Titel: POEHLMANN: Neuere Rohölmotoren.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1912, Band 327 (S. 49–51)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj327/ar327013

NEUERE ROHÖLMOTOREN.

Von Dipl.-Ing. Ch. Pöhlmann, Charlottenburg.

(Fortsetzung von S. 806 Bd. 326.)

Es ist in der Fachliteratur schon oft darauf hingewiesen worden, daß kein zwingender Grund dafür vorliegt, bei großen Gasmaschinen den Arbeitskolben als Kreuzkopf auszubilden, wie dies bei kleinen Motoren mit so großem Erfolg geschehen ist. Bei den letzteren spielt die Rücksicht auf Billigkeit und Einfachheit die größte Rolle; die Lebensdauer der einzelnen Konstruktionsteile steht erst in zweiter Linie. Die Abnutzung von Kolben und Zylinder ist zudem so klein, daß keinerlei bemerkenswerte Nachteile daraus entstehen. Anders ist es aber bei den großen Motoren. Die Kolben erfordern hier, wenn sie gleichzeitig den Gleitbahndruck aufnehmen sollen, ganz bedeutende Abmessungen und werden, da sie genaueste Bearbeitung erfordern, teuer in der Herstellung. Die zu schmierenden Flächen sind enorm groß und bedingen einen ungewöhnlich großen Schmierölverbrauch. Der Verschleiß der Zylinderbüchsen und Kolbenkörper ist infolge der großen Gleitbahndrücke, welche oft 10 t überschreiten, verhältnismäßig beträchtlich, d.h. von meßbarer Größe. Da der Kolben aber in der Regel nicht nachstellbar ist, ergibt sich ein stoßender, klopfender Gang und ein geringer volumetrischer Wirkungsgrad. Eine wesentliche Ersparnis an hin- und hergehenden Massen tritt gegenüber den Kreuzkopfmaschinen ebenfalls kaum ein, da die reichlich langen Kolben die ausfallende Kolbenstange mehr wie aufwiegen. Ein weiterer schwerwiegender Nachteil der kreuzkopflosen Maschinen muß darin erblickt werden, daß der Kreuzkopf- bezw. Kolbenzapfen innerhalb des heißen Kolbens liegt, wodurch die Wärmeabführung erschwert wird. Das Schmiermittel nimmt infolge der verhältnismäßig hohen Temperatur eine dünnflüssige Konsistenz an, so daß es an Schmierfähigkeit einbüßt. Die Folge davon ist, daß man mit der maximalen spezifischen Pressung für den Kolbenzapfen nicht allzu hoch gehen kann. 120 kg/qcm projizierte Zapfenfläche dürfen kaum überschritten werden, wohingegen man bei Kreuzkopfzapfen, die sich in der freien Luft bewegen, bis auf 150 kg/qcm und darüber gehen kann.

Wenn man weiter noch hinzunimmt, daß bei den kreuzkopflosen Maschinen ein großer Teil der auf den Kolbenzapfen übergehenden schädlichen Wärme durch die kurze Pleuelstange zum Kurbelzapfen und zu den Kurbellagern weitergeleitet wird, so wird es ohne weiteres klar, daß bei großen Maschinen die Kreuzkopfbauart, die sämtliche oben erwähnten Mängel nicht besitzt, nicht so ohne weiteres beiseite gesetzt werden sollte. Jedenfalls wäre sie in allen jenen Fällen angezeigt, wo nicht ausdrücklich Wert auf geringe Bauhöhe gelegt wird. Leider hat die einzige Firma, welche den Bau von Kreuzkopf-Diesel-Motoren betrieb, die Augsburger Diesel-Motoren-Baugesellschaft, schon vor einem Jahrzehnt liquidieren müssen. Ihre Motoren aber, die in einer Anzahl von Betrieben heute noch laufen, haben sich als überaus dauerhafte, betriebssichere und ökonomische Maschinen erwiesen.

Erst in neuerer Zeit hat eine Firma des Diesel-Konzerns, die Grazer Waggon- und Maschinenfabrik-A.-G. vorm. Joh. Weitzer, sich der lange vernachlässigten Kreuzkopfmaschine wieder zugewandt und eine Konstruktion geschaffen, die als außerordentlich bedeutende technische Leistung gelten muß.

