125 Jahre Selbstzünder: Das Diesel-Prinzip
Viel heiße Luft um einen guten Wirkungsgrad
Vor 125 Jahren reichte Rudolf Diesel sein Patent für einen selbstzündenden Motor ein. Heute steht das Prinzip in der Kritik. Wir schauen kurz zurück und nach vorn.
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Berlin – Ein Geburtstag sollte ein schöner Anlass sein. Vor allem ein dreistelliger. Doch eine große Party wird es für den Dieselmotor nicht geben. Denn seine Zukunft kippelt: Zum 125. Jahrestag ist unklar, ob und wie es weitergeht. Erst war da der Skandal mit Epizentrum Wolfsburg. Bald kommen in Stuttgart temporäre Fahrverbote für dreijährige (und ältere) Autos. Es sieht finster aus für den Antrieb.
Trotzdem wollen wir uns heute erinnern. An günstige Mobilität, zuverlässige Dauerläufer und sportliche Erfolge. Denn am 27. Februar 1892, vor genau 125 Jahren, stellte Rudolf Christian Karl Diesel seine Idee einer „Neuen rationellen Wärmekraftmaschine“ dem Patentamt in Berlin vor. Die Patentnummer 67 207 gilt als der Ursprung des Selbstzünders.
125 Jahre Diesel: So sollte der Motor funktionieren
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Diesel übernahm das Viertakt-Prinzip des Benziners. Sein Plan: Ein neuartiger Motor mit möglichst geringen Temperaturunterschieden vor und während der Verbrennung. Er wolle Luft im Brennraum stark komprimieren und damit erwärmen. Bei 64 Atmosphären (65 bar) erwarte er Temperaturen von 700°, bei 91 bar 800°. Nun solle „fein vertheilter Brennstoff“ eingebracht werden und sich an der heißen Luft selbst entzünden.
Über die Menge des Treibstoffes ließen sich Druck, Temperatur und Volumen genau steuern. Einen Temperaturanstieg während der Verbrennung habe er nicht erwartet. Die gesamte Energie werde in Bewegung umgewandelt. Den heißesten Punkt erreiche der Motor durch die Kompression der Luft.
Es war noch sehr theoretisch, was Diesel damals einreichte. Der Motor existierte in seinem Kopf, aber nicht in der Praxis. Seine berechneten Drücke empfand man vor 125 Jahren als nicht beherrschbar. Doch das Patent wurde bestätigt. Und Diesel begann mit dem Bau eines Prototyps. Zunächst mit Petroleum und Benzin als Treibstoff. Und immer mit dem Problem, Treibstoff in den unter Druck stehenden Brennraum zu pressen.
1892 bis 1897: Die Entwicklung des ersten Dieselmotors
Gemeinsam mit Heinrich von Buz (Maschinenfabrik Augsburg, später MAN) und mit finanzieller Hilfe von Krupp brachte Diesel am 10. August 1893 seinen ersten Motor zur Bewegung: ein luftgekühlter Selbstzünder mit Benzin als Kraftstoff. Er lief nicht, aber Diesel wies mit einer Explosion die Möglichkeit der Selbstzündung nach.
So richtig funktionierte Diesels Erfindung erst am 17. Februar 1897. Laut offiziellen Messungen kam der Prototyp auf einen Wirkungsgrad von 26,2 Prozent und eine Leistung von 20 PS. Zur Einordnung: Eine Dampfmaschine mit gleicher Leistung erreichte damals einen Wirkungsgrad von 10 Prozent. Eine Sensation!
Doch Entwicklung, Kritik und Konkurrenz machten Diesel krank. Seine Erfindung funktionierte in stark abgewandelter Form. Aber die Lizenzfertigungen hielten nicht. Am 30. September 1913 starb der Entwickler bei einer Bootsfahrt nach London. Die Umstände sind bis heute ungeklärt.
Erfolg des Dieselmotors: Die Entwicklung ab 1897
Sein Motor wurde trotzdem zum Erfolg. Das Prinzip ist bis heute geblieben: Kraftstoff wird in komprimierte, heiße Luft eingebracht. Der Wirkungsgrad liegt höher als bei allen anderen Verbrennungsmotoren, mittlerweile bei mehr als 50 Prozent.
