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Fragen & Antworten

beantwortet Horst Köhler Leserfragen zum Thema historische Dieselmotoren.

Deutsches Museum: Wo befindet sich zurzeit der erste Dieselmotor?

Frage: Wir waren dieses Jahr zu Besuch im Deutschen Museum in München und haben festgestellt, dass der erste Dieselmotor der Welt nicht mehr an seinem bisherigen Platz steht, weil dort umgebaut wird. Die Dame im Kassenhäuschen konnte uns beim Gehen auch nicht sagen, wo der Motor jetzt steht. Wissen Sie es?

Modell des ersten "betriebsfähigen" Dieselmotors 25/40 aus 1896-1899. — Modell im Maßstab 1 : 32 des ersten "betriebsfähigen" Einzylinder-Dieselmotors 25/40, gebaut und getestet in der Maschinenfabrik Augsburg, heute MAN, zwischen 1896 und 1899.

Antwort: Ich habe im Deutschen Museum beim Leiter der Abteilung Kraftmaschinen nachgefragt: Die Planung sieht derzeit vor, dass der erste sogenannte "betriebsfähige" Dieselmotor aus der Zeit 1896-1899 Bestandteil des Ausstellungsbereiches Verbrennungsmotoren der neuen Kraftmaschinen-Ausstellung des Museums werden wird. Der Motor wird dann wieder in der Nähe seines bisherigen Aufstellungsplatzes zu sehen sein, vielleicht etwas näher an die Südfassade des Gebäudes gerückt.

Leider ist der historische Einzylindermotor mit seiner Bohrung von 25 cm und seinem Hub von 40 cm bis zu derzeit geplanten Eröffnung der neuen Ausstellung in der zweiten Jahreshälfte 2019 für die Museumsbesucher nicht mehr zu sehen. Ganz komplett soll die Kraftmaschinen-Ausstellung des Deutschen Museums sogar erst im Jahr 2023 sein.

Ein Besuch des Deutschen Museums in München lohnt sich aber auch trotz der gegenwärtigen Umbauarbeiten. So steht während der Umbauzeit in der Kraftmaschinenhalle (mit den Dampfmaschinen) ein von der MAN im Jahr 1902 hergestellter Einzylinder-Dieselmotor DM 8 mit einer Leistung von 8 PS bei 270 U/min (Inventar-Nr. 70734). Von diesem Motortyp, dem kleinsten der DM-Baureihe, baute die MAN zwischen 1902 und 1910 insgesamt 112 Stück.

H.K.

Dieser Beitrag wurde am 31. März 2017 online gestellt.

Wer war der Erfinder der Kraftstoff-Drucklufteinblasung?

Frage: Mit großem Interesse habe ich die bisherigen Beiträge in Ihrer Website gelesen. Dabei stellte sich mir folgende Frage: Von wem kam eigentlich der Anstoß zur Entwicklung der Kraftstoffeinblasung mit Druckluft bei den frühen Dieselmotoren? Von Rudolf Diesel? Von Krupp bzw. der Maschinenfabrik Augsburg? Oder gab es einen Vorläufer vor oder neben Diesel?

Antwort: Rudolf Diesel gibt dazu in seinem im Todesjahr 1913 erschienenen Buch „Die Entstehung des Dieselmotors“ selbst die Antwort (Diesel R. 1913). Kurz zusammengefasst: Beim ersten Versuchsmotor der Maschinenfabrik Augsburg, dem Einzylinder 15/40, erfolgte im Sommer 1893 die Kraftstoffzufuhr noch durch Öffnen eines gesteuerten „Benzinventils“ („Nadel“, Nadelventil) direkt aus der Kraftstoff-Druckleitung. Es handelte sich also um eine sehr frühe Version von Common Rail. Der Motor konnte jedoch während der ersten Versuchsphase nicht selbständig laufen. Nach seinem Umbau unter Beibehaltung von Bohrung und Hub erfolgten Anfang 1894 Einspritzversuche durch eine Kraftstoffpumpe, dann wieder ohne Pumpe direkt aus der unter konstantem Druck gehalten Petroleumleitung durch Steuerung der „Nadel“. Beide Verfahren erwiesen sich jedoch zum damaligen Zeitpunkt, so Diesel selbst, als „unzuverlässig und die Einspritzung als unkontrollierbar“.

