Dieselmotor – Funktionsweise

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Der Dieselmotor ist ein Verbrennungsmotor, der sich vom Ottomotor (Benzinmotor) vor allem durch die Art der Zündung unterscheidet. Beim Benzinmotor (Ottomotor) wird ein verdichtetes Benzin-Luftgemisch mittels Zündkerze(n) gezündet; beim Dieselmotor wird Luft angesaugt und sehr hoch verdichtet. Beim Diesel erfolgt die Zündung, die den Arbeitstakt auslöst, durch Einspritzen einer sehr geringen Menge von Dieselkraftstoff. Durch die Hitze der verdichteten Luft entzündet sich der eingespritzte Dieselkraftstoff von selbst. Daher kommt der Name Selbstzünder.

Vorteile des Dieselmotors

Dieselmotoren haben einen besseren Wirkungsgrad als Ottomotoren. Gründe sind u.a. die im Vergleich zum Benzinmotor wesentlich höhere Verdichtung (Expansionsgrad). Ein Fahrzeug mit Dieselmotor kann also pro Liter Kraftstoff weiter fahren als ein Auto mit Benzinmotor. Das erklärt, warum in vielen Ländern der Welt die meisten Taxis, Lastkraftwagen und auch Schienenfahrzeuge mit Dieselmotoren ausgerüstet sind.

Die wirtschaftlichen Vorteile (an der Tankstelle) beim Diesel sind in erster Linie durch Wirtschaftspolitik und Verkehrspolitik erklärbar. Obwohl der Dieselkraftstoff einen höheren Brennwert als Ottokraftstoff hat, kostet er in vielen Ländern weniger als Benzin.

Diese auf den ersten Blick schwer erklärbare Preispolitik hat ihren Hintergrund auch im Transportwesen und der Logistik. Lastkraftwagen, Busse und Schienenfahrzeuge verbrauchen höhere Mengen an Diesel als Pkw, auch wenn die Gesamtenergiebilanz pro befördertem Passagier und Gewichtseinheit viel besser ausfällt. Industrie- und Transportunternehmen werden durch die relativ günstigen Dieselpreise in gewisser Weise unterstützt. Würden die Preise für Lkw-Diesel und Pkw-Diesel unterschiedlich hoch sein, käme es zu kaum kontrollierbarer, missbräuchlicher Nutzung von Lkw-Diesel durch Pkw-Fahrer.

Dieselmotoren sind einfacher aufgebaut

Durch das Selbstzünder-Prinzip fallen beim Dieselmotor viele Störquellen weg:

  • keine Zündkerzen
  • keine Zündanlage (die ihrerseits Reibung und Spritverbrauch verursacht)
  • keine Zündkabel
  • keine Fehler durch eine falsch eingestellte Zündung.
  • weniger Kohlenmonoxid und unverbrannte Kohlenwasserstoffe als bei Ottomotoren (ohne Abgasnachbehandlung)

Dieselmotoren halten länger als Ottomotoren

Oft hört man von extrem langen Laufzeiten von Dieselmotoren. Diese sind systembedingt.

  • Dieselmotoren drehen nicht so hoch wie Ottomotoren
  • Dieselkraftstoff hat eine schmierende Wirkung; das verbessert bei Schmierproblemen die Notlaufeigenschaften von Dieselmotoren
  • Dieselmotoren sind schneller auf Betriebstemperatur.
  • Das macht sie für Kurzstrecken besser geeignet

Nachteile des Dieselmotors

Nachteile des Dieselmotors, die ohne moderne Abgasnachbehandlung und Filtertechnik bestehen.

Verglichen werden hier die Emissionen (Abgase und Geräusche) von Dieselmotor und Ottomotor allein vom Ausstoß ab Zylinderkopf (Auslasskanal) und vor dem Einsatz von Filtern, Abgasreinigung und Geräuschdämmung:

  • Beim Verbrennungsvorgang entstehen mehr Stickstoffoxide
  • Bei der Dieselverbrennung stehen Partikel (Dieselruß) – die von Partikelfiltern zurückgehalten werden können
  • Der Dieselmotor ist (auf dem Prüfstand, also unverkapselt) lauter als der Ottomotor

Weitere Nachteile des Dieselmotors– bzw. Unterschiede zum Ottomotor

  • Höhere Herstellungskosten – die jedoch durch höhere Lebensdauer wettgemacht werden
  • Etwas höheres Leistungsgewicht des Viertakt-Dieselmotors gegenüber dem Viertakt-Ottomotor
  • Geringere Höchstdrehzahl – Leistungssteigerung daher nicht über Drehzahlsteigerung, sondern Aufladung (Abgasturbolader bzw. Kompressor). Dies ist genau genommen kein Nachteil, da niedrigere Drehzahlen auch eine geringere Geräuschbelastung bedeuten
  • Abgasnachbehandlung bei Dieselmotoren: Stickoxid-Nachbehandlung ist aufwendiger als bei Ottomotoren, zahlt sich aber in der Gesamtbilanz aus

Fazit

Dieselmotoren sind in der Herstellung zwar teurer als Ottomotoren und auch etwas schwerer (Leistungsgewicht), aber sie sind dem Ottomotor (Benzinmotor) in der Wirtschaftlichkeit und der Langlebigkeit bei weitem überlegen.

Die Weiterentwicklung des modernen Dieselmotors und der Abgasnachbehandlung sowie die Nachrüstung zugelassener Diesel-Fahrzeuge ist in der Gesamtbilanz sowohl für Gesundheit und Umwelt als auch Wirtschaft (ökologisch wie ökonomisch) das überlegene Verbrennungsmotor-Prinzip.