www.energie-lexikon.info
Das RP-Energie-Lexikon
Dieselmotor | <<< | >>> | Feedback |
Der aktuelle Film "Bulb Fiction" über Energiesparlampen betreibt Panikmache – ein Artikel über Quecksilber in Lampen und eine Kritik des Films klären die Fakten.
Dieser Artikel lädt ein, Ansichten über die chinesischen CO2-Emissionen sowie über unsere Beiträge zum Klimaschutz zu überdenken.
Tipp: Neben den Lexikon-Artikeln gibt es noch diverse interessante Extra-Artikel!
Sie können den Aufbau dieses Lexikons als Sponsor unterstützen. Damit leisten Sie einen Beitrag für die Allgemeinheit, der von vielen Lesern wahrgenommen wird.
Definition: ein Verbrennungsmotor mit selbstgezündeter innerer Verbrennung
Ein Dieselmotor, benannt nach Rudolf Diesel, ist ein verbreiteter Typ von Verbrennungsmotor. Er ist ein Hubkolbenmotor mit einem oder meist mehreren Zylindern. Es wird eine innere Verbrennung genutzt (im Hohlraum über dem Kolben), die selbst zündet als Folge der Temperaturerhöhung bei der Kompression der Luft im Zylinder (Selbstzünder-Prinzip). Die Zylinder sind über eine Pleuelstange mit der Kurbelwelle verbunden, über die die mechanische Leistung abgegeben wird.
Der Dieselmotor saugt zunächst nur reine Luft ein (nicht ein Kraftstoff–Luft-Gemisch wie der Ottomotor), und der Dieselkraftstoff wird erst dann mit einer Hochdruckpumpe eingespritzt, wenn die Verbrennung erfolgen soll. Anders ließe sich der Start der Verbrennung mit Selbstzündung nicht genügend genau regeln. Die Einspritzung kann in eine Vorkammer direkt vor dem eigentlichen Brennraum erfolgen oder auch direkt in die Brennkammer (Direkteinspritzer). Das Verdichtungsverhältnis ist höher als beim Ottomotor, da dies zur Selbstzündung notwendig und auch für den Wirkungsgrad vorteilhaft ist.
Wie bei Ottomotoren ist die Turboaufladung eine Methode zur Leistungssteigerung.
Kleinere Dieselmotoren erreichen Wirkungsgrade von über 35 % bei Volllast, große Schiffsdiesel sogar ca. 50 %. Bei niedrigerer Auslastung (Teillastbetrieb) fällt die Effizienz ab, aber tendenziell weniger als bei Ottomotoren, weil die Drosselverluste entfallen: Der Dieselmotor darf immer ungehindert Luft einziehen, während beim Ottomotor im Teillastbetrieb die Luftmenge reduziert werden muss.
Dieselmotoren arbeiten anders als die meisten Ottomotoren immer mit einem erheblichen Luftüberschuss. Bei Volllast wird das Verbrennungsluftverhältnis (der λ-Wert) meist den Wert 1,2 nicht unterschreiten, und im Teillastbetrieb wird es noch wesentlich höher. Insofern könnte ein Dieselmotor als Magermotor bezeichnet werden, obwohl dieser Begriff meist bestimmten Ottomotoren vorbehalten ist.
Dieselkraftstoff (kurz Diesel) ist in der Zusammensetzung dem Heizöl EL (extraleicht) ähnlich. Im Vergleich zu Benzin ist er einfacher herzustellen und hat eine höhere Dichte und einen entsprechend um ca. 13 % höheren Energiegehalt pro Liter als Benzin, während der massenbezogenen Brennwert fast gleich ist. Auch die CO2-Emissionen pro verbranntem Liter sind um ca. 13 % höher als Benzin. Diese Aspekte sollten beim Vergleich von Verbrauchswerten zwischen Diesel- und Ottomotoren berücksichtigt werden.
Vor allem für schnelllaufende Motoren sollte Dieselkraftstoff eine hohe Zündwilligkeit (Cetanzahl) aufweisen. Außerdem ist ein niedriger Schwefelgehalt wünschenswert.
Die Abgase von Dieselmotoren sind deutlich anders zusammengesetzt als bei Ottomotoren. Ohne Abgasnachbehandlung enthalten sie meist deutlich weniger Stickoxide, Kohlenmonoxid und unverbrannte Kohlenwasserstoffe als bei Ottomotoren, dafür aber rußigen Feinstaub (Dieselruß). Außerdem ist die Abgasreinigung tendenziell aufwändiger und insgesamt häufig weniger erfolgreich. Der Feinstaub kann mit einem Partikelfilter weitestgehend entfernt werden. Für die Reduktion von Stickoxidemissionen kann ein SCR-Katalysator verwendet werden, aber die erreichten Abgaswerte sind insgesamt in der Regel deutlich schlechter als bei Benzinmotoren mit 3-Wege-Katalysator.
Dieselmotoren haben im Vergleich zu Ottomotoren etliche wesentliche Vorteile und Nachteile:
Siehe auch: Dieselkraftstoff, Verbrennungsmotor, Ottomotor, Motor