Diesel verließ deswegen im Februar 1894 beide Konzepte und entschied sich für eine Einblasung des Kraftstoffs durch verdichtete Luft, die durch kontinuierliche Verbesserung in den folgenden Monaten und Jahren zu einer funktionssicheren Kraftstoffzufuhr weiterentwickelt wurde.

Doch wie kam Diesel auf die Idee? War er auch der Erfinder dieser Methode? Ende September 1893, also noch vor der Wiederaufnahme der Motorversuche mit dem ersten Augsburger Versuchsmotor 15/40 nach der fehlgeschlagenen ersten Testphase im Sommer des gleichen Jahres, berechnete Rudolf Diesel unter anderem die Rohrleitungen und Einspritzdüsen neu. Eine seiner Schlussfolgerungen: "Das Düsenventil ist derartig construiert, daß man auch Versuche machen kann, den Brennstoff einzublasen".

In seiner handschriftlichen Zusammenfassung von November 1893 „Auszug aus G. Richard: Les moteurs à pétrole depuis 1889, Bulletin de la Sac. d’Encouragement, Oktober/November 1892“ (Dokument im Deutschen Museum München) hält er die wichtigsten Konstruktionsmerkmale aller damals bekannten Motoren fest (Otto-Crossley, Akroyd, Söhnlein, Capitaine, Brayton), auch die Art der Zuführung des Kraftstoffs. Über den dem Dieselmotor ähnlichen Brayton-Verbrennungsmotor schreibt er: „Hat wiederum genau die selbe Einführung wie ich, dies Mal sogar unter Zuhilfenahme eines besonderen Reservoirs mit compr. Luft, zum Einblasen. Er hat auch einen Düseneinsatz mit Drahtgeflechtfüllung zur schnelleren Verdampfung. Er hat aber auch einen ständig brennenden Zünder …“. Links am Blattrand findet man den Zusatz Diesels „fast genau meine Augsburger Constructionen“.

Am 30. November 1893 hat der Erfinder sein Zusatzpatent „Verbrennungskraftmaschine mit veränderlicher Dauer der unter wechselndem Überdruck stattfindenden Brennstoffeinführung“ beim Kaiserlichen Patentamt Berlin eingereicht, das am 12. Juli 1895 unter der Nummer 82168 vom 30.11.1893 an erteilt wurde. Dort liest man unter Punkt 2 der beiden Patent-Ansprüche: „Eine Verbrennungskraftmaschine …, bei welcher die zum Einblasen dienende Druckluft durch den Arbeitskolben selbst erzeugt wird, und zwar bei normalem Betriebe ohne Abstellung des Arbeitsprocesses während eines Theiles des Compressionhubes, wobei der nöthige Ueberdruck durch entsteht, dass die Brennstoffzuführung mehr oder weniger lange nach Beginn des Kolbenhubes erst eingeleitet wird.“

Es ist also davon auszugehen, dass G. Richard in seiner Veröffentlichung von Oktober/November 1892 als wohl erster auf die Drucklufteinblasung von Kraftstoff hinwies, dass aber Diesel unabhängig davon ein knappes Jahr später die gleiche Idee hatte. Für die gelegentlich geäußerte Vermutung, dass die Möglichkeit des Einblasens von Kraftstoff von Hans Linder, dem ersten Monteur von Rudolf Diesel, vorgeschlagen wurde, haben sich bis jetzt keine Bestätigungen gefunden.

Dieselmdotor; Kraftstoff-Drucklufteinblasung; Patentschrift DRP 82168 — Skizze (Fig. 8) aus der Patentschrift DRP 82168 von Rudolf Diesel. Repro vom Autor

In der hier gezeigten, der Patentschrift entnommenen Skizze Fig. 8, ist Y ein gesteuertes Ventil und b ein Rohrstück mit Verbindung zum Luftgefäß L. Am Ende eines jeden Kompressionshubes tritt durch Y eine geringe Menge verdichteter Luft aus und gelangt über b in den Behälter L. Der Druck in diesem Behälter entspricht dem höchsten Verdichtungsdruck im Zylinder. Deshalb wird gemäß Patentbeschreibung die Kraftstoffdüse erst dann geöffnet, wenn sich der Kolben etwas nach unten bewegt hat, denn dann ist der Druck im Zylinder etwas kleiner als der Luftdruck im Behälter.

