Auf den letzten beiden Seiten haben wir die Lokomotiven kennen gelernt, die mit Dampf oder Elektrizität betrieben werden. Die letzten entwickelten Lokomotiven war jene, die mit einem Verbrennungsmotor arbeiteten. Sie sollten die Dampflokomotiven dort ablösen, wo das nicht durch die elektrische Lokomotive erfolgt ist. Mit den Dieselloks verschwanden somit die letzten Dampflokomotiven aus dem planmässigen Dienst. Gut, zumindest fast alle, denn es gibt diese immer noch und sie trotzen den Dieselloks.

Der Einsatz von thermischen Lokomotiven sollten die Geleise sein, die über keine Fahrleitung verfügten. Dazu gehörten die letzte Strecken und Geleise in den Bahnhöfen wo es keine Fahrleitung hatte. Schliesslich meldete sich auch noch die Armee, welche Lokomotiven mit thermischem Antrieb als eiserne Reserve für Kriegsfälle bereithalten wollte.

Anfänglich wählte man dazu noch Lokomotiven, die mit Benzin betrieben wurden. Erst zu Schluss setzten sich dann die Lokomotiven durch, die Diesel tankten. Dieselmotoren hatten gegenüber den mit Benzin betriebenen Modellen einen besseren Wirkungsgrad und erzeugten höhere Zugkräfte. Es sollten in der Folge viele Lokomotiven entstehen. Es gab bei den SBB sogar Triebwagen, die über diese Antriebstechnik verfügten. Sie konnten sich jedoch nicht durchsetzen und verschwanden dann wieder.

Doch bevor wir uns den Antrieb und die daraus entwickelten Lokomotivformen genauer ansehen, wollen wir uns ein wenig mit der Energiequelle befassen. Die für den Antrieb benötigte Energie wird hier mit Flüssigkeiten bereitgestellt. Diese sind allesamt aus Rohöl raffiniert. Durch die flüssige Form lassen sie sich gut transportieren und auch in die Fahrzeuge verladen. Doch nun zu den einzelnen Erzeugnissen.

Benzin: Bei vielen wohl am bekanntesten ist Benzin, die meisten Autos fahren damit und nahezu überall gibt es Tankstellen, wo man es kaufen kann. Benzin ist ein leichter Stoff, der sehr leicht entzündbar ist. Deshalb gelten für den Transport spezielle Vorschriften und Gesetze. Zudem ist Benzin giftig und darf nicht in die Umwelt gelangen.

Trotz all dieser Probleme wird Benzin frei verkauft und jeder nutzt es, als sei es normal so einen gefährlichen Stoff zu beziehen. Die Dämpfe von Benzin können nur schon an einem kleinen Funken explosionsartig verbrennen. Deshalb ist es auch verboten an einer Tankstelle zu rauchen und die Mobiltelefone sollten nicht benutzt werden.

Heute wird viel über Benzin gesprochen. Gerade die Autos, die dieses in grossen Mengen benötigen, sind vielen Leuten ein Dorn im Auge. Dabei hat ja alles so friedlich begonnen. Denn für das erste mit Benzin betriebene Auto musste man noch in die Apotheke und es dort beziehen. Heute fordert man Autos, die weniger Benzin verbrauchen.

Die Eisenbahn hat bei den Lokomotiven schon sehr früh festgestellt, dass Benzin nicht der richtige Stoff ist. Die schnell laufenden Motoren und die schlechten Drehmomente waren für die Eisenbahn, wo Kraft gefragt ist ungeeignet. Deshalb verschwanden die mit Benzin betriebenen Fahrzeuge sehr schnell und mit ihnen auch die Triebwagen mit thermischen Antrieben.

Diesel: Durchsetzen konnte sich letztlich Diesel. Diesel ist weniger gefährlich als Benzin, gehört aber auch zu den giftigen Stoffen und ist umweltschädlich. Auch Diesel können Sie an der Tankstelle beziehen, denn es gibt mittlerweile Wagen, die über Dieselmotoren verfügen. Sie sind sparsamer und viel geduldiger bei tiefen Tourenzahlen.

Diesel wird auch als Dieselöl bezeichnet, weil Diesel zähflüssiger ist als das Benzin. Jedoch kann Diesel nicht unbedingt zu den Ölen geschlagen werden. Trotzdem ist der Begriff nicht ganz so falsch. Denn Diesel haben viel zu Hause um damit das Haus zu heizen. Wie, Sie glauben mir nicht? Ich weiss, Sie heizen mit speziellem Heizöl und nicht mit Diesel, denn dazu ist dieser zu teuer.

Diesel und das bei Ihnen zu Hause lagernde Heizöl sind aber ein und derselbe Stoff. Sie könnten also Ihren mit Diesel betriebenen Wagen problemlos mit Heizöl betreiben. Was technisch geht, ist aber vom Gesetzgeber verboten, denn auf Diesel sind diverse Steuern und Abgaben enthalten. Diese werden auf Heizöl nicht erhoben. Deshalb ist Diesel auch mit einem speziellen Farbstoff gekennzeichnet worden.

Diesel hat sich letztlich bei den Lokomotiven durchgesetzt, so dass wir ohne Probleme von Diesellokomotiven sprechen können. Dabei benutzt man also den Treibstoff um den Typ der Lokomotive zu bezeichnen. Richtig müsste man aber von einem thermischen Triebfahrzeug sprechen, wobei dann auch Dampflokomotiven dazu gezählt werden sollten, denn auch dort geschieht die Energieerzeugung thermisch durch ein Feuer. Deshalb wird oft von Lokomotiven mit Verbrennungsmotor gesprochen.

Damit wir einen logischen Ablauf erhalten, mache ich das so logisch wie möglich. Ich beginne deshalb am Anfang. Das heisst, zuerst kommen die Rohstoffe. Also das, was wir benötigen, dass aus der Energiequelle eine Bewegung wird. Den Anfang macht der schon etwas bekannte Treibstoff. Doch lesen Sie selber, was es alles braucht, dass dieser letztlich einen Motor antreibt.

Wenn ich hier ausschliesslich von der Diesellokomotive spreche, betrifft das natürlich auch alle anderen mit einem Dieselmotor ausgerüsteten Fahrzeuge. Die Diesellok verkörpert hier die entsprechende Antriebstechnik. Das heisst, bei einem Triebwagen kommen die gleichen Methoden zur Anwendung. Die sind einfach dem Fahrzeug angepasst.

Rangiertraktoren sind zum Beispiel mit kleinen Dieselantrieben ausgerüstet. Viele dieser kleinen Lokomotiven, die bei den Bahnen Traktoren genannt werden, haben entweder einen Antrieb mit Dieselmotor oder mit einem elektrischen Motor. Besonders sind Rangiertraktoren, die beide Antriebsformen verbinden. Sehen wir uns deshalb nun die Diesellokomotive an und wissen, dass dabei auch ein Rangiertraktor gemeint sein kann, da er nur eine kleine Lokomotive ist.

Bevor wir die ganzen Einrichtungen ansehen, müssen wir eine Frage beantworten. Heisst es nun Treibstoff oder Kraftstoff? Das können Sie wählen wie Sie wollen, denn es gibt keinen Unterschied. So einfach ist das. Aber halt! Treibstoff – Kraftstoff, da muss ich doch ein paar Worte verlieren, denn warum gab es diesen Unterschied überhaupt?

Suchen wir deshalb zuerst nach den Treibstoff. Das Wort sagt uns, dass es sich um einen Stoff handelt, der antreibt. Das ist ja das, was wir wollen, denn ohne Antrieb bewegt sich nun wirklich nichts auf dieser Welt. Da kann ich auch Sie nicht auslassen, denn wie schön ist es, an einem sonnigen Tag einfach nur herumzuliegen und die Zeit zu vergessen. Ein innerer Antrieb sagt Ihnen aber, dass Sie zur Arbeit müssen. Also ist Motivation ein Treibstoff?

Sicher, das kann man so stehen lassen, denn mit Motivation erreicht der Mensch seine Höchstform. Darum finde ich, dass wir den Treibstoff auch den Lokomotiven zukommen lassen, denn nur so können sie zu Hochleistungen fähig sein. Ganz so ist es nun aber nicht, denn Lokomotiven schlucken den Treibstoff und erbringen eine Leistung. Es kümmert sie wenig, wie das genau heisst.

Wie Sie bleibt die Lok ohne Treibstoff stehen. Wir alle brauchen also unseren Treibstoff. So auch ich, denn warum schreibe ich dies alles? Genau, weil mich genau zu diesem Zeitpunkt ein Schub Motivation ergriffen hat. Ich habe also meinen Treibstoff erhalten. Bei mir war es vielleicht Langeweile und bei der Lokomotive Diesel.

Im Gegensatz zum Treibstoff signalisiert der Kraftstoff, dass darin viel Kraft enthalten ist. Bei uns ist das eventuell ein gutes Essen oder aber ein Milchshake einer Organisation zur Gewichtseinsparung. Die Nahrung ist unser Kraftstoff, denn ohne fühlen wir uns schlapp und antriebslos. Mit der Zeit werden wir sogar krank, denn unser Körper braucht diesen Kraftstoff und deshalb sollten wir uns richtig ernähren.

So fehlt uns die Motivation, denn ohne Kraftstoff bleiben wir stehen oder legen uns sogar endgültig hin. Wir erhalten unseren Kraftstoff also durch die Nahrung, denn ohne wird es uns schlecht ergehen und jeder Antrieb ist verloren. Klar, dass wir darum den Begriff Kraftstoff besonders wichtig nehmen. Bei der Lokomotive ist das Diesel, denn ohne geht nichts.

Aber Halt! Bei der Lokomotive ist beide male Diesel das entscheidende Rohmaterial. Die Lokomotive ist in beiden Fällen auf Diesel angewiesen. Klar, Treibstoff und Kraftstoff ist deshalb das gleiche. Wenn wir uns in den Bereichen der Lokomotive aufhalten ist das so richtig, aber wir machen Unterschiede und die sagen, es sind nicht die gleichen Stoffe. Da wir hier aber von der Diesellok sprechen, ignorieren wir das schlicht.

Kommen wir deshalb wieder zur Kraftstoffanlage. Die Kraftstoffanlage entzieht den notwendigen Kraftstoff dem Vorratsbehälter und führt den Kraftstoff zum Motor. Sie besteht im Wesentlichen aus zwei Pumpen, einem Filter und einer speziellen Rücklaufleitung. Einfach sind noch die Pumpen und der Filter zu verstehen, aber die Rücklaufleitung? Schauen wir uns deshalb diese Kraftstoffanlage etwas genauer an.

Kraftstoffbehälter: Auf der Lokomotive wird der Treibstoff in einem Behälter gelagert, der unter der Lokomotive montiert wird. Dieser Kraftstoffbehälter ist eigentlich nicht viel mehr als eine Kiste mit zwei oben liegenden Löchern. Je nach Grösse dieses Treibstoffbehälters kann darin mehr oder weniger Flüssigkeit gelagert werden.

Wenn Sie meinen, dass an diesen Behälter grosse Anforderungen gestellt werden irren Sie sich. Das ist genau so wie bei Ihrem Wagen und der Behälter ist ein Blechgehäuse und nicht mehr. Letztlich hat er auch nicht viele Aufgaben zu übernehmen, denn er stellt für den Treibstoff einen Lagerplatz dar.

