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Mercedes - Gottlieb Daimler



Gottlieb Daimler kommt 1834 in Schorndorf als zweiter von vier Söhnen des Gastwirts und Bäckermeisters Johannes Friedrich Daimler (Däumler, Deumler, Teimbler) und dessen Ehefrau Wilhelmine Frederika zur Welt. Nach Volks- und Lateinschule (Realschule) absolviert er bis 1852 eine Ausbildung zum Büchsenmacher. Dem entsprechend ist sein Gesellenstück eine doppelläufige, an Beschlägen und Knauf fein ziselierte Pistole.


Bei der sich anschließenden Weiterbildung auf der Königlichen Landesgewerbeschule in Stuttgart wird sein Talent erkannt und man schickt ihn 1853 mit einer Art Stipendium nach Grafenstaden bei Straßburg im Elsass, das zu der Zeit zu Frankreich gehört. Hier lernt er die Produktion von Bauteilen für die Eisenbahn kennen. Mit dem Wintersemester 1857 ist er nur für die letzten beiden Jahre zum Ingenieur am Stuttgarter Polytechnikum immatrikuliert. 1859/60 kehrt er für kurze Zeit nach Grafenstaden zurück.


Paris Arc de Triomphe Place de l Etoile
mit alter Gaslampe

Nach einem kurzen Intermezzo in Paris wird er wieder von der Landesgewerbeschule als Stipendiat nach England geschickt. Weitere Erfahrungen in einer Maschinenfabrik in Geislingen führen 1863 durch die Anstellung beim 'Bruderhaus Reutlingen' zu einer gewissen Ruhe in seinem umfangreichen Berufsleben. Es ist ein Unternehmen, in dem es wohl sehr stark auf die Förderung sozial benachteiligter Menschen ankommt.


Einer davon ist Wilhelm Maybach (Bild oben), der schon sehr früh seine Eltern verloren hat und hier arbeitet, seit er 13 Jahre alt ist. Er wird inzwischen zum technischen Zeichner ausgebildet und eine lebenslange Beziehung zu Daimler haben, offenbar mit genügend gegenseitigem Geben und Nehmen. Nicht zu vergessen, dass dieser im Bruderhaus auch seine Frau kennenlernt, die er 1867 heiratet. 1868 wechselt Daimler als Vorstand zusammen mit Maybach zur Maschinenfabrik Karlsruhe.


Atmosphärischer Gasmotor

Der erste für das Berufsleben der beiden wirklich richtungweisende Abschnitt beginnt 1872 bei der Gasmotorenfabrik in Köln-Deutz. Diese von Nikolaus August Otto und Eugen Langen gegründete Firma produziert sehr erfolgreich atmosphärische Gasmotoren. Daimler leitet fortan die Produktion, Maybach die Konstruktionsabteilung. Die Anzahl der bis 1876 produzierten Motoren ist sehr hoch, in der Spitze 1.000 pro Jahr.

Otto trägt sich schon lange mit dem Gedanken, die Motoren auf eine Art Viertaktverfahren umzustellen. Das würde die Einführung eines Verdichtungstaktes bedeuten, der wesentlich höhere Drücke und damit mehr Leistung und weniger Verbrauch ergibt. Gefüttert werden die damaligen Motoren, sofern nicht elektrisch oder mit Dampf betrieben, mit einer Art Kohlegas, das bei der Koksherstellung anfällt und z.B. in Paris auch für die Gasbeleuchtung (Bild oben) genutzt wird.


Von dort kommt auch Ottos Vorbild, ein von dem Franzosen Lenoir betriebener Gasmotor (Modell oben). Ottos Viertaktmotor wäre dem Vorbild ziemlich überlegen, wenn er denn die hohen Drücke aushalten würde. Ein sehr früher Versuch des Kaufmanns Otto war damals kläglich gescheitert. Es kann als sicher angenommen werden, dass sowohl Daimler als auch Maybach an der erfolgreichen Realisierung mitgearbeitet haben. Das Patent für 'Ottos neuen Motor' datiert auf das Jahr 1877.


Erster Viertaktmotor von 1877

Der Motor ist allerdings tonnenschwer und leistet nur 3 kW (4 PS). Außerdem ist er immer noch auf das Gasnetz angewiesen, wird erst später wahlweise auch auf flüssigen Treibstoff umgebaut. Als Stationärmotor entwickelt er sich rasch weiter, hat drei Jahre später 7 kW (10 PS) und 1880 schon über 74 kW (100 PS). Allein der enorme Erfolg der neuen Erfindung lässt Daimler nicht ruhen, er hätte ihn gerne zu einer kleineren und leichteren Bauart weiterentwickelt, aber da ist wohl Otto dagegen.

Eine Trennung ist nach allerlei Versuchen, Daimler doch noch zu halten, unvermeidlich. Er verlässt 1882 zusammen mit Wilhelm Maybach die Firma, ausgestattet mit sowohl enormen finanziellen Mitteln als auch weiterhin verbleibenden Beteiligungen. Daimler ersteht eine Villa in Stuttgart-Cannstadt, auf deren einzig im Krieg einigermaßen heil gebliebenes Gartenhaus schon verwiesen wurde. Maybach erhält ein Gehalt und zieht Zinsen von einem für ihn deponierten Betrag.


