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Dieselmotoren

Dieselmotoren arbeiten heute fast ausschließlich als Viertakter, zwei Takte würden aber auch ausreichen: Die Power aus ihrem Kraftstoff wird aber grundsätzlich anders herausgeholt als bei einem Benziner. Dieselmotoren werden häufig auch als 'Selbstzünder' bezeichnet und das bedeutet: Beim Diesel fehlt die Zündkerze, einen Vergaser gibt es auch nicht. Dafür aber eine Einspritzpumpe, die den Diesel ganz fein einspritzt, und ebenso eine Ölwanne mit Messstab.

Die Gemischbildung erfolgt erst im Brennraum selbst: Beim ersten Ansaugtakt wird reine Luft 'getankt', die anschließend verdichtet wird. Dabei steigt ihre Temperatur auf mehrere hundert Grad an. Das ist die Voraussetzung dafür, dass sich der eingespritzte Diesel selbst entzündet.

Dieselmotoren arbeiten folglich mit weit höheren Verdichtungen als Benzinmotoren: Der Wert kann bis zum Dreifachen höher liegen. Für die Konstruktion von Dieselmotoren bedeutet dies dickere Motorwände, stärkere Kurbelwellen, Pleuel und Kolben, um die höheren Drücke aufnehmen zu können, und damit ein grundsätzlich höheres Motorengewicht. Durch die höhere Verdichtung lassen sich Dieselmotoren schwerer starten. Ihre elektrischen Starter benötigen deutlich höhere Stromstärken.

Wenn von Hand gestartet werden soll, kommen Stahlkurbel und Dekompressionsventil zum Einsatz, die den Kolben mit so viel Schwung versehen, dass er die erste Selbstzündung schafft: Besonders bei niedrigen Temperaturen ist das Von-Hand-Starten eines Diesels echte Knochenarbeit. Durch das bekannte Vorglühen wird der Kraftstoff zündfähiger gemacht, ebenso durch Zusätze im Winter. Der 'Winterdiesel' ist deshalb fast unmerklich leistungsschwächer als der 'Sommerdiesel'. Relativ neu sind Reversierstarter. Vor einigen Monaten wurde der erste Reversierstarter für Dieselmotoren vorgestellt. Mal sehen, ob und wie sie angenommen werden.

Ein weiterer Nachteil des Dieselmotors ist sein im Vergleich zum Ottomotor hoher Ausstoß an Stickoxiden und Russpartikeln: Bei Kleindieseln fängt man jetzt gerade an Russpartikelfilter nachzuschalten. Das gerade veröffentlichte Urteil zur Feinstaubbelastung in Wohngebieten wird die Aus- und Nachrüstung von Dieselmotoren deshalb deutlich beschleunigen.

In diesem Zusammenhang taucht neuerdings manchmal der Begriff 'Common Rail-Einspritzung' auf: Im Gegensatz zu herkömmlichen Einspritzsystemen wird hierbei ein konstant hoher Einspritzdruck erzeugt, der damit unabhängig von Drehzahl und der einzuspritzenden Kraftstoffmenge ist. Damit lässt sich ein fast perfektes Luft-Kraftstoff-Gemisch für jede Drehzahl erzeugen. Gesteuert wird das Ganze über eine spezielle Elektronik.

Die wesentlichen Vorteile des Dieselmotors sind sein geringerer Kraftstoffverbrauch, seine große Zuverlässigkeit und eine lange Lebensdauer: Auf Gartengeräten für den kleinen Privatgarten werden Dieselmotoren in der Regel nicht eingesetzt; die Ausnahme sind größere Aufsitzmäher und Rasentraktoren. - Die neuesten Entwicklungen beim Dieselmotor laufen aber darauf hinaus, sein Gewicht und sein Anlassverhalten so zu verbessern, dass sie auch hier eingesetzt werden können.

SV, OHV, OHC?