Sie nennen diesen Behälter vermutlich einfach Tank. So tanken Sie Ihren Wagen. Doch warum verwendet man denn Tank als Begriff für den Treibstoffbehälter? Eine Antwort bleibe ich Ihnen jetzt für einmal schuldig, denn auch ich habe an meinem Wagen einen Tank. Letztlich ist es aber ein Kraftstoffbehälter, der die an der Tankstelle bezogene Flüssigkeit lagert.

Der Treibstoffbehälter befindet sich nicht ohne Grund an der tiefsten Stelle der Lokomotive. Das ist auch bei Ihrem Wagen so. Die zu befüllende Flüssigkeit, bei der Lokomotive Diesel, läuft am liebsten nach unten. Das heisst, wir müssen den Behälter von oben befüllen. Wäre diese nun hoch oben montiert, müssten wir ja eine Leiter benutzen um das Fahrzeug zu betanken.

Bis jetzt haben wir keinen Unterschied zwischen Diesellok und Ihrem Wagen. Daran wird sich auch nichts ändern, denn es gelten hier die gleichen Gesetzmässigkeiten. Wenn wir einen Unterschied finden wollen, dann ist es die Menge, die im Behälter gelagert werden kann. Die ist bei einer Diesellok um einiges Grösser.

Die Folge davon, die Diesellok steht deshalb etwas länger an der Tankstelle. Schliesslich dauert es, bis so gegen 2'000 Liter Diesel in die Lokomotive geflossen sind. Haben Sie deshalb etwas Geduld, wenn der Lokführer vor Ihnen seine Lok betankt, er benötigt dafür etwas länger.

Wie? Das geht nicht? Doch das geht, wenn die Tankstelle ein Geleise hat, kann die Lokomotive am gleichen Ort betankt werden, wie Sie Ihren Wagen. Es ist keine andere Flüssigkeit und auch die Methode ist gleich. Natürlich haben Lokomotiven in der Regel eigene Tanksäulen, aber theoretisch könnten Sie an der Tankstelle hinter einer Lok in der Warteschlange warten müssen.

Förderanlage: Die Förderanlage bringt den im Tank gelagerten Treibstoff zum Motor, wo wir diesen auch benötigen. Dazu muss der Kraftstoff aber an eine höher gelegene Stelle gelangen. Wir müssen deshalb den Kraftstoff mit technischen Mitteln aus dem Tank holen, denn weil der Tank am tiefsten liegt, geht es jetzt nur noch aufwärts. Und das in jeder Beziehung.

Am einfachsten befördern wir den Diesel mit Hilfe einer Dieselpumpe nach oben. Diese Pumpe wird auch als Förderpumpe bezeichnet. Die saugt den Kraftstoff im Behälter an und befördert ihn zum Motor. Das macht sie in dem Moment, wenn die Lokomotive eingeschaltet wird. Die Pumpe fördert den Kraftstoff ohne dass wir ihn benötigen.

Das passiert übrigens auch in Ihrem Wagen so, denn auch dort wird immer die gleiche Menge vom Tank zum Motor befördert. Ach, Sie besitzen ein Modell für Benzin, da ist es etwas anders, aber wie wäre ein Umstieg auf ein mit Diesel betriebenes Modell? Sie könnten dann Ihren Wagen auch Diesellok nennen, denn bis zum Motor und selbst dieser sind alle wichtigen Bauteile genau gleich.

Der Motor nimmt jedoch von der geförderten Menge Kraftstoff nur das, was er braucht. Der Rest ist Überschuss und wird in den Boden entlassen. Natürlich nicht, denn dazu ist die Flüssigkeit zu gefährlich und zu teuer. Wir wollen davon keinen Tropfen verschütten. Deshalb muss der Treibstoff, der nicht benötigt wird, wieder zurück in den Kraftstoffbehälter.

Der Kraftstoff gelangt deshalb über eine Rücklaufleitung wieder zurück in den Tank. Eigentlich ist das ja eine sinnlose Angelegenheit, denn wir pumpen den Kraftstoff hoch um ihn dann wieder zurück in den Tank fliessen zu lassen. So dumm ist das aber gar nicht, denn diese Lösung hat Vorteile, wie zum Beispiel die Tatsache, dass so immer genügend Kraftstoff beim Motor ist.

Da das Ende dieses Kreislaufes beim Motor ist, wird er dort durch die Wärme des Motors erwärmt. Das heisst, in der Rücklaufleitung befindet sich warmer Treibstoff. Das ist besonders im Winter von grossem Vorteil, denn so erwärmt sich der Vorrat im Tank langsam. Wie? Sie wissen nicht, warum das sinnvoll sein soll?

Gerade Diesel neigt bei tiefen Temperaturen an ein Nebenprodukt auszuscheiden. Das ist Parafin und ist fest. Dadurch wird der Diesel flockig und verstopft die Filter und die Pumpen. Es kann kein Diesel mehr fliessen. Die Temperatur dazu liegt nur knapp unter Null Grad. Damit das nicht passiert, enthält Diesel heute einen Zusatz. Der Vorteil dabei ist, dass warmer Treibstoff besser brennt als kalter.

Dieselfilter: Ein Filter ist zur Reinigung. Somit reinigt ein Dieselfilter Diesel. Nur, wenn ich bisher an der Tankstelle war, war die Flüssigkeit immer sauber. Das kann man ja bei einem Schauglas kontrollieren und Verschmutzungen würde man dort doch sehen, warum also dieser Filter? Haben Sie sich das auch schon überlegt? Es kann doch nicht sein, dass man eine saubere Flüssigkeit reinigt.

Man nennt den Dieselfilter auch Filteranlage. Das passt, weil wir zwei Stufen zur Reinigung des Diesels benötigen. Die erste Stufe besteht dabei aus einem einfachen Sieb. Dort bleiben grössere Gegenstände hängen und kommen so nicht in die Kraftstoffleitung. Die zweite Stufe ist dann der eigentliche Dieselfilter, der auch noch die feinen Partikel aus dem Treibstoff filtert.

Noch nicht geklärt haben wir die Frage, warum wir den Diesel überhaupt reinigen müssen. Beim einfüllen haben wir ja eine Öffnung. Durch diese kann nun eine Bremse mit Selbstmordgedanken fliegen. Letztlich bemerken wir das nicht einmal. Diese Leiche schwimmt nun im Diesel und wird durch die Förderanlage angezogen. Gut gibt es einen Filter, denn sonst würde nichts mehr funktionieren.

Auch kleinere Partikel kommen auf diesem Weg in den Tank und dürfen auf keinen Fall zum Motor gelangen, denn die dort montiert Einspritzpumpe kann damit nichts mehr anfangen und würden nicht mehr funktionieren. Deshalb haben wir am letzten Punkt, wo fremde Gegenstände ins System kommen können einen Filter montiert. Letztlich wird die Kraftstoffanlage mit der Einspritzpumpe abgeschlossen.

Einspritzpumpe: Die Einspritzpumpe entnimmt den, von der Förderpumpe zum Motor, gebrachten Diesel und setzt diesen unter einen hohen Druck. Wie hoch dieser Druck des Treibstoffes ist, hängt von der Bauweise des Motors ab. Einmal in der Einspritzpumpe gibt es für den Kraftstoff keinen Weg mehr zurück, denn der von der Einspritzpumpe bezogene Treibstoff wird benötigt um den Motor zu betreiben.

Das heisst, wir sind am Ende unserer Kraftstoffanlage angelangt. Denn nach der Einspritzpumpe führt eigentlich nur noch eine Leitung zum Verbrennungsraum. Das betrachten wir aber später. Die Kraftstoffanlage hat also den Auftrag erfüllt und den benötigten Treibstoff dorthin befördert, wo er letztlich gebraucht wird. Speziell daran ist, dass genau so viel ankommt, wie tatsächlich benötigt wird.

Ist Ihnen schon einmal der Treibstoff ausgegangen? Daran werden Sie sich vermutlich immer wieder erinnern. Der Tag, als mitten im Gotthardtunnel der Motor aus ging und nichts mehr zu machen war. Die Frau schimpfte und die Kinder weinten. All das nur, weil Sie vor dem Tunnel nicht den teuren Kraftstoff tanken wollten. Hatten Sie ein mit Benzin betriebenes Modell?

Dann haben Sie vermutlich noch Glück gehabt, denn passiert das bei einem Dieselmotor, kann man noch so viel Treibstoff nachfüllen, der Motor ist nicht mehr zum Leben zu erwecken. Sie müssen zuerst die Einspritzpumpe mit Treibstoff versorgen und das geht nicht mehr automatisch. Der Grund ist ganz einfach, die Einspritzpumpe kann keinen Treibstoff ansaugen und funktioniert deshalb nicht mehr, wenn Luft in der Leitung ist. Die Leitung muss deshalb mühsam entlüftet werden.

Deshalb gilt bei einer Diesellok und bei einem Auto mit Dieselmotor, wenn die Anzeige gegen Null sinkt, sollte man nach einer Tankstelle Ausschau halten. Denn lieber etwas teuren Diesel tanken, als nachher die Pannenhilfe und die Werkstatt zu bemühen. Die Kraftstoffanlage verträgt deshalb keine Luft und muss immer mit Treibstoff gefüllt sein. Zumindest gilt das für die Einspritzpumpe.

Wie jede Verbrennung, benötigt auch die Verbrennung im Dieselmotor Sauerstoff. Die Luft, die diesen Sauerstoff enthält, kann nicht direkt ohne eine Aufbereitung verwendet werden. Warum das so ist? Nun, der Dieselmotor benötigt viel Sauerstoff und die Luft ist nur beschränkt damit durchmengt. In der Luft gibt es auch andere Gase und vor allem Schmutz. Schmutz hat in einem Motor aber nichts verloren.

Sie sehen, es gibt genug Gründe sich mit der Verbrennungsluft auseinander zu setzen. Der Motor verwendet die normale Luft, die wir auch einatmen. Diese wird bei modernen Motoren aber aufbereitet und so für den Motor optimiert. Wir verfolgen den Weg der Luft bis zum Motor und erfahren, wie die Luft dabei wahrlich zur Verbrennungsluft wird.

Luftfilter: Bevor die Luft auch nur in die Nähe des Motors kommt, wird sie gereinigt. Diese Reinigung soll verhindern, dass Insekten und Schmutz in den Motor gelangen. Das macht man nicht, weil man ein Freund der Insekten ist, sondern um die Bauteile bei der Luftaufbereitung nicht zu beschädigen. Auch der Motor reagiert auf Schmutz nicht besonders gut.

Spezielle Filtermatten, die im Luftfilter montiert werden, verhindern, dass Schmutz aus der Luft in den Innenraum gelangt. Die Filtermatten der Luftfilter sind sehr fein und lassen ausser Luft auch wirklich nichts durch. So kann man sicher sein, dass die Luft, die ab nun in einem geschlossenen System ist, sauber bleibt.

Die Filtermatten der Luftfilter sollten regelmässig ausgewechselt werden. Der darin gefangene Staub verstopft die feinen Poren und die Luft kann nicht mehr zum Motor vordringen. Der Motor beginnt dann zu spuken und wirkt kränklich. Die Verschmutzung einer Filtermatte kann man deshalb gut kontrollieren, denn die meisten sind in gelber oder beiger Farbe gehalten und werden im Betrieb fast gänzlich schwarz. Spätestens jetzt ist ein Wechsel sinnvoll.