Was haben die beiden konkret vor in dieser doch recht kleinen Werkstatt (Video oben)? Dazu kurz, was sie eigentlich vorfanden. Der atmosphärische Gasmotor ist eigentlich von der Dampfmaschine abgeleitet, arbeitet nur im Gegensatz zu dieser mit innerer Verbrennung. Er hat auch weder Pleuel noch Kurbelwelle, sondern wird in einem stehenden Zylinder durch das Zünden einer gewissen Füllung aus Gas und Luft nach oben beschleunigt und gibt seine Kraft über Zahnstange und Ritzel an ein großes Schwungrad ab.


Atm. Gasmotor: Oberteil mit Zahnstangenantrieb, Freilauf, ohne Schwungrad


Atm. Gasmotor: Unterteil mit Kolben, Zahnstange und Gasanschluss

Seine Verbrennungsstöße sind deutlich hör- und unterscheidbar und es ist ein Freilauf nötig, damit der Kolben durch Schwerkraft wieder in seine Startposition zurückkehren kann. Seine Leistung geht nicht über 2 kW (3 PS) hinaus, ist also als kaum steigerbar. Immerhin hat sie ausgereicht, zur Jahreswende 1870/71 den anlässlich der Reichsgründung gerade fertig gestellten Dom angeblich prächtig zu beleuchten. Der Ursprungsmotor von Lenoir arbeitet übrigens wohl mit einem Kurbeltrieb, zündet aber ebenfalls ein nicht vorverdichtetes Gemisch.


Nachfolger des ersten Viertaktmotors


Hier ein verkleinerter Nachbau von Ottos neuem Motor

Ebenfalls einen Kurbeltrieb hat der neue Viertaktmotor, allerdings auch 8 Liter Hubraum und eine Nenndrehzahl von nur 180/min. Wie man oben sehen kann, ist die dringend nötige Verkleinerung des Viertaktmotors wohl nicht so sehr das Problem. Nur bleibt die Leistung dann auf der Strecke. Abhilfe: Die Nenndrehzahl muss erheblich gesteigert werden.


Das Problem ist die Zündung. Bei 180/min kann man zum Zünden vom Brennraum aus einen Raum öffnen, in dem dauerhaft eine Flamme brennt. Es entsteht also eine einigermaßen exakt geregelte Zündung. Bei der vierfachen Drehzahl ist das nicht möglich, es kommt zu Zündaussetzern. Deshalb haben sich Daimler und Maybach für eine ungeregelte Zündung entschieden.

Es wird also, ebenfalls durch eine dauerhafte Flamme, ein in den Brennraum ragendes Glührohr erhitzt. Jetzt muss man den Motor so auslegen, dass die Zündung, obwohl ungeregelt, in etwa passend zum Arbeitstakt, jedenfalls keinesfalls zu früh erfolgt. Oben sehen Sie das Ergebnis von 1886, wegen der eigenartigen Form auch 'Standuhr' genannt.

Von dem davon abgeleiteten, fast völlig geschlossenen Einzylinder mit Wasserkühlung haben wir hier die Daten. Bei 462 cm3 Hubraum leistet er 0,8 kW (1,1 PS) bei 650/min und ist 92 kg schwer. Übrigens, beim Lenoir-Motor waren für 1,5 kW (2 PS) noch 18 Liter Hubraum erforderlich. Die Probleme, die bis zu einem zufriedenstellenden Lauf des neuen Motors zu überwinden waren, beschreibt Daimler selbst in einem Schriftsatz zur Abwehr einer Nichtigkeitsklage seines ehemaligen Arbeitgebers in Köln-Deutz:

'Es war ein langer Weg, brauchte unendliche Versuche und die unablässige, zielbewusste Arbeit des praktisch erfahrenen Ingenieurs, um trotz der anfänglich gänzlich abschreckenden Resultate bei diesen Versuchen mit der freien Zündung, bei den regelmäßigen Frühzündern, welche sind immer und immer wieder einstellten, die beim Antreiben und Komprimieren vor dem toten Punkt unerwartet und unvorhergesehen das Schwungrad zurückwarfen, statt vorwärts zu treiben, dem Experimentator die Andrehkurbel wie durch elektrischen Schlag aus der Hand rissen und so das Ziel der freien Selbstzündung als unmöglich erreichbar erscheinen ließen, nicht zu erlahmen, bis durch beharrliche Fortsetzung der Versuche, Abänderung der Formen und Dimensionen des Verbrennungsraumes, Änderung der Gemischladung usw. annehmbare und endlich gute, sich gleichbleibende Diagramme gewonnen wurden und damit die Gewissheit von der Durchführbar keit meiner ungesteuerten Zündung festgestellt und das gesteckte Ziel erreicht war.'


Erste Weiterentwicklung, der Zweizylinder V-Motor








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