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  Dieselmotor - Zweitakt



Sie werden sich fragen, was denn das Thema 'Zweitaktmotor' hier in einem Buch über Dieselmotoren zu suchen hat. Dahinter steckt wohl die Ansicht, spätestens mit dem DDR-Trabant sei der Zweitaktmotor auf dem Friedhof der Technik-Geschichte gelandet. Jedoch müssen wir hier noch um einen kleinen Zwischenstopp bitten. Lassen Sie uns einmal die beiden Prinzipien vergleichen und sehen, wie gut sie zueinander passen.

Das Zweitakt-Prinzip bedeutet, dass die auch hier nötigen vier Takte so zusammengefasst werden, dass ein komplettes Arbeitsspiel nach nur einer Umdrehung der Kurbelwelle erledigt ist. Lassen Sie sich also nicht von dem oben vorhandenen Ventil (+Steuerung durch eine Nockenwelle) irritieren. Auch bei einem Zweitaktmotor sind Ventile möglich, in diesem Fall Auslassventile.

Möglich und in diesem Fall sogar zwingend nötig ist auch eine Aufladung, natürlich ein Turbolader, der besonders gut zum Dieselmotor passt. Und jetzt kommt der eigentliche Grund für die gedeihliche Zusammenarbeit des Zweitakters mit dem Diesel-Prinzip: Es wird nämlich grundsätzlich nur reine Luft angesaugt, bzw. in diesem Fall mit hohem Druck eingeblasen. Oben sehen Sie, wie diese direkt vom Verdichterrad in den Brennraum gelangt. Da die Schlitze rundherum angeordnet und die Auslassventile oben geöffnet sind, wird das Abgas des vorigen Arbeitsspiels zuverlässig und vollständig ausgeblasen.

Alle Probleme mit der Spülung, wie wir sie von alten Zweitaktmotoren kennen, sind hier gelöst, denn man kann mit unglaublichen Luftmengen spülen. Auch der Geruch von verbranntem Motoröl bzw. das Tanken von Gemisch sind perdu. Hier gibt es einen ganz normalen Ölsumpf, nass oder trocken, ganz wie es die Anwendung des Dieselmotors verlangt. Eigentlich ist es ein ganz normaler Motor, der z.B. von außen kaum von einem Viertakter zu unterscheiden wäre.


Hier sehen Sie dem Beginn des Verdichtungstakts. Die Schlitze sind geschlossen und die Auslassventile auch. Ein gewisser Druck durch die Einblasung ist schon vorhanden, so dass auf dem restlichen Weg des Kolbens die für den Dieselmotor nötige, höhere Verdichtung erreicht wird. Es gibt sogar die Möglichkeit, die Auslassventile nicht exakt mit den Schlitzen schließen zu lassen, um damit bestimmte Effekte zu erzielen.


Steht der Kolben auf OT, sind wir vollends beim Beginn des Arbeitstaktes exakt wie beim Viertakter angekommen. Man kann vor- oder nacheinspritzen, mehrfaches Einspritzen ist möglich. Bitte bedenken Sie, dass der Hub von Dieselmotoren häufig noch immer ein wenig größer ist als der von Benzinmotoren. Man kann also die Zeit bis zum Öffnen des Schlitzes voll ausnutzen. Sogar eine variable Steuerung der Auslass- Nockenwelle wäre denkbar und damit natürlich auch die Menge an Abgas zum Turbinenrad des Turboladers.


Aber dann der Riesen-Vorteil. Auch wenn er vielleicht nicht die doppelte Leistung bei gleichem Hubraum bringt, aber es ist mit Sicherheit viel mehr als beim Viertakter. Downsizing wäre noch effektiver, vor allem die Reduktion des Hubraums auf zwei Zylinder. Denn bei dem Zweitakter als Reihenmotor würden nicht beide Kolben die gleiche, sondern einander entgegengesetzte Bewegung ausführen, was dem Massenausgleich sehr zugute käme.

Und warum gibt es solche Motoren nicht schon längst? Vielleicht, weil er doch mehr Investitionen erfordert als z.B. eine Verkleinerung von vier auf drei Zylinder. Die Idee des Downsizings ist noch nicht so sehr alt und die enormen Möglichkeiten der Turbo-Aufladung bei kleinen Motoren kriegen wir gerade erst zu spüren. Man musste sich offensichtlich an die damit verbundenen Belastungen herantasten. Der Schritt von drei auf zwei Zylinder ist beim Dieselmotor auch noch etwas weiter entfernt als beim Benziner.

Für manche neuen Entwicklungen des Verbrennungsmotors ist es vielleicht schon zu spät.


Oben sehen Sie den so ziemlich größen Viertakter, in diesem Fall von MTU, im Bereich der Schiffsmotoren. Er hat ca. 350 Liter Hubraum verteilt auf zwanzig Zylinder. In der stärksten Version bringt er es auf 9100 kW bei 1150/min. Nicht selten werden drei davon z.B. auf einem schnellen (Fähr-) Schiff zusammengeschaltet. Ist mehr Leistung bis etwa 73500 kW (100.000 PS) z.B. bei einem großen Containerschiff nötig, baut man sogenannte Langsamläufer ein, die eine solche Leistung bei etwa 100/min bringen.


Das ist dann so viel Drehmoment, das zwischen Motor und Schiffsschraube kein Getriebe eingebaut wird. Zum Bremsen bzw. Rückwärtsfahrt stoppt man den Motor und fährt ihn in der entgegengesetzten Drehrichtung wieder an. Und genau hier, wo es auch auf die Beanspruchung von wenig Frachtraum ankommt, da benutzt man seit vielen Jahren den Zweitakt-Dieselmotor.


Es hat in den Fünfzigern des vorigen Jahrhunderts Zweitakt-Dieselmotoren gegeben, die zwar hinsichtlich der Leistung mit den Viertaktern mehr als gut mithalten konnten, nicht aber bezüglich der Haltbarkeit. Ihr Drehmoment war so groß, dass ein mit den Hinterrädern eingegrabener Krupp u.U. seinen eigenen Achsantrieb beim Versuch des Anfahrens zerbrach.










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