Abgasturbolader: Nach dem Luftfilter gelangt die Luft zum Abgasturbolader. Sie kennen diesen vermutlich besser unter seiner Kurzbezeichnung Turbo. Ein wenig falsch geschrieben ergibt sich daraus eine Bahn in der Ostschweiz, aber lassen wir das. Wir wollen uns den Abgasturbolader ansehen und die Autofreaks glücklich machen, denn bei Turbo schlägt deren Herz höher.

Abgasturbolader kommen bei jedem modernen Dieselmotor zum Einsatz. Bei mit Benzin betriebenen Motoren sind es nur jene Modelle, die hohe Leistungen ausweisen können. Und genau dazu ist der Turbo gedacht, denn er erhöht die Leistung des Motors und verbessert beim Dieselmotor die Verbrennung. Darum setzen viele Hersteller immer mehr auf den Turbo, denn der Motor kann kleiner gebaut werden und hat trotzdem die gleiche Leistung.

Der Turbolader besteht aus grundsätzlich zwei unterschiedlich grossen Turbinenrädern, die mit einer Welle verbunden sind. Das eine Rad wird durch die Abgase des Motors angetrieben. Dabei erfolgt jedoch erst bei einem gewissen Druck der Abgase die Drehung des Rades. Dieser Zeitpunkt kennen Sie, denn er ist als eine Krafteinbusse beim einsetzen des Turbos zu erkennen. Sie nennen das vermutlich Turboloch. Der Grund dazu ist, dass der Turbo einen Moment braucht, bis er korrekt arbeitet.

Setzt der Turbo jedoch ein, wird wiederum das zweite Rad in Bewegung versetzt. Dadurch wird mehr Luft aus dem Luftfilter angesaugt, als vom Motor benötigt wird. Es kommt zu einer Komprimierung der Luft, die nun Ladeluft genannt wird. Dabei wird die Luft stark erhitzt. Das kann so weit gehen, dass der Turbo sogar fast zu glühen beginnt. Für einen Turbo ist es Gift, wenn er aus der vollen Leistung zum Stillstand kommt. Daher sind neue Dieselmotoren mit einem speziellen Schutz ausgerüstet.

Ladeluft: Die Ladeluft ist teilweise nicht nur warm, sondern sogar heiss. Zu heiss sollte sie aber nicht sein, denn sonst klappt der Trick mit dem höheren Sauerstoff nicht mehr. Ist doch logisch, wenn mehr Luft auf gleichem Raum ist, hat es auch mehr Sauerstoff. Die Erwärmung erfolgt durch die Komprimierung und den heissen Abgasturbolader. Das ist ein Nebeneffekt, den man einfach hinnehmen muss.

Der Ladedruck ist vom Motor abhängig und kann recht hoch sein. Allgemein gilt, dass neuere Motoren eher mit einem höheren Ladedruck arbeiten als ältere Modelle. Nur, je höher der Ladedruck wird, desto wärmer wird die Luft. Man kann also nicht beliebig hohe Ladedrücke erzeugen und muss drauf achten, dass die Ladeluft nicht zu heiss wird. Der Ladedruck kann deshalb bei den meisten Motoren eingestellt werden und stimmt dann so optimal zum Motor, was wiederum eine gute Verbrennung garantiert.

Kühlt man die Ladeluft jedoch, kann man mit viel höheren Drücken arbeiten. Diese Ladeluftkühlung Verbessert also die Funktion des Motors noch einmal. Gekühlt wird die Ladeluft in einem Kühler, der die Luft mit Hilfe von Wasser abkühlt. Hier ist erstmals eine Anwendung beschreiben, bei der eine Flüssigkeit die Luft kühlt, denn normalerweise ist es ja umgekehrt.

Durch die Ladeluftkühlung wird der Ladedruck wieder etwas reduziert, das kann man aber berechnen und so den Ladedruck optimal einstellen. Auch die Wärme der Luft stimmt so und man erhält einen Dieselmotor, der gut funktioniert und erst noch sauberer arbeitet. Wir sind somit auch mit der Luft beim Motor angelangt, es wird deshalb Zeit, dass wir uns mit dem Motor befassen.

Zum Schluss muss ich aber erwähnen, dass nicht jeder Dieselmotor die Ladeluft so wie hier beschrieben aufbereitet. Ältere Motoren haben keinen Ladeluftkühler oder benutzen sogar gar keinen Abgasturbolader. Bei modernen Motoren wird die Luft aber so aufbereitet und damit optimal für die Verbrennung. Letztlich entscheidet diese Verbrennung wie gut der Motor funktioniert.

Wir haben nun den Kraftstoff und den Sauerstoff dem Herzstück unserer Lokomotive zugeführt, dem Dieselmotor. Der Dieselmotor erzeugt dabei aus dem Kraftstoff Diesel durch eine Verbrennung die notwendige Energie, um die Lokomotive zu bewegen. Dabei fällt die Energie in Form einer rotierenden Welle und in Wärme an. Die Drehzahl dieser Welle wird durch die Verbrennung geregelt und dann weiter genutzt. Die Wärme ist mehr ein Problem, als dass sie nützlich wäre.

Dieselmotoren gibt es in unterschiedlichen Leistungsklassen und Grössen. Ihr Auto hat vielleicht einen kleinen Dieselmotor unter der Haube. Sie sind stolz, denn Ihr Diesel hat 120 PS und ist somit leistungsfähiger wie der Kleinwagen des Nachbarn. Der LKW, der einmal wöchentlich den Müll vor der Türe abholt hat ebenso einen Dieselmotor. Ja, der Fahrer lacht Sie aus, denn sein Lastwagen hat 600 PS. Somit einiges mehr als Sie.

Keine Angst, er braucht dafür auch mehr Diesel als Sie. Das Exemplar auf einer Lokomotive ist einfach ein rechtes Stück grösser, funktioniert aber genau gleich. Die Leistung ist von Lokomotive zu Lokomotive verschieden, aber generell haben grosse moderne Lokomotiven weit über 1'000 PS. Der Verbrauch ist logischerweise noch grösser. Aber alles ist kein Vergleich mit einem Schiffsdiesel, der kann so gross sein, wie Ihr neu gebautes Haus am Stadtrand.

Doch sehen wir unseren Dieselmotor etwas genauer an und kümmern uns nicht um die Grösse, sondern um die Funktion. Damit können Sie dann beim Fernfahrer punkten, denn wenn Sie genau wissen, wie ein Dieselmotor funktioniert, wissen Sie schon viel mehr als die meisten Autofahrer. So lange der Motor funktioniert ist alles in bester Ordnung. Für alles andere gibt es den Pannendienst oder die Werkstatt.

Das was wir von aussen sehen, ist eigentlich nur ein Gehäuse. Man nennt dieses Gehäuse richtigerweise Motorblock. Das Gehäuse des Motors ist nötig, denn die darin befindlichen Bauteile müssen ja irgendwo gelagert werden. Doch lassen wir das Gehäuse einfach der Motorblock sein, wir betrachten die Innereien des Motors. Wenn wir den Motor betrachten, erkennen wir aber, dass auf seiner oberen Seite vielleicht mehrere gleich aussehende Deckel vorhanden sind.

Zylinder: Mögen Sie sich noch daran erinnern, wir haben doch schon einmal von Zylindern gesprochen. Genau, ich meine die Dampflokomotiven. Es mag sie vielleicht überraschen, denn auch hier ist der Zylinder eine runde Öffnung und nicht mehr. Trotzdem wollen wir uns etwas mehr mit den Zylindern des Dieselmotors befassen.

Zuerst einmal gibt es davon bei einem Motor gleich mehrere. Motoren haben ab Drei Zylinder fast alle erdenklichen Anzahlen. Ihr Wagen hat vielleicht 4 Zylinder und Ihr Nachbar besitzt beeindruckende 6 Zylinder.  Bei einer Lokomotive sind es dann 12 und so weiter. Nur, was ist denn ein V12 und warum schreibt man plötzlichen einen Buchstaben? Wir haben also zum Zylinder doch noch ein paar Fragen zu beantworten.

Normalerweise werden Zylinder schön brav nacheinander angeordnet. Das ist ja logisch, denn wir treiben eine gemeinsame Welle an. Solche Motoren nennt man Reihenmotor, was aber nichts mit dem gleich lautenden Namen eines Elektromotors zu tun hat. Sie sehen aber, wie klein die Welt bei Motoren sein kann. Diese Reihenmotoren werden aber mit zunehmender Zahl Zylinder immer länger. Letztlich findet man dafür einfach keinen Platz mehr.

Um den Motor kürzer zu bauen, griff man zu einem Trick, denn die Zylinder wurden nicht mehr senkrecht über der Kurbelwelle angeordnet, sondern schräg dazu. So konnte man die Zylinder näher zusammenrücken. Ein Motor mit 12 Zylindern wird so nicht viel Länger als ein Modell mit 6 Zylindern. Dafür wird der Motor etwas breiter. Der Winkel, wie die Zylinder zueinander stehen darf nicht beliebig gewählt werden und wird deshalb beim Motor angegeben.

In der Luftfahrt baute man sogar Motoren, die die Zylinder im Kreis angeordnet hatten. Diese Motoren nannte man Sternmotoren und sie kamen wirklich nur in der Luftfahrt zur Anwendung. Lokomotiven begnügten sich mit Reihen- oder V-Motoren. Letztlich sind aber die Unterschiede nur für Profis wichtig, denn die Funktion bleibt gleich.

Die Leistung des Motors wird durch die Grösse und die Anzahl dieser Zylinder bestimmt. Das haben Sie doch auch schon einmal gehört. Gehen Sie doch zurück zu dem Dampflokomotiven, denn dort haben wir auch mit der Vergrösserung und Vermehrung der Zylinder mehr Leistung erreicht. Sie sehen also, die Dampfmaschine und der Dieselmotor haben viele Gemeinsamkeiten, obwohl sie ganz anders funktioniert oder eventuell doch nicht?

Mit dem Hubraum, also dem Volumen im Zylinder wird die Grösse eines Verbrennungsmotors angeben. Je höher der Ladedruck und der Hubraum, desto mehr Leistung kann erzeugt werden. Der Hubraum wir meistens mit Litern angegeben. Das eigentlich auch nur, weil sich die Leute etwas mehr aus dem Begriff 2 Liter machen können, als aus Kubikmetern. Zudem macht das mehr Eindruck, denn 2 dm³ klingen schon etwas klein.

Kolben: Noch ein Begriff, den Sie doch schon einmal gehört haben. Wie bei der Dampfmaschine ist auch hier der Kolben das Teil, das sich im Zylinder hin und her bewegt. Hier beginnen die Unterschiede zur Dampfmaschine, denn der Kolben wird beim Verbrennungsmotor nur auf einer Seite angeschoben und dazu wird normalerweise nicht Dampf benutzt.

Allgemein müssen die Kolben genau zum Zylinder passen, denn sie sollen ja keine Energie am Rand vorbei lassen und erst noch gut gleiten. Deshalb sind die Zylinder und die Kolben sehr präzis gearbeitete Bauteile. Der Kolben wird mit Ringen abgedichtet. Diese werden Kolbenringe genannt und sind aus Metall. Bei der Dampfmaschine kann man auch andere Materialien verwenden.