Immer wieder tauchen bei Motoren die Begriffe OHV und OHC auf. Was hier noch fehlt ist die Abkürzung SV: Denn mit ihr fing die Geschichte der Ventilsteuerung an. Und um die Steuerung der Motorventile drehen sich dann auch alle drei Begriffe. Wir gehen hier kurz auf die Funktion bei Stationärmotoren ein, zu denen zum Beispiel auch Rasenmähermotoren gehören.

SV steht für Side Valve, also für seitliche oder unten gesteuerte Ventile: Sie sind seitlich neben dem Zylinder angeordnet. Sie werden von der schräg über der Kurbelwelle angeordneten Nockenwelle meist direkt über kurze Stößel betätigt, während die Nockenwelle nahezu ausschließlich über Zahnräder von der Kurbelwelle angetrieben wird.

Rennmotoren erhielten zu Beginn des 2o. Jahrhunderts die ersten V-förmig im Zylinderkopf hängenden Ventile und die ersten im Zylinderkopf gelagerten Nockenwellen tauchten auf: Sie wurden als Over Head Camshaft [OHC], oder zu Deutsch als oben liegende Nockenwelle bezeichnet. Da Ketten noch zu unzuverlässig waren und der Zahnriemen noch nicht erfunden war, trieb man die Nockenwelle mit einer Königswelle und zwei Kegelradsätzen an.

Bei Stationärmotoren wurde die OHC-Bauweise nur zögerlich eingeführt, weil sie die Bauhöhe des Motors vergrößert: Vorteilhaft ist, dass der Direktantrieb der Ventile über Tassenstößel oder Kipphebel die bewegten Massen des Ventiltriebs gegenüber OHV reduziert, so dassß bei Langsamläufern - dazu zählen die Stationärmotoren - die Einstellung des Ventilspiels nur in sehr großen Intervallen notwendig ist.

Die OHV-Bauweise steht für Over Head Valve, also Ventile über dem Zylinderkopf: Dabei bleibt die Nockenwelle unten im Zylinderblock und treibt nun die Ventile über lange Stößelstangen und Kipphebel an. Zwar behielten viele Hersteller den Zahnradantrieb von der Kurbel- zur Nockenwelle, aber es tauchten allmählich auch Kettentriebe auf.

Der Vorteil der OHC- oder OHV-Motoren liegt in dem optimalen Verdichtungsraum, durch den eine höhere Leistung bei geringerem Kraftstoffverbrauch erzielt wird.

Fazit

Abschließend ist zu sagen, dass Verbrennungsmotoren unser Leben deutlich erleichtert haben: Die berechtigten Forderungen unter anderem nach Reduzierung von Verbrauch und Schadstoffausstoß haben eine erstaunliche Vielfalt an Lösungen hervorgebracht, die niemand für möglich gehalten hat. Auch bei den Motoren für Gartentechnik hat sich der Wettbewerb und die gesetzlichen Regelungen positiv bemerkbar gemacht. Die Geräte sind deutlich leiser geworden und verbrauchen weit weniger als die 'alten Kameraden'. Deshalb ist es schon aus Umweltschutzgründen sicher eine Überlegung wert, einen alten 'Stinker' gegen ein neues Gerät auszutauschen.

Der nächste Schritt in der Antriebstechnik wird mit einiger Sicherheit die Brennstoffzelle sein: Aber es ist ruhig um sie geworden, was auf viele technische Probleme schließen lässt. Der relativ kleine Markt für Stationärmotoren ist deshalb erst einmal außen vor. Im Frühjahr 2008 wird ein Hersteller einen 'Hybridmotor' vorstellen. Leider arbeitet der allerdings ausschließlich im elektrischen Bereich, einmal über Akku und alternativ an der 230-V-Steckdose. Aber vielleicht gibt es ja auch einmal den Rasenmäher, der mit Verbrennungs- und angeschlossenem Elektromotor arbeitet? Denn gemeinhin ist erst damit das Kriterium 'Hybridmotor' erfüllt. Wann allerdings erste Gartengeräte mit dieser Technik im Laden stehen, ist momentan noch nicht absehbar.

 

 

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