Die in den Taf. II und III dargestellte Grazer Maschine ist ein einfachwirkender Vierzylinder-Diesel- Motor von 600 mm Bohrung und 800 mm Hub. Er arbeitet im Viertakt und leistet bei 160 minutlichen Umdrehungen 800 PSe. Die vier Zylindereinheiten sind in zwei Zwillingsgruppen angeordnet.

Die Grundplatte, welche eine Gesamtlänge von 7,73 m besitzt, besteht aus zwei Einzelgußstücken, die in der Mitte miteinander verschraubt sind. Besonders auffallend ist die außerordentliche Länge der Kurbelwellenlager, welche wohl mit Rücksicht auf möglichst gute Standfestigkeit der Maschine gewählt wurde. Die maximale spezifische Lagerpressung ist infolgedessen nur gering. Sie beträgt während des Anlassens etwa 30,5 kg/qcm, und während des Betriebes sogar nur 26 kg/qcm projizierte |50| Zapfenfläche. Für die Schmierung der Kurbelwellenlager ist die altbewährte Ringschmierung verwendet worden, die sich bei der niedrigen Umdrehungszahl der Maschine wohl am besten eignet.

Die Kurbelwelle besteht aus zwei Teilen, die in Maschinenmitte durch eine Flanschenkupplung verbunden sind. Ihr Durchmesser beträgt 330 mm in den Wellenlagern und 340 mm in den Kurbelzapfenlagern. Sie ist der ganzen Länge nach durchbohrt und mit Wasser gekühlt, welches am linksseitigen Ende zentral zugeführt wird (s. Rohrplan Taf. IV und VI).

Der Kurbelzapfen ist ziemlich kurz gehalten, so daß der maximale spezifische Flächendruck verhältnismäßig hoch ausfällt. Derselbe beträgt während des Anlassens 83 und im Betriebe etwa 71 kg/qcm projizierte Kolbenfläche. Der Konstrukteur war berechtigt, so hoch zu gehen, da, wie eingangs erwähnt, die schädliche Wärmeübertragung vom Kreuzkopfzapfen zum Kurbelzapfen hier vollständig fortfällt und der letztere außerdem in wirksamer Weise mit Wasser gekühlt wird. Die gegabelte Pleuelstange ist zum Zwecke der Gewichtsersparnis der Länge nach durchbohrt und trägt an ihrem oberen Ende das gedrängt ausgeführte Querhaupt des eingleisigen Kreuzkopfes. Da letzterer sich außerhalb des Zylinders in kühler Atmosphäre bewegt, wurde mit der maximalen spezifischen Pressung sehr hoch gegriffen. Dieselbe erreicht im Betriebe einen Wert von 130 kg/qcm und während des Anlassens sogar 150 kg/qcm projizierte Kolbenfläche.

Die Kreuzkopfgleitbahn, welche während der Expansion den respektablen Druck von über 11 t aufzunehmen hat, ist als Rundführung ausgebildet. Hingegen wird der während der Kompressionsperiode auftretende, nur etwa halb so große Gleitbahndruck durch flache Schienen auf der Rückseite des Kreuzkopfschuhes aufgefangen, wie dies bei Dampfmaschinen üblich ist. Zum Zweck einer bequemen Nachstellbarkeit der Gleitbahn ist zwischen die erwähnten Schienen und das Gestell ein Zwischenstück eingelegt, dessen Stärke nach Belieben verändert werden kann.

Der maximale spezifische Gleitbahndruck ist etwas größer, als in der Regel üblich. Er beträgt 4,1 kg/qcm während des Anlassens und 3,5 kg/qcm im Betrieb. Sowohl Kreuzkopf- wie Kurbelzapfen und Gleitbahn sind nur mit gewöhnlicher Tropf Schmierung ausgestattet. Das Schmieröl fließt zu diesem Zweck von einem auf der obersten Galerie aufgestellten Oelreservoir den auf der Vorderseite der Zylinder befestigten Schmierleisten zu, welche den Oelzufluß zu den einzelnen Schmierleitungen regeln. Von den Schmierleisten führen eine Anzahl Tropfrohre zur Gleitbahn und zu den vier Schmiergefäßen am oberen Pleuelstangenkopf. Zwei von diesen Schmiergefäßen versorgen die beiden Kreuzkopf zapfen, die beiden anderen Gefäße entleeren ihren Inhalt ins Innere der Pleuelstange, von wo das Oel dem Kurbelzapfen zufließt.