Der Kolben beim Motor ist ebenfalls mit einer Stange verbunden. Diese befindet sich hier gegenüber dem Verbrennungsraum und wird Kolbenstange genannt. Auch hier werden bei der Dampfmaschine die gleichen Begriffe verwendet. Letztlich stellt aber die Kolbenstange die Verbindung zum angetriebenen Teil her. Diese sind dann aber grundsätzlich verschieden und beim Motor nicht die Räder, sondern die Kurbelwelle.

Kurbelwelle: Durch die Bewegung der Kolben wird die speziell gestaltete Kurbelwelle in Bewegung versetzt. Die Kurbelwelle beginnt sich so zu drehen. Wir haben die gewünschte drehende Bewegung erhalten. Die können wir dann für den Antrieb unseres Fahrzeugs nutzen. Danach ist es Zeit den Motor zu verlassen. Viel ist noch unbekannt, das schauen wir uns aber später an.

Damit die Kurbelwelle, die auf Sie wirkenden Kräfte aufnehmen kann, ist sie zwischen jedem Zylinder gelagert. So kann sie sich nicht verbiegen und beschädigt werden. Die Kurbelwelle ist ebenso präzis gearbeitet wie Zylinder und Kolben. Wir sehen also, in einem Motor können nur sehr genau gearbeitete Bauteile zur Anwendung kommen.

Nachdem wir uns im Motor umgesehen haben, wird es Zeit, dass wir die Funktion eines Motors behandeln. Dabei werden wir noch weitere Bauteile im Motor kennen lernen. Hier wollten wir uns nur einmal einen allgemeinen Überblick verschaffen, damit wir den allgemeinen Aufbau verstehen, denn auf dem baut der nun folgende Abschnitt auf.

Wir haben, was wir brauchen und haben auch etwas in den Motor hineingesehen. Es wird nun Zeit, sich mit der Funktion zu befassen. Wie funktioniert denn unser Motor. Den elektrischen Motor kennen wir, denn dort sind Magnetfelder schuld und beim Dieselmotor? Wie es der Name schon sagt, es ist Diesel und Luft mehr auch nicht, denn es braucht wirklich nicht mehr. Wenn Sie mir nicht glauben, dann lesen Sie weiter.

Genau genommen handelt es sich beim Dieselmotor um einen Viertakt-Dieselmotor. Das heisst, der Motor arbeitet in vier Takten. Sie haben schon von einem Takt gehört? Ja, in der Musik geht nichts ohne einen Takt, da spricht man vom 3/4 oder 4/4 Takt. Mehr kann ich dazu nicht sagen, denn das ist nicht meine Fachrichtung. Der Dieselmotor arbeitet im 3/4 Takt, auch wenn er 6 oder 12 Zylinder hat. Macht er das nicht, funktioniert er nicht richtig.

Die Takte arbeiten in einer Taktfolge. Man nennt das auch Zündfolge. Diese Taktfolge sagt nicht sehr viel aus und bei kleineren Motoren ist sie zudem zu vernachlässigen. Bei einem grossen Motor entscheidet sie viel. Mit der Taktfolge wird die Kurbelwelle gleichmässiger belastet. Dabei wird es bei längeren Motoren wichtig. Die Zündfolge ist deshalb nur eine Angabe welcher Zylinder wann was macht.

Sie sehen, wir kommen langsam zum Betrieb des Motors, aber bevor wir den Motor starten können müssen wir uns noch einmal umsehen. Denn es hat neue Teile gegeben, die jetzt ins Blickfeld kommen und ganz entscheidende Aufgaben übernehmen, danach ist es dann soweit, wir starten den Motor und schauen zu, was passiert.

Zylinderkopf: Den Bereich, den wir nun Anschauen ist der Zylinderkopf. Also der obere Teil des Motors. Sie würden den Zylinderkopf vermutlich auch bei Ihrem Wagen erkennen, aber darüber sind so viele Bauteile und Einrichtungen zum Schutz vor zu viel Lärm eingebaut, dass Sie den Motor schlicht nicht sehen können.

Der Zylinderkopf ist über dem Motor montiert und gehört nicht zum eigentlichen Motorblock. Der Grund liegt bei der Montage des Motors, denn die Teile müssen ja irgendwie montiert werden. Darum besteht unser Motor aus mehreren Teilen, die letztlich zum Motor zusammengebaut werden. Mit dem Zylinderkopf sind wir aber am oberen Ende mit dem Motor fertig geworden.

Bei einem Blick in den Zylinderkopf erkennen wir die Ventile und die wollen wir uns etwas genauer ansehen. Ventile schliessen oder öffnen die Auslässe bei einem Zylinder. Dabei gibt es pro Zylinder mindestens zwei Ventile, die nach ihrer Funktion benannt werden. Wir betrachten diese deshalb der Reihe nach und beginnen somit mit dem Einlassventil.

Die Aufgabe des Einlassventils ist die Ladeluft, wenn das verlangt ist, vom Abgasturbolader oder vom Ladeluftkühler in den Zylinder zu lassen. Die Ventile sind so gebaut, dass sie durch die Verbrennung im Zylinder zusätzlich noch weiter gegen den Sitz gedrückt werden und noch besser abdichten. Die Belastung dieser Einlassventile ist deshalb sehr gross.

Bei jedem Zylinder gibt es gleich grosse Auslassventile und rein optisch kann man sie nicht von den Einlassventilen unterscheiden. Hier wird der Weg für die Verbrennungsrückstände frei gegeben oder eben versperrt. Auch sie sind bei der Verbrennung geschlossen und werden nur bei Bedarf geöffnet. So ist geregelt, dass die Luft in den Zylinder kommt und die Abgase diesen wieder verlassen.

Gesteuert werden die Ventile durch eine Nockenwelle. Dabei handelt es sich um eine Welle, die an verschiedenen Orten Nocken aufgesetzt haben. Die Welle dreht sich und hebt nun die Ventile an oder setzt sie ab. Je nach Position des Nockens ist das Ventil also geschlossen oder geöffnet.  So gibt also die Nockenwelle vor, welcher Zylinder was zu welchem Zeitpunkt macht.

Die Zündfolge ist also letztlich hier in der Kurbelwelle hinterlegt. Diese Zündfolge muss aber auch in der Kurbelwelle vorgegeben sein. Diese Zeiten müssen exakt übereinstimmen, denn sonst gibt es im Motor Fehler. Damit sich Nocken- und Kurbelwelle genau gleichmässig drehen, sind sie mit einer Kette verbunden worden. So steuert letztlich die Kurbelwelle die Nockenwelle und diese wiederum Ventile und die Einspritzdüse.

Die Einspritzdüse ist der Abschluss der Treibstoffleitung. Sie ist hohen Belastungen ausgesetzt, denn nur bei der Einspritzdüse sind eine Flüssigkeit, hohe Hitze und hohe Drücke im Spiel. Dadurch wird die Einspritzdüse erwärmt und muss gekühlt werden. Das erfolgt mit dem Treibstoff und mit der normalen Kühlung des Motors. Deshalb sind Einspritzdüsen bei Dieselmotoren immer wieder ein Thema für Fehler.

Hinzu kommt noch, dass der Diesel in der Düse fein zerstäubt werden muss, was wiederum feine Öffnungen erforderlich macht. Je feiner der Treibstoff zerstäubt wird, desto besser wird der Treibstoff verbrannt. Das erkennt man letztlich in den Abgasen. Deshalb sind Einspritzdüsen sehr sorgfältig gebaute Teile, die bei einem Defekt auch entsprechend teuer sind.

Unseren Rundgang durch den Zylinderkopf ist abgeschlossen und wir kommen nun zur eigentlichen Funktion. Wir starten den Motor und sehen uns die einzelnen Takte etwas genauer an. Damit wir dem Motor überhaupt folgen können, müssen wir uns die Sache in Zeitlupe ansehen. Der Ablauf im Motor wäre viel zu schnell und wir hätten keine Chance auch nur etwas richtig zu erkennen. Doch nun zum ersten Takt.

Nur ist unser Zylinder nicht für die Verbrennung vorbereitet. Bevor das letztlich erfolgen kann, benötigen wir eine kleine Vorbereitung. Diese Vorbereitung nennt man den ersten Takt. Doch wo steht unser Kolben und was machen die Ventile? Das heisst, bevor wir weiter gehen, müssen wir festlegen, wo wird starten. Was wiederum nicht leicht zu erklären sein könnte. Warum das so ist?

Nicht jeder Zylinder ist in der gleichen Position. Wir betrachten deshalb nur einen Zylinder, denn die anderen Zylinder sind immer um einen Takt verschoben. Das heisst, der zweite Zylinder ist eventuell jetzt dort, wo unser Zylinder 1 nach dem ersten Takt ist. Welcher Zylinder das aber effektiv ist, hängt von der Zündfolge ab und muss deshalb nicht gleich nebenan sein.

Zum Start sind bei unserem ersten Zylinder die Ventile und die Einspritzdüse geschlossen. Der Kolben befindet sich am oberen Ende des Zylinders. Das ist der Zeitpunkt, wie bei einem Motor der Schritt zur Verbrennung erfolgt. Ein Moment, der im Betrieb natürlich nur äusserst kurz vorhanden sein wird. Wir benötigen aber einen Startpunkt, damit Sie noch den einzelnen Takten Folgen können.

Unser Motor beginnt sich zu drehen. Durch die Nockenwelle werden die Einlassventile geöffnet. Der Weg für die Ladeluft wird so frei gegeben. Sie kann in den Hohlraum vordringen. Dieser entsteht, weil sich der Kolben gesteuert durch die Kurbelwelle nach unten bewegt. So kommt immer mehr Luft in unseren Zylinder, der immer mehr Platz fei gibt. Die Luft wird angesaugt.

Bei modernen Motoren mit verdichteter Ladeluft unterstützt der Druck diesen Effekt noch. Das heisst, die Zeit, die nun verstreicht, bis der Kolben unten angelangt ist, kann besser genutzt werden. So strömt mehr Luft in den Verbrennungsraum. Die Bezeichnung ansaugen stammt noch aus jenen Tagen, wo es keine Abgasturbolader gab, denn dann wurde die Luft durch den entstehenden Unterdruck in den Verbrennungsraum gezogen.

An dieser Situation ändert sich erst etwas, wenn der Kolben um unteren Wendepunkt angekommen ist. Jetzt endet der erste Takt und es beginnt der zweite Takt. Die Einlassventile werden wieder geschlossen. Damit wir wissen, wo wir sind eine erneute Positionsabgabe. Kolben ganz unten und Ventile geschlossen und bereit für den zweiten Takt.

Der Zylinder kann nun nur noch nach oben bewegt werden. Das wird durch die Kurbelwelle gesteuert. Die Nockenwelle lässt alle Ventile geschlossen. Der Kolben verdichtet nun die eingeschlossene Luft. Ist ja klar, denn die Luft kann ja nicht entweichen und bekommt immer weniger Platz. Sie muss sich deshalb klein machen. Durch die Verdichtung wird die Luft immer heisser. Je kleiner der Platz wird, desto heisser wird die Luft. Dazu wird fast die gesamte Zeit des Taktes benötigt.

Kurz bevor der Kolben an der höchsten Stelle angekommen ist, wird der Kraftstoff in den Verbrennungsraum gespritzt. Dazu wird die Einspritzdüse geöffnet und der Weg frei gegeben. Jetzt versteht sich auch, warum die Einspritzpumpe den Treibstoff unter einen hohen Druck setzen muss, denn wäre das nicht der Fall, könnte der Treibstoff nicht in ausreichendem Masse in den Hohlraum eingespritzt werden.