Im Jahr 1900 zeigte Nicolaus Otto auf der Weltausstellung in Paris einen Dieselmotor, der mit Pflanzenöl lief. 1910 reiste Roald Amundsen mit einem Dieselschiff („Fram“) zur Antarktis. 1912 startete das erste dieselbetriebene Ozeanschiff („Selandia“), ein Jahr später die erste Diesel-Lokomotive. 1919 baute Cummins den ersten eigenen Dieselmotor.
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Dieselmotoren sind seit vielen Jahren beliebt. Taxifahrer schätzten sie wegen ihrer simplen Mechanik. Viele verkaufen ihre Autos nach 300.000 pannenfreien Kilometern. MOTOR-TALKer pietsprock fuhr einen Skoda Fabia TDI eine Million Kilometer. Der VW Passat TDI von MOTOR-TALKer Schrepfer zählte im Juli 2016 1,3 Millionen Kilometer. In den großen Dieselmärkten Deutschland und Frankreich wird der Kraftstoff subventioniert.
Verbrauchsvorteil und Schadstoffnachteil
Der höhere Energiegehalt von Diesel gegenüber Benzin und der bessere Wirkungsgrad der Motoren macht Diesel in den letzten Jahren wichtiger, denn die EU gibt CO2-Ziele vor. Viele Hersteller rechnen fest mit dem Selbstzünder, um sie zu erreichen. Doch spätestens seit dem VW-Skandal um manipulierte Abgase weiß jeder: So ein Diesel hat Nachteile. Jeder gesparte Zehntelliter ist mühsam erkauft.
Ausgedient hat der moderne Diesel trotzdem nicht. Peter Mock, Europa-Chef jener Umweltorganisation, die den VW-Skandal mit aufdeckte, betont: „Ihn sauber zu bekommen, ist absolut möglich.“ Ähnlich optimistisch gibt sich Matthias Wissmann, Chef des Autoverbands VDA: „Wir werden 2030 noch hocheffiziente Verbrenner brauchen.“ 2016 war in Deutschland knapp jedes zweite neue Auto ein Diesel. Der Marktanteil sank zuletzt von 48 auf 45,9 Prozent. Doch für viele Diesel-Fahrer gibt es weiterhin keine echte Alternative.
Trotz aller Kritik: Happy Birthday, du oller Ölbrenner!
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Sollte eigentlich 4 Turbos und 400PS heissen. Oder zählt der noch nicht.
Da ist dann wohl Diesels' Geist auferstanden um 1982 das Patent anzumelden 😉
Ist nur der Triturbo. Ich habs deutlicher gemacht.
Max: +/- ein Jahrhundert. 😉
Die Diskussion um die Dieselabgase zielt nur darauf ab, den Pkw-Herstellern einen Markt für die anstehenden E-Autos zu öffnen. Jahrzehntelang war der Diesel der Retter der CO2-Ziele in den Pkw-Flotten, in Nutzfahrzeugen ohnehin. Außer VW haben alle Hersteller nur die Garagentor großen Schlupflöcher genutzt, die ihnen korrupte Politiker gelassen haben. Alle wussten Bescheid, aber das wird jetzt negiert. Bild 4 illustriert perfekt, wie erst es die Amis im Hinblick auf saubere Abgase meinen, wenn es um die heimische Industrie geht. Bis in die späten 1990er Jahre produzierte Detroit Diesel massenweise große 2 Takt Diesel für Busse und Lkw, die flächendeckend die Luft verpesteten.
Bevor als der Diesel im Pkw verteufelt wird, müssen zunächst die Dreckschleudern im See- und Luftverkehr überhaupt erstmal sauberer werden. Aber diese entziehen sich ja dem Zugriff nationaler Gesetzgebung und blasen ihren Dreck weiterhin in alle Welt. Schiffsdiesel verbrennen den Sondermüll der Raffinerien, so voll mit Schwefel und Aschebildnern, dass er on Board erst motorgängig gemacht werden muss.
Ein weiterer hübscher Artikel mit wesentlich mehr Tiefgang im Hinblick auf technische Details steht hier.
