wesentliches Bauteil der Reiheneinspritzpumpe ist die Nockenwelle, die über Kolbenelemente für die Druckerzeugung verantwortlich ist. Reiheneinspritzpumpen können beachtliche Drücke erzeugen. Die Kolbenförderpumpe entnimmt den Kraftstoff aus dem Tank und erzeugt einen sberdruck von 1 bis 1,5 bar. Die eigentliche, zur Einspritzung notwendige, Druckerhöhung erfolgt erst im Pumpenkolbenelement der Reiheneinspritzpumpe, wobei die mittleren Druckwerte bei maximal 1000 bar liegen. Ausserdem ist zu erwähnen, dass die Reiheneinspritzpumpe an den Schmierkreislauf des Motors angeschlossen ist.

3.4.2 Die Verteilereinspritzpumpe

Da die Reiheneinspritzpumpe besonders teuer ist, suchten Fahrzeughersteller nach einer billigeren Lösung und entwickelten so die Verteilereinspritzpumpe. Diese befindet sich im Motorraum seitlich, im Bereich des Zahnriemen. Angetrieben wird die Verteilerpumpe häufig mit dem gleichen Zahnriemen, der auch die Nockenwelle antreibt. Die Verteilereinspritzpumpe enthält sowohl die eigentliche Kraftstofförderpumpe als auch die Verteil- und die Regeleinrichtung. Wesentliches Bauteil ist neben den Flügelzellen die Kraftstofförderpumpe mit einer Hubscheibe, die für die Druckerzeugung verantwortlich ist. Daneben erkennt man den Spritzversteller mit Regelschieber, ausserdem die Fliehgewichteinrichtung und auch den Anlenkhebel für das Gasseil und die elektromagnetische Abstellvorrichtung.

3.4.3 Die Einspritzdrüse

Die Einspritzdüse bestehht im wesentlichen aus einem Düsenkörper und einer Düsennadel. Die Düsennadel hebt von ihrem Sitz ab, wenn der Kraftstoffdruck die Federvorspannung der Düsennadel übersteigt. Man spricht dann vom Tffnungsdruck. Nun strömt der Krafstoff zu den eigentlichen Spritzöffnungen. Der hohe Einspritzdruck setzt sich in Geschwindigkeit um, wobei der Kraftstoff fein zerstäubt wird. Wenn der Druck im System sinkt, weil die Förderung beendet ist, übersteigt die Federkraft den Druck der Düse, die sich daraufhin sofort wieder schliesst. Die Düsen werden jeweils auf das spezielle Brennverfahren abgestimmt. So kommt es, dass es, je nach Bauform, verschiedene Düsenformen gibt.

3.5 Glühkerzen für den Dieselmotor

Stand der Technik sind heute Glühkerzenstifte, welche wie eine Zündkerze seitlich am Zylinderblock sitzen und in die Vor- oder Wirbelkammer hineinragen. Glühstiftkerzen bestehen im wesentlichen aus einem korrosionsfesten Glühmedium mit eingebetteter Heizwendel und temperaturabhängiger Regelwendel. Durch die Einführung von Schnellsystemen konnten die Vorglüh- und Startzeiten verkürzt werden. Zum Teil werden Glühkerzen heute so gesteuert, dass sie während eines Kaltstartes noch einige Sekunden nachglühen, um das lästige Kaltnageln, aber auch die Rauchbildung , zu vermeiden.

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