Wie knapp vor dem Ende des zweiten Taktes eingespritzt wird, ist eine Einstellung, die nur von Profis gemacht wird. Durch den Kontakt des fein zerstäubten Treibstoffes mit der heissen Luft verbrennt er sofort explosionsartig. Genau zum jetzigen Zeitpunkt ist der zweite Takt fertig. Die vorzeitige Einspritzung ist nur nötig, damit die kurze Zeit, die bis zur Explosion benötigt wird noch ausreicht um den Zylinder ganz nach oben zu schieben.

Durch die Verbrennung entstehen Kräfte, die nun den Zylinder unter hohem Druck nach unten drücken. Erstmals wird der Kolben durch die Explosion und nicht durch die Kurbelwelle gesteuert. Die Nockenwelle lässt die Ventile weiterhin geschlossen. Doch bevor wir dem Takt weiter folgen, machen wir eine kurze Pause.

Ich habe doch gesagt, dass wir ausser Treibstoff und Luft nichts benötigen. Jetzt wissen Sie auch warum, denn die Luft wird so heiss, dass sie den Treibstoff ohne fremde Zündquelle entflammt. Solche Motoren nennt man Selbstzünder. Motoren, die mit Benzin betrieben werden, arbeiten hier mit einer zusätzlichen Zündquelle. Bei beiden Motoren kommt es aber genau jetzt zur Explosion. Mit jetzt heisst das kein bisschen früher und auch nicht später, denn diesen Punkt exakt zu treffen ist die Kunst eines Motorbauers.

Wir folgen wieder unserem Kolben, der wird nun durch die Explosion nach unten gedrückt. Dadurch versetzt er die Kurbelwelle in Bewegung. Es ist von allen vier Takten der einzige, wo der Kolben die Kurbelwelle steuert, denn die Kraft der Explosion ist so gross, dass es für den Kolben nur einen Weg gibt, den nach unten. Alles andere würde den Motor zerreissen.

Je weiter der Kolben nach unten bewegt wird, desto geringer wird die Kraft der Explosion. Irgendwann wird dann der Punkt erreicht, wo die Kraft der Explosion kleiner wird, als die Gegenkraft der Kurbelwelle. Die Arbeit ist getan. Genau hier regeln wir die Drehzahl des Motors, denn der durch die Explosion entstandene Schwung muss ausreichen, bis es zu einer neuen Explosion kommt.

Dazwischen wird die Drehzahl der Kurbelwelle durch die Drücke und die Reibung gebremst. Das heisst, je mehr Treibstoff eingespritzt wird, desto länger hält die Kraft der Verbrennung an und desto weniger Zeit bleibt der Kurbelwelle um sich zu verlangsamen. Geben wir im Gegensatz dazu weniger Treibstoff in den Motor reicht die Kraft nicht aus, um den ganzen Schwung zu behalten. Der Motor dreht langsamer.

Der Arbeitstakt wird mit dem ganz unten angekommenen Kolben beendet. Spätestens jetzt übernimmt die Kurbelwelle wieder das Kommando. Die Ventile sind jetzt noch geschlossen, aber die Nockenwelle bewegt sich ja auch und löst eine Veränderung der Ventile aus. Das heisst, wir kommen zum Takt vier.

Die Auslassventile werden durch die Nockenwelle geöffnet und geben den Verbrennungsrückständen den Weg frei. Der Kolben wird durch die Kardanwelle wieder nach oben bewegt. Die Abgase werden aus dem Verbrennungsraum gestossen. Das erfolgt wie bei der Verdichtung durch Verringerung des Volumens.

Unser Motor hat nun zwei Umdrehungen gemacht und wir sind wieder kurz vor den Startpunkt. Das heisst, die geöffneten Auslassventile werden wenn der Kolben ganz oben ist geschlossen und die Einlassventile danach erneut geöffnet. Der beschriebene Umlauf beginnt von vorne und wir haben die Funktion des Dieselmotors kennen gelernt.

Wie bei der Dampfmaschine haben wir aber auch hier ein Problem, denn in welche Richtung sich die Kurbelwelle dreht, ist nicht genau definiert, denn der Kolben, der sich im Takt 3 nach unten bewegt drückt einfach auf die Kurbelwelle, diese dreht sich nun in die Richtung, in der sie den geringsten Widerstand hat. Das darf aber nur in einer Richtung erfolgen, deshalb wird die Drehzahl beim starten des Motors vorgegeben. Aber zum Startvorgang kommen wir später noch.

Wir haben noch nicht alles vom Motor kennen gelernt, denn die sich schnell bewegenden Teile müssen geschmiert werden. Dabei hat diese Schmierung einen sehr wichtigen Auftrag, denn ohne ausreichende Schmierung würde unser Motor zerstört, deshalb schmieren wir ihn jetzt.

Bisher war davon eigentlich nie die Rede. Muss ein Motor geschmiert werden? Elektrische Motoren sicher nur wenn es die Lager erfordern. Ein Verbrennungsmotor muss unbedingt geschmiert werden, denn das Öl hat viele Aufgaben zu übernehmen. Auch das Thema Kühlung war nur nebensächlich behandelt worden. Hier beim Verbrennungsmotor wird die Kühlung sehr wichtig. Es ist deshalb sicher nicht verkehrt, denn wir unseren Dieselmotor mit der Schmierung und der Kühlung abschliessen.

Schmierung: Beginnend mit der Schmierung des Motors behandeln wir ein Thema, dass immer wieder zu reden gibt. Besonders bei Ihrem Wagen, wenn der Händler meint, dass Sie nach 10'000 Kilometer das Öl auswechseln müssen. Warum denn das, das Öl wäre doch sicher noch gut. Aber dass das so ist, hängt davon ab, ob der Wagen schon älter ist oder nicht.

Als Schmiermittel werden hier mineralische Öle verwendet. Diese behalten eine bestimmte Beständigkeit auch bei ansteigenden Temperaturen. Mit den modernen Motoren kamen künstlich hergestellte Schmiermittel zur Anwendung, die für Hochleistungsmotoren entwickelt wurden. Das Schmiermittel muss regelmässig ersetzt werden.

Gelagert wird das Schmiermittel in der Ölwanne. Diese ist unterhalb des Motors montiert und mit diesem verbunden. Mit Hilfe einer Pumpe wird das Schmiermittel an diverse Orte im Motor befördert, dort schmiert es das entsprechende Bauteil und fliesst dann wieder in die Wanne zurück. Je nach Ort der Schmierung nimmt das Öl auch Schmutz und Wärme auf.

Durch den Schmutz färbt sich das goldene Schmiermittel mit der Zeit schwarz. Zusätzlich verändern die Schmutzstoffe die Eigenschaften des Schmiermittels, so dass es nach einer Zeit seinen Auftrag nicht mehr erfüllen kann. Der Motor könnte beschädigt werden, deshalb muss man das Öl regelmässig auswechseln. Das gilt auch für Lokomotiven, denn der Motor ist gleich, wie bei Ihrem Wagen, nur ein wenig grösser.

Da die Schmutzteile auch etwas grösser sein können, baut man vor der Pumpe einen Ölfilter ein. Dadurch wird das Öl immer gereinigt, bevor es erneut zur Schmierung genutzt wird. Man wählte die Lösung mit dem Filter vor der Pumpe, weil man so den Schmutz in der Wanne behalten kann. Beim Wechsel des Schmiermittels wird dann auch gleich der Schmutz abgelassen. Wie alle Filter müssen auch die Ölfilter regelmässig ausgewechselt werden.

Das Schmiermittel ist im Motor auch an Stellen anzutreffen, wo es recht heiss werden kann. Deshalb wird das Schmiermittel auch zur Kühlung genutzt und so erwärmt sich das Öl in der Wanne. Bis zu einer bestimmten Leistung kann der Fahrtwind, der an der Wanne vorbei strömt, das Schmiermittel kühlen. Bei grösseren Leistungen muss stärker gekühlt werden.

Die im Motor verwendeten Mineralöle sind sehr umweltschädlich. Nur ein Tropfen kann mehrere Liter Wasser ungeniessbar machen. Deshalb muss allenfalls auslaufendes Öl sicher gefangen werden. Diese Umweltwanne ist deshalb die wichtigste Schutzeinrichtung im Motorraum. Sie kommt aber erst bei Lokomotiven der neusten Generation zur Anwendung.

In dieser Wanne haben die Flüssigkeiten des Motors genug Platz und gelangen so nicht in die Umwelt. Die Wanne kann geordnet entleert werden, womit man die Flüssigkeit der korrekten Entsorgung zuführen kann. Durch die Umweltwanne kann nicht mehr der Fahrtwind zur Kühlung des Öls genutzt werden. Man muss deshalb eine andere Lösung suchen.

Bei einer künstlichen Kühlung des Schmiermittels benutzt man Wärmetauscher. Das sind für gewöhnlich Bauteile, die eine Flüssigkeit mit einer anderen Flüssigkeit kühlen. Für das Schmiermittel wird zur Kühlung Wasser verwendet. Dieses Wasser dient auch der Kühlung des Motors, womit wir den Schritt zur Kühlung des Motors gemacht haben.

Kühlung: Jede Verbrennung erzeugt Wärme. Das wissen wir seit dem Artikel über die Dampflokomotiven, denn dort wird die Wärme des Feuers dazu genutzt, das Wasser zu erwärmen und daraus Dampf zu erzeugen. Beim Dieselmotor wollen wir aber keinen Dampf, denn die Hitze ist hier viel grösser und sogar gefährlich. Deshalb muss man den Motor kühlen.

Ohne diese Kühlung würde unser Motor sehr schnell zu heiss und die für die Funktion nötigen Toleranzen werden zu klein. Das bedeutet, dass die Bauteile nicht mehr mit kleinem Widerstand bewegt werden können. Durch die Kräfte wird das Material des Motorblocks, also die Zylinderwände angegriffen. Der Motor blockiert und es kommt zu einem schweren Motorschaden, der nur selten repariert werden kann.

Die einfachste Methode einen Motor zu kühlen ist Luft. Luft kann viel Wärme ableiten und so den Motor auf einer bestimmten Temperatur halten. Nur, solche Motoren sind eher klein und haben geringe Leistungen. Etwa Ihr Rasenmäher oder das Moped Ihres Sohnes hat so einen Motor eingebaut. Motoren von Autos benötigen schon Wasser zur Kühlung. Und was verwendet man bei Lokomotiven?

Kühlwasser wird bei den meisten Motoren verwendet. So auch bei denen von Diesellokomotiven Es ist einfach zu beziehen und ist in der Lage die entstehende Wärme abzuführen. Deshalb füllt man in das System Wasser. Bei den Lokomotiven einfach etwas mehr, als bei Ihrem Kleinwagen, aber Wasser ist und bleibt ein sehr gutes Kühlmittel, denn es belastet auch erhitzt die Umwelt nicht zu stark. Aber, im Winter kann Wasser gefrieren.

Um zu verhindern, dass das Kühlwasser gefrieren kann, werden ihm spezielle Mittel beigefügt. Man nennt diese Frostschutz. Die aus dem Wasser und dem Frostschutz entstehende Flüssigkeit wird zum Kühlmittel. Diese Kühlmittel sind dann nicht mehr so unbedenklich und können nicht einfach in die Natur entlassen werden.