Und dieser angebliche Zusammenhang ist ja auch nicht unumstritten. Da es in der EU nur Diesel mit Euro 5 und Partikelfilter gibt bleibt die Frage, warum ausgerechnet diese Fahrzeuge in Stuttgart temporär ausgeschlossen werden sollen, während es für Benziner mit Direkteinspritzung keine Auflagen gibt.
Der Dieselmotor ist ein europäisches Politikum, gefördert von Industrie und Politik mittels Subventionen und einem Überwachungssystem das nicht genau hinsah und dies noch immer so handhabt (siehe Minister Dobrindt).
In der EU Politik stand immer der CO2-Ausstoß im Vordergrund als Hauptursache für den Klimawandel, während weitere Faktoren oder Schadstoffemissionen nahezu ignoriert wurden. Dazu zählt neben den Stickoxiden -> Insbesondere Lachgas (N2O) ist ein Treibhausgas, dessen Treibhauswirksamkeit bei einem Zeithorizont von 100 Jahren 298-mal so groß ist wie die von CO2 (Wikipedia) auch der von Dieseln produzierte Ruß, welcher die Rückstrahlung der Sonnenernegie an den Polen negativ beeinflusst und zur Aufheizung des Klimas beiträgt.
Mit dem einseitigen Propagieren des Selbstzünders, hat Europa sich ein großes Abgasproblem in den Innenstädten geschaffen, keinerlei CO2 Reduktionen erreicht und züsätzlich auch noch den Anschluss an die ausländische Konkurrenz verloren. -> Although full quantification of the above effects is not possible until more data is made available, the data that is available clearly indicates that diesel cars are intensifying rather than mitigating global warming. As the case of Japan shows, alternatives are available. Japanese carmakers are using hybrid technology to deliver average CO2 levels from new cars that are already 16% lower than those sold in the EU (20g/km). The further research and development of the hybrid engine in Japan is also likely to give its carmakers a technological lead in producing fully electric cars at mass market levels. Cars powered solely by electric charge have the potential to vastly decrease carbon emissions on the road when combined with renewable electricity production.
Does the European diesel car boom mitigate global warming?
In LKWs macht die Technik Sinn, bei PKWs erledigt sich das Thema sehr bald von selbst.
Wenn man es auf den Heizwert bezieht kommen sicher nicht 50 % heraus.
Darauf kommt man wohl nur wenn man die niedriggere Besteuerung berücksichtigt.
14 % kommen aus dem höheren Heizwert auf das Volumen bezogen.
Und was die Audi Rennmotoren betrifft so haben sie meines Wissens den doppelten Hubraum ihrer Benzikonkurrenten. Der Erfolg wäre ohne viel mehr Hubraum nicht möglich.
Rudolph Diesel wollte niemals dass die Diesel Technik in der Rüstungsindustrie Einsatz findet. Er war Pazifist.
Schade dass Alles anders gekommen ist.
Zudem kostete ihn, die Tatsache dass er weitere Patente an England verkaufen wollte, höchstwahrscheinlich das Leben.
Diesel - guter Mann, guter Kraftstoff 😉
Macht Spaß zu fahren. Auch die nächsten 10 Jahre 😜
Diesel vs Otto Diskussion die 1364. in 3...2...1....
In einigen Bereichen ist ein sinnvoller Ersatz des Diesels immer noch nicht absehbar.
Bei Klein-, Kompakt- und Mittelklassewagen wird er aber wohl im Laufe der nächsten Jahre sukzessive verschwinden bzw. deutlich abnehmen, da der Aufwand zur Einhaltung immer drastischerer Umwelt- und Abgasauflagen sich deutlich erhöht und jetzt bereits absehbar teurer werden wird als Hybridsysteme.
Im Grunde genommen, hat diese Entwicklung bereits begonnen.
Wie der Selbstzünder ins Auto kam
Erster - siehe Ende meines Posts.
Auch wenn die Pkw Diesel verschwinden, die Belastung wird bleiben. Mal sehen welche Sau dann durch das Dorf getrieben wird.
Solange man das Abgasproblem nicht in seiner komplexen Gänze betrachtet wird, sind das alles Luftnummern. Ich denke da an Industrie, Privathaushalt, und vor allem der zunehmende Lkw Verkehr. Die ballern pro km weniger Schadstoffe aus, aber bei den Laufleistungen ist selbst ein Smart in Summe "sauber"