Fazit: Historisch gesehen hat Rudolf Diesel nicht die Druckluft-Einblasung des Kraftstoffs in den Zylinder erfunden, auch nicht die MAN oder Krupp; entsprechende Versuche fanden schon früher statt. Dies stritt Diesel auch nie ab. Doch er war derjenige, der mit seinem Patent DRP 82168 von November 1893 eine gebrauchsfähige und funktionssichere Methode für Motoren mit höheren Verbrennungsdrücken vorschlug, die den großen und schweren Linde’schen Kompressor als „externe Luftpumpe“ überflüssig machte, auch wenn der Motor durch die Kraftstoff-Selbsteinblasung komplizierter, teurer und schwerer wurde. Rudolf Diesel war derjenige, die diese schwierige konstruktive Aufgabe zusammen mit der Maschinenfabrik Augsburg und Krupp durch viele systematische Einzelversuche löste.

Auch hierin steckt ein Stück Erfinderleistung, denn von der bloßen Idee als "Erfindung" bis zu deren technischen Umsetzung auch bei schwierigen Betriebsverhältnissen ist es meist ein sehr mühsamer und langer Weg.

H.K.

Literatur:

Diesel R. (1893): Patentschrift Nr. 82168, Klasse 46, Verbrennungsraftmaschine mit veränderlicher Dauer der unter wechselndem Ueberdruck stattfindenden Brennstoffeinführung.

Diesel R. (1913): Die Entstehung des Dieselmotors. Julius Springer Verlag 1913, genehmigter unveränderter Nachdruck Steiger Verlag Moers 1984 (gedruckt wurden 1.000 Exemplare)

Worsoe W. (1940): Dieselmotor: Betrifft die Frage, ob im Jahre 1893 Diesel oder Augsburg die Anregung zum Einblasen des Brennstoffes durch Druckluft gegeben hat. Journalbericht Fried. Krupp Germaniawerft AG, Dokument im Historischen MAN-Archiv

Dieser Beitrag wurde am 16. Mai 2017 online gestellt und am 25. Juli 2018 aktualisiert.

Wer zahlte die Dienstreisen und den Umzug von Rudolf Diesel?

Frage: In dem im April 1893 abgeschlossenen Vertrag zwischen der Maschinenfabrik Augsburg, Fried. Krupp in Essen und dem Erfinder Rudolf Diesel, damals noch in Berlin wohnend, wurdc festgelegt, dass die Augsburger Fabrik einen Versuchsmotor baut und mit eigenem Personal unter Mitwirkung von R. Diesel zur Serienreife entwickelt. Die dabei entstehenden Kosten sollten jeweils zur Hälfte von den beiden Firmen übernommen werden. Darüber hinaus zahlte Fried. Krupp dem Erfinder für die Dauer der Motorenentwicklung ein Jahresgehalt von 30.000 Mark.

Meine Frage: Wer übernahm eigentlich die Kosten für all die Dienstreisen und den Umzug der Familie Diesel von Berlin nach München im Dezember 1895? Rudolf Diesel selbst?

Antwort: Nein, solange Diesel noch in Berlin wohnte, hatte Fried. Krupp in Essen die Reisekosten des Erfinders und die Übersiedlung der Familie nach München zusätzlich zum Gehalt Diesels bezahlt.

Es gab übrigens zwischen den drei "Konsortionalpartnern" nicht nur einen Vertrag, sondern insgesamt vier mit im Detail voneinander abweichenden Konditionen und Verpflichtungen: einen Vertrag zwischen Diesel und der Maschinenfabrik Augsburg (21.2.1893), einen Vorvertrag zwischen der Maschinenfabrik Augsburg und Fried. Krupp (15.3.1893), einen Vertrag zwischen Fried. Krupp mit R. Diesel (10.4.1893) und schließlich einen endgültigen Gemeinschaftsvertrag zwischen R. Diesel, Krupp und Augsburg (25.4.1893); nähere Details siehe den Beitrag vom 7.9.2017 "Wichtige Diesel-Verträge der 1890er-Jahre" in der Unterseite Dieselmotoren-Historikforschung. H.K.

Dieser Beitrag wurde am 28. Juni 2017 online gestellt.