Bis vor wenigen Jahren hatten Lokomotiven der SBB keinen Frostschutz und somit Kühlwasser. Das ging, weil man die Lokomotiven aus Prinzip an einer Vorheizanlage angeschlossen hatte. Musste eine Diesellok geschleppt werden, hat man das Wasser einfach abgelassen und am neuen Standort wieder ergänzt. Noch gibt es ältere Lokomotiven ohne Frostschutz, die meisten haben jedoch entsprechende Zusätze im Kühlwasser erhalten.

Das Kühlmittel sorgt nun dafür, dass der Motor nicht zu heiss werden kann. Diese Kühlung soll verhindern, dass dem Motor dienende Flüssigkeiten, wie zum Beispiel das Schmiermittel, nicht zu heiss werden können. Dabei ist natürlich nicht das Kühlmittel selber gemeint, denn dieses soll ruhig bis zu 80 C° heiss werden. Damit man diese Werte einhalten kann, muss man den Motor mit speziellen Anlagen kühlen.

Setzt man, wie bei einer Druckwasserkühlung, das Kühlmittel unter Druck, kann es mehr Wärme aufnehmen und kühlt so besser. Solche Druckwasserkühlungen kommen nur zur Anwendung, wenn besonders viel Wärme abgeführt werden muss. Das ist bei modernen Lokomotiven mit Dieselmotoren, die eine hohe Leistung erbringen, der Fall. Dabei ist zu beachten, dass immer der gleiche Druck in den Leitungen vorherrscht.

Wasser dehnt sich aus, wenn es stark erhitzt oder gekühlt wird. Spezielle Ausdehnungsgefässe verhindern jedoch, dass das speziell hergerichtete Kühlmittel verloren geht, wenn es sich ausdehnt. Eine Ausdehnung bei Kälte gibt es zwar auch, da das Kühlmittel jedoch nicht gefriert, ist diese nicht so gross, dass Schäden entstehen können.

Bei Lokomotiven mit Druckwasserkühlung müssen spezielle Ausdehnungsgefässe verwendet werden. Durch eine Membrane sorgen diese Gefässe dafür, dass sich die Kühlflüssigkeit mit steigendem Volumen des Wassers ausdehnen kann. Zudem sorgt die Membrane dafür, dass der Druck nicht abfällt. Solche Gefässe können nicht geöffnet werden, weil das Wasser im Betrieb ja unter Druck steht.

Das Kühlwasser wird schliesslich in einem Kühler mit Frischluft abgekühlt. Hier unterscheiden sich Diesellokomotiven kaum von elektrischen Lokomotiven, denn der Kühler ist einfach mit Wasser statt mit Öl gefüllt. Bei älteren Diesellokomotiven wird das Kühlwasser auch zur Heizung des Führerstandes genutzt. Auch hier gibt es kaum Unterschiede zu Ihrem Auto. Eine Diesellok ist in vielen Bereichen einfach ein grosses Auto.

Wir haben unseren Rundgang durch den Dieselmotor abgeschlossen und wissen nun, wie er funktioniert. Eigentlich kennen wir uns mit dem Motor schon sehr gut aus und können damit viele Leute beeindrucken. Durch die Verbrennung entstehen beim Verbrennungsmotor zwei Ausgangsprodukte. Die Welle des Motors beginnt sich zu drehen und diese Drehbewegung können wir zum bewegen eines Rades nutzen.

Neben diesem gewollten Ergebnis, bleiben aber von der Verbrennung noch Abgase zurück und die müssen irgendwie in die Umwelt entlassen werden. Was auf den ersten Blick noch simpel einfach klingt, ist bei modernen Lokomotiven so kompliziert, dass ich hier ein neues Kapitel mit den Abgasen beginne.

Die Abgasanlage besteht aus mehreren Bauteilen, die durch die Abgase durchströmt werden. Dabei übernimmt jeder Teil der Anlage einen ganz bestimmten Teil und es überrascht Sie vielleicht, jeder Dieselmotor hat nicht jeden Teil dieser hier beschriebenen Anlage. Die hier komplett ausgestattete Anlage ist nur bei neusten Diesellokomotiven eingebaut worden. Auch bei Ihrem Wagen sind vielleicht nicht alle Bauteile vorhanden. Wenn Sie mit Benzin fahren, haben Sie dort ein Teil, das wir hier gar nicht finden.

Die aus dem Zylinder ausgestossenen Abgase werden in einem speziellen Rohr gesammelt. Das heisst, bevor wir die Abgase behandeln können, müssen wir diese aus den einzelnen Zylindern zusammenführen. So erhalten wir einen kontinuierlichen Abgasstrom, denn schliesslich ist immer irgendein Kolben gerade dabei Abgase auszustossen. Dieses Rohr nennt der Fachmann übrigens Krümmer.

Bevor wir die Abgase noch ein wenig aufarbeiten, führen wir diese zum Abgasturbolader, denn die Abgase sollen noch etwas Arbeit leisten. Wir sind somit mit unseren Abgasen ganz nahe bei der frischen Luft. Die Abgase treiben das Schaufelrad des Abgasturboladers an und verdichten so die Luft, die durch das andere Flügelrad geleitet wird.

Da die Abgase noch sehr heiss sind, erwärmt sich der Abgasturbolader und kann bei langem Betrieb und voller Belastung so beginnen zu glühen. Sie sehen, das Teil ist sehr hoch belastet und deshalb sollten Sie einen Dieselmotor nicht sofort nach einer Fahrt mit Vollgas ausschalten, denn das schadet dem Abgasturbolader. Moderne Auto sind wie neue Lokomotiven mit einer speziellen Schutzeinrichtung versehen worden.

Die Abgase haben nun ihren Teil der Arbeit erledigt. Sie können in die Umwelt entlassen werden. Es gab durchaus Lokomotiven, wo wir jetzt schon den Schritt zum Schluss dieses Abschnitts machen können, denn mehr als das bisher beschriebene gab es da nicht. Die Lokomotive war deshalb nicht als besonders leise bekannt geworden. Im Gegenteil, es handelte sich um eine extrem laute Lokomotive.

Grund dafür waren die Abgase, denn in ihnen bewegen sich auch die Schallwellen der Explosion und die sind sehr laut. Deshalb kann man die Abgase nicht einfach in die Umwelt entlassen, denn es muss eine zumindest geringe Aufbereitung erfolgen. Der erste Schritt dazu, war lange Zeit der einzige eingebaute Schritt. Denn zuerst müssen die Abgase leiser werden.

Schalldämpfer: Mit Hilfe eines Schalldämpfers werden die Abgase beruhigt. Damit wir die Funktion des Schalldämpfers verstehen, müssen wir zuerst wissen, was Lärm denn genau ist. Gerade der Lärm der Abgase lässt sich so einfacher begründen. Mit dem Verständnis für den Lärm, finden wir dann schnell heraus, wie wir den Lärm bekämpfen.

Der Lärm der Abgase entsteht durch die Explosion im Zylinder. Dabei werden die Luftmoleküle in Schwingungen versetzt. Diese Schwingungen empfinden wir als Lärm. Wenn wir den Lärm reduzieren wollen, müssen wir diese Schwingungen reduzieren. Durch das Dämpfen der Schwingungen verliert diese an Intensität und wir empfinden das dadurch entstehende Geräusch leiser.

Dass die Schwingungen der Luft Lärm machen, lässt sich an einem Beispiel erklären. Der Wind ist im Grunde geräuschlos. Die Luft strömt einfach mit einer gewissen Geschwindigkeit durch die Natur. Dort beginnen aber durch die Luftmoleküle die Blätter der Bäume zu schwingen, es entsteht ein rascheln, das wir dann mit unseren Ohren hören. Ohne Laub wäre der Wind nicht mehr zu hören.

Im Schalldämpfer wird deshalb die Luft beruhigt. Das heisst, wir bieten viele unregelmässige Oberflächen an. Dadurch verlaufen sich die Schallwellen darin und beruhigen sich. Der Lärm wird reduziert und das Geräusch leiser. Leider können technische Schalldämpfer nur einen Teil dieser Wellen einfangen und dämpfen, so dass immer noch genug Lärm in den Abgasen enthalten ist.

Bis vor wenigen Jahren war hier die Nachbehandlung der Abgase abgeschlossen. Die Abgase wurden direkt einem Endrohr zugeführt und auf dem Dach der Lokomotive oder an der Seite Ihres Wagens ins Freie entlassen. Bevor wir aber zum Endrohr kommen, machen wir den modernen Weg und behandeln die Abgase weiter. Erst dann kommen wir zu diesem Endrohr und entlassen die Abgase in die Umwelt.

Russpartikelfilter: Die Abgase von Dieselmotoren enthalten feine Partikel aus Russ. Dieser Russ entsteht, wenn der Diesel nicht optimal verbrennt. Bei älteren Lastwagen oder Lokomotiven konnten Sie doch die schwarzen Rauchfahnen erkennen. In diesen Situationen war keine optimale Verbrennung erfolgt und es entstand viel Russ. Heute ist dank modernen Steuerungen der Russ nicht mehr zu erkennen.

Die feinen Teilchen sind aber immer noch vorhanden und gelangen so in die Lungen der Menschen. Dort richten sie dann grossen Schaden an. Deshalb müssen Fahrzeuge seit neustem mit Russpartikelfilter versehen werden. Diese haben die Aufgabe, die unverbrannten Rückstände aus den Abgasen zu entfernen. Eine einfache Methode wäre ein einfacher Filter, der durch die Abgase durchströmt wird. Wir nennen das eine passive Behandlung, denn mehr passiert auch nicht mehr.

Eine Nachverbrennungsanlage gilt deshalb als aktive Behandlung. Dabei behandelt man die Abgase aktiv und sorgt so dafür, dass die Partikel mit dem Russ ebenfalls reduziert werden. Der dahinter stehende Gedanke ist die Tatsache, dass Russ unverbrannter Treibstoff ist und deshalb brennbar ist. Mann muss deshalb nur dafür sorgen, dass dieser Rest auch noch verbrannt wird und schon sind Russ und Partikel vergessen.

Bei der Nachverbrennungsanlage geschieht das. Sie hat gegenüber der passiven Filterung den Vorteil, dass sie weniger Wartung benötigt und auch grössere Mengen Abgas ohne Probleme behandeln kann. Aber wie bei der passiven Filterung gelingt es auch hier nicht, sämtliche Partikel zu vernichten. Partikel gelangen so immer noch in die Umwelt, es sind aber viel weniger.

Endrohr: Wir sind am Ende unserer Leitung angelangt, denn die Abgase können nicht mehr weiter behandelt werden. Sie haben ihre Aufgabe übernommen und wurden beruhigt und gereinigt. Dass aus einer Verbrennung trotz aller Massnahmen nichts Sauberes entsteht, ist klar. Die Abgase können nur noch durch ein Rohr ins Freie entlassen werden.

Dieses Endrohr nennen wir Auspuff. Dabei hat es wirklich keine weitere Aufgabe, als die Abgase ins Freie zu entlassen. Anfänglich waren auch nicht alle Lokomotiven mit einem Auspuff versehen worden. Die heute vorhandenen Endrohre kamen erst nach einigen Jahren Betrieb. Bei modernen Lokomotiven ist der Auspuff auch nicht mehr mittig angeordnet, sondern ist leicht zu Seite verschoben.

