Was gibt es für Arten der Dieselmotoren?

11 Antworten

Egal ob CDTI, CDI, TDI oder TDCI, aktuell sind alle Dieselmotoren nach einem einheitlichen Schema aufgebaut: Common Rail Einspritzanlage (Druck fällt nach der Einspritzung nicht ab) und Turboaufladung. Früher gab es da schon ein paar Unterschiede. So hatte Mercedes relativ lange Vorkammerdieselmotoren ohne Turbolader im Programm, VW / Audi war hingegen bis vor relativ kurzer Zeit noch ein Verfechter der Pumpe Düse - Technologie, bei dieser Bauart sitzen die Einspritzpumpen direkt an den Einspritzdüsen und werden von der Nockenwelle betätigt.

Dieselmotoren sind sehr sparsam, haben jedoch immer noch Probleme mit dem Abgas. Bis zur Einführung des Rußfilters war es hauptsächlich der Ruß, aktuell stehen die Stickoxide auf dem Programm (übrigens nicht erst seit dem VW - Skandal). Der Dieselmotor läuft mit einem starken Luftüberschuss, Luft besteht zu einem Großteil aus Stickstoff, dieser wird in die giftigen Stickoxide umgewandelt. Außerdem neigen Dieselmotoren dazu, bei Kurzstrecken und / oder sehr sanfter Fahrweise relativ viel Ruß zu produzieren, welcher dann Teile der Abgasanlage (Turbolader, Katalysator, Filter) bedeckt und deren Funktion, im günstigsten Falle nur zeitweise, einschränkt.

Nun wissen wir leider nicht, worauf du wirklich hinaus willst. Daher hole ich mal etwas weiter aus.

Grundsätzlich wird unterschieden zwischen 2-Takt und 4-Takt Dieseln. 2-Takt Diesel kommen heute fast nur noch im Schiffbau zum Einsatz. Früher wurden 2-Takt Diesel auch in Traktoren verwendet (z.B. Lanz Bulldog oder Holder).

4-Takt Diesel werden sowohl als Saug- wie auch als Turbo-Motoren in verschiedenen Varianten gebaut. Die grössten Unterschiede liegen zwischen Vorkammer- und Direkteinspritzermotoren sowie im Bereich der Einspritzung von der herkömlichen Hochdruck-Einspritzpumpe mit Düse über Piezo-Pumpe-Düse-Elemente bis zum heute im Automobilbau gebräuchlichen Common-Rail-Diesel.

Um die Leistung zu steigern und die Agilität zu erhöhen, werden Dieselmotoren heute überwiegend als Turbo-Diesel-Motoren mit Abgasturboladern betrieben.

Die verschiedenen Bauarten hat Interessierter schon sehr schön dargestellt.

Da ich mal in der Motorenentwicklung gearbeitet habe, einige generelle Bemerkungen zum Thema:


Der große Vorteil des Diesels gegenüber dem Benziner liegt im deutlich höheren Wirkungsgrad bei Teillast. Das führt im Alltagsbetrieb zu weniger Kraftstoffverbrauch und geringerem CO2-Ausstoß.

Der große Nachteil des Diesels liegt in seinen schmutzigen Abgasen, insbesondere dem Feinstaubausstoß. Das hat mit der Gemischbildung zu tun. Beim Benziner wird der Kraftstoff vor der Verbrennung vollständig verdampft. Daher entstehen auch nur gas- oder dampfförmige Abgase. Die dabei entstehenden Schadstoffe lassen sich mit einem geregelten Kat leicht reinigen.
Beim Diesel wird der Kraftstoff aber fein zerstäubt und muss während der Verbrennung vollständig verdampfen. Das funktioniert aber nur bei Betriebspunkten mit geringer Last. Bei Volllast ist das nicht realisierbar, wie man früher an den schwarzen Dieselfahnen bei Vollgas leicht sehen konnte.
Um die Verdampfung zu optimieren, wurden die Einspritzdrücke immer weiter erhöht, sodass deutlich kleinere Tropfen entstehen, die schneller verdampfen. Dadurch konnte die Menge an Feinstaub zwar reduziert werden, aber der bei Vollast entstehende Feinstaub ist durch die feinere Zerstäubung kleiner und besser lungengängig und ist daher besonders gefährlich.

Die Filterung des Feinstaubes ist ein großes technisches Problem, weil mit engeren Filtermaschen der Strömungswiderstand steigt, damit der Abgasgegendruck und das führt zur Leistungsminderung. Außerdem wird der Diesel dadurch noch teuerer und schwerer gegenüber dem Benziner.

Die modernen Dieselmotoren lassen sich vielfältig beeinflussen. Durch die vielen Stellschrauben (Einspritzdruck, Einspritzbeginn, Einspritzdauer, Ladedruck etc. pp.) erhält man ein mehrdimensionales Kennfeld, innerhalb dessen man sich bewegen kann. Jeder Motorenentwickler hat bei Dieselmotoren Forderungen auf dem Tisch, die sich prinzipiell widersprechen:

Hohe Leistung, vergleichbar mit einem Benziner: da ist aber der Kraftstoffverbrauch und Feinstaubausstoß sehr hoch.

Geringer Kraftstoffverbrauch: da ist die Leistung schwach und der Feinstaubausstoß mittel.

Geringer Feinstaubausstoß: da fehlt es aber gewaltig an Leistung und ergibt einen höheren Karftstoffverbrauch.

Die Motorenentwickler versuchen nun, bei der Motorsteuerung die oben angeführetn Optima je nach Betriebszustand zu erreichen.

Beim Fahren mit konstanter Geschwindigkeit wird der geringste Kraftstoffverbrauch gewählt. Beim Beschleunigen wird der Punkt maximaler Leistung gewählt.
Beim Prüfstand, der z.B. dadurch festgestellt wird, dass die Antriebsräder drehen, die Hinterachse aber nicht, wird der Punkt des geringsten Feinstaubes gewählt.  
Das scheint aber wohl nicht erlaubt zu sein. Andererseits befürchte ich, dass es mit einer geänderten Software nicht getan ist. Wird auch im Alltagsbetrieb der Punkt geringen Feinstaubes gewählt, haben die Autos keine Leistung mehr, jedenfalls nicht mehr die, die verkauft wurde und in den Papieren steht. Um die angegebene Leistung zu halten und weniger Feinstaub auszustoßen, muss die Abgasreinigung verbessert werden. Das könnte für VW aber sehr teuer werden, weil dann auch Hardware getauscht werden muss.

danke sehr

ich hatte Chemie LK und Physik war eines meiner Lieblingsfächer

ich kenne auch die entsprechenden Thematiken zu Co2 und NOx Werten...

Mir ging es eher um die Arten von Verbrennungsmotoren der Machart Diesel

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