Geschichte des Dieselmotors



Die Idee

Die Idee die Rudolf Diesel hatte war einfach und schwierig zugleich: Er wollte eine Maschine konstruieren, die sich am isothermischen Kreisprozeß des französischen Physikers Sadi Carnot orienterierte. Die niedrigen Wirkungsgrade der Dampfmaschinen (6-10%) waren für Diesel nicht fortschrittlich. Schließlich werden bei einem Wirkungsgrad von immerhin 10% stattliche 90% der aufgebrachten Gesamtenergie in Wärme umgesetzt. Für eine Dampfmaschine von 1kW Leistung hieß das, daß man mit 90% der eingeschippten Kohlen nur die Umwelt heizt, aber keine Bewegung bewirkt.
Diesel hat sehr lange an seiner Idee gefeilt, Schließlich hat Carnot vorgerechnet, daß man mit dem isothermen Kreisprozeß gewaltig hohe Wirkungsgrade von über 90% erzielen können müsste. Die Selbstzündung des Dieselmotors war nur ein Nebenprodukt der Überlegungen.

Das Patent

1890 schloß Rudolf Diesel seine theoretischen Studien über seinen neuen Motor ab und erhielt am 28.02.1892 die Patenturkunde Nr. 67 207 mit dem Titel "Arbeitsverfahren und Ausführungsart für Verbrennungsmaschinen". Der Arbeitsrythmus war dem bereits 1876 patentierten Ottomotor gleich: Es sollte ein Viertaktmotor werden. Die Diesel-Technik unterschied sich zum Otto-Motor dahin, daß das Gemisch etwa fünf bis acht mal höher verdichtet werden musste. Bei dieser hohen Verdichtung war das Selbstzünden des Kraftstoffes nicht zu verhindern. Kurz nach der Patenterteilung veröffentlichte Diesel das Buch "Theorie und Konstruktion eines rationellen Wärmemotors zum Ersatz der Dampfmaschinen und der heute bekannten Verbrennungsmotoren". Er hatte sich damit viel vorgenommen: Diesel war stets von der Funktion und der Leistungsfähigkeit seines Motors überzeugt. Carnot lieferte die Vorlage, Diesel wollte daraus einen Motor mit einer bis damals unbekannten Kraft bei vergleichsweise kleinen Abmessungen konstruieren.

Die Versuche

Rudolf Diesel war ein Ingenieur und Schreibtischtäer ohne eigene Mittel. Er war bei der Kostruktion der Versuchsmotoren auf Firmen und Geldgeber angewiesen. Georg Knorr (Gründer der gleichnamigen Bremsengesellschaft) war von der Idee Diesels angetan, ebenso Eugen Langen (aus Deutz bei Köln) konnte die papiermässige Richtigkeit von Diesels Berechnungen bestätigen, glaubte aber nicht an eine technische Realisierbarkeit, weil der Dieselmotor aufgrund seiner für damals unglaublich hohen Verdichtung sehr schwer und unhandlich sein würde. Am 21.02.1893 kam zwischen Diesel und der Maschinenfabrik Augsburg Nürnberg (später M.A.N.) ein Vertrag zustande, der es Diesel ermöglichte, seine bislang theoretische Maschine in die Praxis umzusetzen.

Der Durchbruch

Diesel experimentierte mehrere Monate erfolglos dahin, bis schießlich am 10.08.1893 der erste (luftgekühlte) Dieselmotor der Welt seinen Viertakt aufnahm. Die Verbrennungsenergie des Motor war so hoch, daß der im Zylinderkopf angeschraubte Druckverlaufsanzeiger abhob. Das eingespritzte Benzin war als Kraftstoff bei dieser Verdichtung unbrauchbar.

Das Umdenken

Diesel hatte nach zweijähriger Experimentierphase erkennen müssen, daß der isotherme Kreisprozeß ohne anfallende Abwärme (=100% Wirkungsgrad) nach Carnot nicht erreichbar ist und meldete sein zweites Patent an: "Verbrennungskraftmaschine mit veränderlicher Dauer der unter wechselndem Überdruck stattfindenden Brennstoffzuführung". Nach weiterer Entwicklung und einer Wasserkühlung lief 1895 ein weiterer Versuchsträger für die mageren Erfolge der Vergangenheit einigermassen zufriedenstellend. Die hergestellte Maschine absolvierte seinen Probelauf unter amtlicher Aufsicht. Diesels Maschine schöpfte aus einem Zylinder mit 6,3 litern Hubraum (Bohrung 250mm x Hub 400mm) immerhin knapp 20 PS Bremsleistung bei 172 U/Min. Allerdings wog der Motor bei einer Höhe von drei Metern 4,5 Tonnen. Laut Datenblatt des "Motor Diesel" war der Brennstoff Lampenpetroleum vermerkt. Ein motoreigener Kompressor sorgte für die Überdruckeinspritzung des Treiboels. Dieser Motor erhielt die offizielle Bezeichnung "Erster betriebsfähiger Dieselmotor der Welt". Dieser Motor ist heute im Deutschen Museum in München zu bewundern. Diesel wurde von seinen Kritikern nichtsdestotrotz verlacht, denn es war zu diesem Zeitpunkt nicht absehbar, daß dieser gewaltige Motor in irgendeinen fahrbaren Untersatz Platz finden würde. Diesels Lebenstraum war natürlich immer, daß sein Motor für rasanten Vortrieb in Kraftwagen sorgen sollte. Aus Gram darüber, daß er das nicht hinbekommen hatte stürzte er sich vermutlich bei einer Kanalüberfahrt nach England am 29.09.1913 in die eisigen Fluten des Atlantiks.

Die Weiterentwicklung zur Serienreife

Bei M.A.N. hatte man indess grosse Pläne: Es sollten Dieselmotoren mit 500PS Leistung produziert werden, aber es gab viele Probleme und Mißerfolge. Es gab grosse Probleme bei der Kraftstoffzumessung, beim richtigen Einspritzzeitpunkt. Der Dieselmotor hatte einfach seinen Takt nicht finden wollen. Viele Firmen (Krupp, M.A.N., Lohner und Co., Saurer, MWM) bemühten sich um die Weiterentwicklung von Diesels Idee, aber es dauerte lange, bis man ein verkaufsreifen Diesel-Kraftwagen zusammenhatte. Auf der IAA in Berlin im Jahre 1924 wurden verschiedene Fahrzeuge mit Dieselmotoren vorgestellt. Die Firmen hatten die Diesel-Entwicklung mit eigenen Ideen vorangetrieben und ihre Konzepte vorgestellt. Benz hatte seinen Diesel mit Vorkammersystem, Daimler hatte einen Kompressor zur Lufteinblasung, M.A.N. hatte eine Direkteinspritzung entwickelt. Die vorgestellten Fahrzeuge waren LKW mit 3.5 Tonnen Nutzlast.
Im Gegensatz zum Strassenwagen hatten die Lokomotiven schon länger den "Diesel" als brauchbare Antriebsquelle. Dieselmotoren mit bis zu 1000PS Leistung trieben Schweizer Lokomotiven an.
Diesels Idee des schnellaufenden Antriebsmotors wurde doch noch verwirklicht. Leider hat er nie erfahren, welchen Siegeszug sein Motor in der ganzen Welt angetreten hat.
Ich danke Günter Lambacher für die Unterstützung

Kerzendorfs Spielpark