Das hat aber keinen Einfluss und letztlich könnte man die Abgase seitlich oder hinten unten in die Umwelt entlassen. Der Auspuff kann also nach unserem Geschmack gestaltet und montiert werden. Trotz all dieser Massnahmen entlässt der Auspuff nichts anderes als Rückstände einer Verbrennung und die enthalten viele gefährliche Stoffe.

Wir haben den Weg durch die Diesellokomotive angeschlossen, denn wir haben nach dem Motor das, was wir wollten, eine drehende Bewegung. Diese können wir nun nutzen und so unser Fahrzeug, also die Lokomotive antreiben. Das gehört dann aber zu den Antrieben. Diese werden aber später auf einer anderen Seite behandelt. Hier wollen wir den Motor noch starten und regulieren.

Doch halt, sind das wirklich alle möglichen Methoden um aus Diesel, also aus einer Flüssigkeit, eine drehende Bewegung zu machen? Es gibt sicher noch Alternativen, aber die sind wirklichen nicht zu erwähnen und können vernachlässig werden. Wie, Sie wollen auch diese Lösung kennen lernen. Gut, eigentlich haben Sie ja Recht, denn diese Antriebsform ist weiter verbreitet, als man meinen könnte.

Bevor wir die wenigen Lösungen auf der Bahn ansehen, muss ich erwähnen, dass die Gasturbine in der Luftfahrt einen grossen Erfolg erreichen konnte und dort in tausenden von Flugzeugen eingebaut wurden. Bei der Eisenbahn gab es aber immer wieder Exprimente damit, doch durchgesetzt hat sich die Gasturbine nicht. In der Schweiz hängt die Geschichte der Gasturbine auch nur an einer Lokomotive.

Hier erwähnt wird die Gasturbine auch nur um einen vollständigen Überblick zu schaffen. Niemand würde heute bei der Diesellok eine Gasturbine einbauen. Früher war das anders, denn die Gasturbine bot sehr viel Leistung und war daher den Motoren weit überlegen. Damit Sie sich ein Bild machen können, erwähne ich hier die Leistung der ersten und einzigen Gasturbine in einer schweizer Lok.

Diese Leistung lag bei 9000 PS. Warum die Lokomotive davon nur noch 2200 PS nutzen konnte, erfahren Sie in den folgenden Abschnitten. Aber bedenken Sie, diese Gasturbine hatte diese Leistung im Jahre 1941, also zu einer Zeit, wo man nicht so leistungsfähige Dieselmotoren kannte wie heute. Ach ja, eines muss ich zu der Lokomotive noch erwähnen, denn sie hörte auf die Bezeichnung Am 4/6 1101 und sie war die erste Lokomotive mit einer Gasturbine. Das natürlich weltweit gesehen.

Doch kommen wir zur Gasturbine. Diese benötigten die gleichen Grundstoffe wie ein Dieselmotor. Das wären Luft und Diesel und auch hier nicht viel mehr. Bei der Gasturbine wurde der Diesel aber nicht in einem Zylinder verbrannt, sondern er wurde zur Erzeugung von Wärme genutzt und künstlich entflammt.

Die für die Verbrennung benötigte Luft wird von einem Kompressor angezogen und durch diesen verdichtet. Wir kennen hier also keinen Abgasturbolader und verdichten die Luft mit einem Kompressor. Um es gleich zu erklären, 7800 PS der Gasturbine gehen hier wieder verloren, denn der Kompressor versetzt die Luft in sehr hohen Druck. Kompressoren kommen auch bei Dieselmotoren ohne Turbo zur Anwendung, nur werden dort nicht so hohe Drücke wie hier benötigt.

Die verdichtete Luft wird nun den Luftvorwärmerrohren zugeführt. Das heisst, im Gegensatz zum Motor, wo die Ladeluft gekühlt wird, erwärmt man hier die Luft zusätzlich. Erst danach gelangt die Luft zu der Brennkammer, wo der künstlich gezündete Treibstoff die Luft zusätzlich erwärmt und beschleunigt.

Nachdem die Luft die eigentliche Gasturbine passiert hat, gelangt sie an den Luftwärmerohren vorbei ins Freie. Eine Aufbereitung der Abgase gab es nicht und die Gasturbine benötigte auch keinen Schalldämpfer, doch dazu mehr bei der Funktion. Sie sehen, dass der Weg der Luft komplett umgekehrt abläuft. Zwar verdichtet man die Luft auch hier, danach wird sie aber erhitzt und nicht mehr gekühlt.

Auch beim Treibstoff kam es zu einer leichten Änderung, denn es wurde nicht Diesel, sondern Heizöl verwendet. Nun haben wir aber gelernt, dass das ja der gleiche Stoff sei, warum erwähne ich das bloss. Die Gasturbine wurde von der Verkehrssteuer befreit betrieben und verwendete deshalb Heizöl, das nicht eingefärbt war. Vorteile ergaben sich so, weil die Gasturbine recht durstig war und so grössere Mengen an Treibstoff benötigte.

Bei der Gasturbine kamen nicht mehr Zylinder und Kolben zur Anwendung, sondern die heissen Abgase wurden durch Räder gedrückt, die mit Lamellen versehen waren. So wurden diese Räder in Drehung versetzt. Diese Drehung dient heute zum Beispiel einem Flugzeug um vorwärts zu kommen. Die Lokomotive nutzte dazu die entstehende drehende Bewegung.

Viel mehr kann eigentlich nicht zur Funktion gesagt werden, denn die war simpel einfach. Verlieren wir deshalb ein paar Worte zur schlechten Ausnutzung der Energie. Die Gasturbine war in der Lage eine Leistung von 9000 PS zu erzeugen. Das zeigt eigentlich klar auf, wie effizient diese Antriebsform effektiv war. Explosionsartige Verbrennungen fanden auch nicht statt, denn der Brenner arbeitete im Dauerbetrieb.

Diese Leistung konnte aber nur dank der hoch verdichteten Luft genutzt werden. Damit man aber so stark verdichtete Luft erzeugen konnte, benötigte man einen Kompressor, die diese Luft entsprechend schnell und hoch verdichtete. Dieser Kompressor benötigte jedoch viel von der erzeugten Energie. So blieben letztlich noch 2'200 PS für die Lokomotive übrig.

Da beim starten die Gasturbine zuerst auf Touren kommen muss, dauert es relativ lange, bis sie die volle Leistung entwickelt. Der Grund findet sich im Abbau, denn der langsam drehende Kompressor erzeugt nur einen geringen Druck und die Abgase sind noch kühl und erwärmen die Luft noch nicht so. Das heisst, die Gasturbine muss zuerst vorgewärmt werden und dies erfolgt mit zunehmendem Betrieb.

Besonders aufgefallen ist die Gasturbine jedoch durch ihren Sound. Während bei Motoren eher knatternde oder knurrende Geräusche erwartet werden können, glänzt die Gasturbine durch ein leises pfeifen, das mit zunehmender Drehzahl immer lauter wurde und so zu einem Heulen überging. So heulte die Lokomotive durch die Gegend.

Alle weiteren Unterschiede beim Starten und regeln der Gasturbine sind im nachfolgenden Kapitel berücksichtigt. Jedoch können Sie mir jetzt schon glauben, eine Gasturbine wurde kaum geregelt und so lässt sich dann nur noch eine Lösung beim effektiven Antrieb vermuten. Aber auch das behandeln wird noch. Doch wie heisst es in Autorennen immer wieder? „Gentlemen starten sie die Motoren“.

Wie starten wir einen Dieselmotor und wie eine Gasturbine? Ganz einfach, indem wir sie zum drehen bringen. Klingt irgendwie dämlich, zum Starten eines Motors muss dieser drehen. Aber wo kann er drehen, wenn er noch nicht läuft? Etwas stimmt wohl nicht. Sie sehen, es gibt Fragen, denn wenn wir den Motor so starten, wie stellen wir ihn dann ab? Da kann also etwas nicht stimmen.

Wenn der Motor einmal läuft, sollten wir ihn doch noch regeln. Das machen Sie ja beim Auto mit dem Gaspedal. Haben Sie sich schon einmal überlegt, was dann genau passiert und warum der Motor das immer mitmacht und nicht ab und zu stottert. Kommt hinzu, dass man eventuell nicht bei allen Lokomotiven den Motor regeln muss. Auch hier stehen viele Fragen an.

Die Gasturbine wird gezündet. Das heisst, man aktiviert der Brenner. Durch die Verbrennung entstehen Abgase, die nun die Schaufeln der Turbinenräder in Bewegung setzen. Durch die drehende Bewegung wird der Kompressor aktiviert und führt schwach komprimierte Luft zum Brenner, der erhält nun erwärmte Luft, womit er heisser verbrennen kann, die Kraft nimmt zu und die Gasturbine beginnt sich immer schneller zu drehen. Danach heisst es einfach noch warten, bis die Gasturbine die volle Leistung erreicht hat.

Gestartet wird der Dieselmotor tatsächlich nur indem man ihn in Drehung versetzt. Durch die Drehung der Kurbelwelle, werden die Takte aktiviert. Das heisst, in der ersten Umdrehung wird die Luft angesaugt. Danach verdichtet und der Motor sollte nun zünden. In vielen Fällen macht er das auch. Er benötigt aber noch etwas länger, bis wirklich alle Zylinder optimal arbeiten.

Die dieselelektrisch betriebene Lokomotive, also die Lok, die mit Hilfe des Dieselmotors oder der Gasturbine einen Generator antreiben können diesen gleich zum starten nutzt. Der Generator wird dabei einfach als Motor genutzt. Mögen Sie sich noch bei der Vorstellung des Generators erinnern. Hier sehen Sie, dass er auch als Motor benutzt werden kann. Ach ja, wegen der langen Anlaufzeit der Gasturbine gibt es dort nur die dieselelektrische Variante.

Bei einer dieselmechanischen Lokomotive, also einer Lokomotive, die die Kraft des Motors über ein Getriebe auf die Achsen überträgt kann man zum starten des Motors eine einfache Kurbel benutzen. Diese Methode kennen Sie vermutlich noch aus alten Filmen, denn dort wurden die Wagen immer so gestartet. Jetzt wissen Sie aber, dass man auf diese Art auch heute noch einen Motor starten könnte.

Bei einer dieselhydraulischen Lokomotive gibt es aber keine Möglichkeit, die Lokomotive von der angetriebenen Seite aus zu starten. Hier muss man sich mit anderen Lösungen behelfen. Das heisst, man muss sich eine Lösung mit einem elektrischen Motor ausdenken. Die Energie für den Motor muss man aber zuerst noch bereitstellen. Dazu benutzt man spezielle Batterien.

Man nennt die Batterien Stütz- oder Starterbatterie. Dabei handelt es sich um spezielle für diesen Zweck entwickelte Batterien. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass sie kurzfristig auch hohe Ströme vertragen und so optimale Verhältnisse zum Start des Dieselmotors bereitstellen. Doch, wie sind diese Batterien denn aufgebaut?

Verwendet werden hier meistens Flüssigbatterien. Diese besitzen im innern Bleiplatten, die mit Salzsäure umspült werden. Diese Batterien haben sich für diesen Zweck sehr gut geeignet, da sie bei hohen Strömen nicht beschädigt werden. Zudem können diese Batterien geladen werden und sind langlebig. Es sind die idealen Batterien für Fahrzeuge.

Durch das Blei werden die Starterbatterien sehr schwer und können kaum durch einen Menschen getragen werden. Damit ein allfälliger Wechsel einfacher möglich wird, werden diese Batterien meistens auf einem Einschubmodul montiert. Dank dem Modul können die Batterien herausgezogen werden, wo man sie mit Hilfe von einem Kran auswechseln kann.

