Zwischen Wirkungsgrad und Emissionen

Der Diesel: Erfinder, Geschichte, Funktionsweise – alles über den Dieselmotor

  • Sebastian Oppenheimer
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Diesel, Dieselmotor, Erfinder, Geschichte und Funktionsweise: Ein Überblick vom Prinzip der Selbstzündung über den hohen Wirkungsgrad bis zum Dieselskandal.

  • Erfinder Rudolf Diesel entwickelte den Dieselmotor, dessen Funktionsweise auf dem Prinzip der Selbstzündung beruht
  • Dieselmotoren sind Hubkolbenmotoren mit hohem Wirkungsgrad
  • Der Dieselskandal von 2015 führte zu weitreichenden Veränderungen für Hersteller der Fahrzeuge

Rudolf Diesel (55, †1913) arbeitete an einem Motor mit einem höheren Wirkungsgrad als der zeitgenössischer Wärmekraftmaschinen. Der Plan dafür wurde im Jahr 1893 patentiert, die erste Versuchsmaschine war ein Viertakter. Der Motor kam zunächst bei Schiffen, U-Booten und Luftschiffen zum Einsatz, ab den 1920er Jahren in Lastwagen und Personenwagen. Die Funktionsweise des Dieselmotors beruht auf dem Prinzip der Selbstzündung. Die Technik erhitzt im Zylinder durch hohe Verdichtung die Luft, an der sich das Gemisch aus Kraftstoff und Luft entzündet. Die Motorregulierung erfolgt hauptsächlich durch die eingespritzte Kraftstoffmenge – je mehr Treibstoff, umso höher das Drehmoment und umso niedriger das Luftverhältnis.

Dieselmotor: So funktioniert ein Viertakter

Der Aufbau des Dieselmotors umfasst Schwungscheibe, Kurbelwelle, Pleuel, Kolben, Zylinder, Ventile und Einspritzdüse. Statt einer Zündkerze hat er eine Einspritzdüse, die das Dieselöl in der heißen komprimierten Luft vernebelt. Diese Animation verdeutlicht die Funktionsweise des Dieselmotors in vier Takten:

Der Erfinder Rudolf Diesel gestaltete bereits in der 1898 entstandenen Dieselmotorenfabrik in Augsburg den Aufbau mit hohen schmalen Zylindern. Zu den Vorteilen des Antriebs gegenüber Benzinmotoren gehört das größere Drehmoment. Während der Otto-Motor das Kraftmoment über eine Drosselklappe steuert, ist diese beim Diesel überflüssig. Dieselmotoren sind Hubkolbenmotoren und werden als Zweitaktmotoren oder Viertaktmotoren konstruiert. Der Zweitakter eines Großdiesels erreicht einen Wirkungsgrad von bis zu 55 Prozent. Der Reihenmotor, auch R-Motor oder abgekürzt R, ist ein Hubkolbenmotor, dessen Zylinder hintereinander stehen. Eine weitere Antriebsvariante mit Geschichte ist der V-Motor, kurz V, mit auf zwei Bänken aufgeteilten Zylindern in v-förmigem Winkel. Die Bezeichnungen V6, V8 und V12 beziehen sich auf die Zylinderzahl.

Der Dieselmotor: Abgase und Emissionen

Anders als zu Zeiten des Erfinders haben Pkw mit Dieselmotor seit den 1990er Jahren einen ungeregelten Oxidationskatalysator. Dessen Funktionsweise führt zu Vorteilen wie niedrigeren HC- und CO-Emissionen und geringerem Partikelausstoß. Es gibt jedoch Nachteile. Stickstoffmonoxid (NO) wird in Stickstoffdioxid (NO2) umgewandelt. Die Stickoxide, kurz Nox, gelten als gesundheitsschädlich. Der Ruß des Diesels – hier einige Informationen des Umweltbundesamtes zum Thema Diesel – verbindet sich mit anderen Partikeln zu Feinstaub.

Daher nutzt beispielsweise Volkswagen (VW) die reinigende Funktion von Rußpartikelfiltern. 2015 wurde publik, dass VW eine unerlaubte Abschalteinrichtung zur Reinigung der Abgase einsetzte, um den Wert kilometerbezogener CO2-Emissionen zu senken. Betroffen waren 11 Millionen Fahrzeuge mit Motoren der Serie VW EA189. Seit 2012 war der CO2-Ausstoß zahlreicher Modelle bei der Zertifizierung zu niedrig angegeben worden. Der damalige Vorstandsvorsitzende der Volkswagen AG, Martin Winterkorn (72), trat im Jahr 2015 zurück.

Seit dem Abgasskandal steht der Dieselmotor schwer unter Beschuss.

Auch BMW, Mercedes-Benz, Audi, Porsche und Mazda fielen mit manipulierten Fahrzeugen auf. Der Dieselskandal hatte erhebliche wirtschaftliche Folgen und war der Auftakt zu einer der größten Krisen in der Geschichte der Automobilindustrie. Der Absatz bei Dieselfahrzeugen ging zurück. Angesichts erhöhter Emissionen folgten lokale Fahrverbote für Dieselfahrzeuge.

Neuzulassungen von Benzin- und Diesel-Pkw in den Jahren 2009 bis 2018 in Deutschland laut Kraftfahrtbundesamt (KBA).

JahrBenziner / Diesel\t
20092.608.767 / 1.168.633\t
2010\t\t1.669.927\t/ 1.221.938
2011\t1.651.637 / 1.495.966\t
20121.555.241 / 1.486.119\t
2013\t1.502.784 / 1.403.113\t
2014\t1.533.726\t/ 1.452.565\t
2015\t\t1.611.389 / 1.538.451
2016\t1.746.308\t/ 1.539.596\t
2017\t1.986.488 / 1.336.776
2018\t2.142.700\t/ 1.111.130

Sünje Knutzen

Rubriklistenbild: © Jan Woitas/dpa

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