Die Starterbatterie liefert uns den notwenigen elektrischen Strom. Die Starterbatterie, die Sie auch bei Ihrem Wagen haben, wird bei modernen Lokomotiven durch eine zusätzliche Stützbatterie gestützt. Damit wird verhindert, dass die elektrischen Bauteile in der Lokomotive beim Start des Motors plötzlich ohne Strom dastehen würden.

Um die Kurbelwelle in Bewegung zu versetzen ist ein Starter vorhanden. Dieser Starter besteht aus einem einfachen Motor, der mit Hilfe eines kuppelbaren Zahnrades mit der Kurbelwelle verbunden ist. Das Zahnrad ist so ausgelegt, dass bei laufendem Dieselmotor der Elektromotor automatisch abgekuppelt wird. Dadurch werden Schäden am Elektromotor verhindert. Die Lösung mit dem Motor musste man wählen, weil die neuen Kurbelwellen sehr schwer sind und nur mit Hilfe eines Motors bewegt werden können.

Bis jetzt konnten wir die Lokomotive immer normal starten. In der Praxis ist das aber nicht immer möglich, denn im Winter wird es oft durch die Nacht sehr kalt. Die Lokomotive kühlt dadurch ab und ist am Morgen ebenfalls eingefroren. Ein denkbar schlechter Start am Morgen. Uns bleibt nichts anderes übrig, als den Motor in diesem Zustand zu starten.

Man nennt das Kaltstart. Der Motor und der Treibstoff sind kalt. Die Luft glänzt dabei auch nicht gerade mit Wärme. Diese Starts sind für den Motor nicht ganz einfach. Die Zündung des Treibstoffs erfolgt so nicht ganz optimal, zumindest, bis die Lokomotive einige Zeit gelaufen ist. Wir müssen deshalb den Motor starten, ohne dass er über eine ausreichende Wärme noch über einen ausreichenden Schmierfilm verfügt.

Solche Starts schädigen den Motor immer wieder und so wird er mit der Zeit stark verschliessen, was wiederum Geld für die Wartung kostet. Sie machen solche Starts mit Ihrem Wagen auch und auch Ihrem Motor bekommen solche Starts nicht unbedingt, aber die Laufleistung ihres Wagens ist nicht so hoch, dass Sie deswegen Probleme mit dem Motor bekommen könnten. Bei Lokomotiven sieht das etwas anders aus, deshalb versucht man Kaltstarts zu verhindern.

Die einfachste Lösung sind die in den Bahnhöfen montierten Vorheizanlagen. Die Diesellokomotive wird dabei an ein spezielles Stromkabel angeschlossen. Durch die mit dem Kabel zugeführte elektrische Energie wird die Lokomotive erwärmt, so dass es zu keinem Kaltstart kommt. Die Pumpe des Kühlwassers wird dabei aktiviert und das Kühlmittel mit elektrischen Heizelementen erwärmt. Die aktive Vorheizanlage ist durch ein leises Summen, das von der Umwälzpumpe her rührt, zu erkennen.

Leider kann man aber nicht jede Lokomotive an einen solchen Ort stellen. Denn oft werden Lokomotiven irgendwo auf der Strecke abgestellt und können dabei abkühlen. Dann ist ein Kaltstart bei so ausgerüsteten Lokomotiven nicht mehr zu vermeiden. Die Schäden an den schweren Motoren müssen deshalb in Kauf genommen werden. Moderne Lokomotiven schützt man deswegen noch zusätzlich.

Man benutzt deshalb Standheizungen. Diese arbeiten nach einem etwas anderen Konzept und sind nicht auf stationäre Anlagen angewiesen. Die Standheizung wird mit dem Treibstoff betrieben. Ein Brenner heizt so das Kühlmittel auf und mit einer Umwälzpumpe wird dieses bewegt. Dabei kann durchaus die gleiche Umlaufpumpe der Vorheizanlage verwendet werden.

So, wir haben unseren Motor gestartet und sind nun bereit, die Lokomotive zu bewegen. Dabei müssen wir aber mit unterschiedlichen Leistungen arbeiten und bei einem Kaltstart haben wir vermutlich noch weitere Probleme. Zudem, jede Fahrt bietet Gefahren, die wir nicht unerwähnt lassen sollten.

Die Regelung des Dieselmotors hängt von den verwendeten Antrieben ab, denn nicht jede Antriebsform benötigt die gleichen Leistungen zur gleichen Zeit. Benutzen wir zum Beispiel elektrische Fahrmotoren, müssen wir einen Generator benutzen. Dieser kann aber die Energie erzeugen, ohne dass wir diese benötigen. Der Motor läuft dauernd und einer gleichen Leistung. Wir haben den Motor erst gestartet und frieren noch, weil es wie immer kalt ist.

Durch die Montage des Dieselmotors in einem eigenen Motorraum wird dort die Umgebung schnell warm und der Motor fühlt sich wohlig gebettet. Zudem verhindert der geschlossene Raum, dass unserer im Stillstand laufende Lokomotive zu laut ist und die Anwohner weckt, denn die wollen noch nicht in die Kälte, wenn wir um vier Uhr die Lok starten.

Wir können den Motorraum deshalb als Lärm- und Wärmeschutz verstehen. Nur, wir sind nicht im Motorraum, sondern stehen im Führerraum und müssen dort einige Funktionen prüfen. Dabei stellen wir fest, dass wir ja gar nichts sehen, denn auf den Scheiben hat sich Frost gebildet. Die Scheiben müssen aber eisfrei werden. Scheibenkratzen mögen wir nicht und auf der Lokomotive kann das sehr gefährlich werden.

Diesellokomotiven haben deshalb Entfrosterdüsen. Da beim Betrieb des Motors das Kühlmittel schnell warm wird, kann man dazu das Kühlmittel benutzen. Ein Gebläse triebt Luft an einem Kühler vorbei und die so erwärmte Luft an die Scheiben. Die Scheiben werden so zusehends von der Eisschicht befreit. Wir können endlich mit der Lok losfahren.

Die Lokomotiven unterscheiden sich hier zum Teil grundsätzlich. Darauf wollen wir jetzt nicht eingehen, denn wir haben grundsätzlich bei allen Lokomotiven zwei Probleme. Die Drehzahl des Motors muss beim Stillstand so geregelt werden, dass er sauber läuft und sehr wenig Treibstoff verbraucht. Beim Fahren wollen wir die Leistung des Motors den Bedürfnissen anpassen.

Zur Regelung der minimalen Tourenzahl wird ein Woodwardregler verwendet, dieser arbeiten mit dem Öldruck und kann durch die Steuerung der Lokomotive beeinflusst werden. So übernimmt er auch Aufgaben, die auf der Fahrt benötigt werden. Der Woodwardregler arbeitet dabei rein nur mit mechanischen Bauteilen und Flüssigkeiten. Moderne Lokomotiven nehmen dazu die Elektronik zur Hilfe.

Auf der Fahrt regeln wir den Motor, indem wir mehr oder weniger Treibstoff in die Zylinder spritzen. Die erforderliche Menge regelt dabei der Woodwardregler oder aber die Elektronik. Das heisst, mit der Steuerung wird nur vorgeben, was man effektiv für eine Tourenzahl wünscht. Die Beeinflussungssysteme des Motors werden dann mit den entsprechenden Umsetzungen beauftragt.

Sie kennen vermutlich den Begriff Gas geben. Den verwenden Sie auf der Autobahn, wenn Ihre Frau mit 130 km/h herumgondelt. Dann kommt es. „Schatz gib Gas“. Nur, sie wird kein Gas geben, denn wir verändern nicht den Anteil des Gases, sondern den Anteil des Treibstoffes. Versuchen Sie es doch in Zukunft mit „Schatz gib endlich Stoff“.  Dumm ist nur, in der Schweiz sind auf Autobahnen maximal nur 120 km/h erlaubt.

Lokführer sind da auch etwas eigen. Besonders Lokführer von Diesellokomotiven, die sind oft froh, wenn sie mit der angehängten Last das Ziel überhaupt erreichen. Bei Diesellokomotiven fällt die Zugkraft mit zunehmender Geschwindigkeit zusammen. Deshalb können Züge mit Diesellokomotiven nicht die normalen Fahrzeiten, die auf elektrische Lokomotiven abgestimmt wurden, einhalten.

Doch auch die Diesellok kommt ans Ziel und macht Feierabend, das machen wir mit dieser Seite auch bald. Zuvor müssen wir den Motor aber noch zum stehen bringen. Und davon haben wir noch keine Ahnung. Wie macht man das, denn der Dieselmotor läuft eigentlich ja ohne fremden Zugriff. Wir können keine Zündung ausschalten, wenn es keine gibt.

Der Dieselmotor lässt sich als Selbstzünder nicht so leicht abstellen. Wir müssten deshalb warten, bis er von alleine aus geht. Das macht er erst, wenn er keinen Treibstoff mehr hat. Dumm dabei ist, dass wir die Einspritzpumpe entlüften müssen. Wir müssen eine andere Lösung finden, denn schliesslich geht das bei Ihrem Wagen auch.

Eine einfache und bei älteren Fahrzeugen noch verwendete Methode ist, dass wir den Motor einfach abwürgen. Dazu versperren wir den Abgasen den Abfluss, der Motor kann daher nicht mehr drehen und bleibt stehen, da es auch nicht mehr zu einer neuerlichen Zündung kommen kann, weil kein Treibstoff mehr durch die Steuerung aktiviert wird, schaltet der Motor aus.

Diese Methode geht aber bei modernen Lokomotiven nicht mehr. Die Kraft des Motors ist so gross, dass wir damit vermutlich nur einen Schaden verursachen könnten. Deshalb schalten wir bei Lokomotiven einfach die Zündung aus. Genau, wir machen das wie Sie mit Ihrem Wagen. Es stimmt aber, dass der Dieselmotor davon relativ unbeeindruckt ist.

Anders sieht das aber die Regelung der Einspritzdüsen. Also entweder der Woodwardregler oder die Elektronik. Sie sperrt in der Folge die Einspritzdüsen und so den Zufluss von Treibstoff. Das wiederum beeindruckt den Dieselmotor und die Lok schaltet aus. Wir können in den wohlverdienten Feierabend gehen. Dabei dürfen wir einfach nicht vergessen, dass unser Kollege am nächsten Morgen wieder starten muss und dass er keinen Kaltstart machen sollte.

Mit der Diesellokomotive haben wir die Lokomotiven kennen gelernt. Bis auf wenige Exoten können wir so jedes Triebfahrzeug abdecken. Die eigentliche Lokomotive ist aber noch nicht fertig, denn noch fehlen uns einige Teile, die in der Lokomotive montiert wurden. Diese dürfen wir aber nicht vergessen, dazu wissen wir nun, dass wir drei unterschiedliche Lokomotiven haben. Haben diese Lokomotiven wirklich die gleichen Bedürfnisse?

Aber Halt, ich spreche von Lokomotiven, Triebwagen und Triebzügen. Nur kennen gelernt haben wir eine Dampfmaschine, einen Elektromotor und nun einen Dieselmotor. Aber die können eigentlich noch nicht fahren, denn dazu müssen wir doch Räder und dergleichen montieren und warum heisst das Teil eigentlich Laufwerk?