Die kräftig gehaltene Kolbenstange ist an ihrem oberen Ende durch einen Rundflansch mit dem Kolben verbunden. Der letztere ist sehr kurz gehalten und mit einem besonders eingesetzten, auswechselbaren Boden versehen, der durch einen Anker mit dem Kolbenbefestigungsflansch verbunden ist. Die Zylinderbüchse aus Spezialgußeisen ist in der vom Augsburger Typ her bekannten Weise eingesetzt. Da aber hier die seitlichen Drücke auf die Zylinderwand vollkommen fortfallen, wurde auch auf eine besondere Führung der Zylinderbüchse in ihrem mittleren Teil sowie auf die Anbringung von Verstärkungsrippen verzichtet. Die Schmierung der Zylinderbüchse und des Kolbens ist in konstruktiv sehr schöner Weise durchgeführt, die im praktischen Betrieb wohl sehr gute Resultate liefern dürfte. Die Zylinderbüchse enthält nämlich eine Anzahl von Bohrungen parallel zur Achse, welche in gewisser Höhe in eine ringförmige Schmiernut münden. Die Oelzuführung zu diesen Bohrungen erfolgt unter Druck mit Hilfe von Mollerups, die auf Konsolen der Grundplatte auf der Auspuffseite der Maschine sitzen und mittels Schwinge, Gestängen und Sperrklinke vom Kreuzkopf aus angetrieben werden.

Das aus der Zylinderbüchse wieder abfließende Oel sammelt sich in einem am unteren Ende der Büchse befestigten ringförmigen Trog. Der Arbeitskolben ist an seinem unteren Ende mit einem ringsherum laufenden Fransenblech versehen, welches jeweils beim Durchgang durch die untere Totlage in den erwähnten ringförmigen Trog eintaucht und einen Teil des darin angesammelten Schmieröles wieder mit nach oben nimmt. Auf diese Weise kann der Verbrauch des teuren Zylinderschmieröls auf ein Minimum herabgedrückt werden, und außerdem wird dadurch das lästige Umherspritzen von Oeltropfen mit ziemlicher Sicherheit vermieden.

Das Gestell der Maschine macht einen äußerst flotten Eindruck. Es sind zur Erzielung größerer Steifigkeit je zwei benachbarte Ständer zu einem einzigen Gestell verbunden, jedoch in der Weise, daß die einen Teil des Gestelles bildenden Zylindermäntel allseitig frei emporragen. Die Gleitbahnen für die Kreuzköpfe sind nicht besonders eingesetzt.

Die Zylindermäntel sind in eleganter Weise aus dem schlank ansteigenden Ständer herausmodelliert, und besonders der untere Zylinderbord bildet nach der Steuerseite hin einen zweckmäßigen und wirkungsvollen Uebergang von der Gleitbahn zur Stützsäule. Jeder Zylinder besitzt nur eine einzige starke Säule von 230 mm ∅, welche mit dem taschenförmigen Ausbau des Zylindermantels verbolzt ist. Zur Sicherung dieser Verbindung dient eine zweiteilige Muffe, welche den Bord der Tasche und der Säule umspannt und mittels Schrumpfring zusammengehalten wird. Die Verbindung macht einen sehr gefälligen Eindruck.

Die Wasserkühlung erstreckt sich nicht nur auf den den Zylinder umschließenden oberen Teil des Gestelles, sondern auch auf den die Geradführung bildenden Balken.

Der Kühlwasserübertritt nach dem Zylinderdeckel vollzieht sich durch kleine, zwischen Befestigungsschrauben sitzende Stutzen.

Der Zylinderdeckel besitzt eine Form, die meines Wissens bei Diesel-Motoren zuerst von der Maschinen-

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Textabbildung Bd. 327, S. 51
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Textabbildung Bd. 327, S. 53
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Textabbildung Bd. 327, S. 55
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Textabbildung Bd. 327, S. 57
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Textabbildung Bd. 327, S. 59
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und Bronzewarenfabrik Riedinger in Augsburg angewendet wurde. Der Deckel ist nämlich auf seiner oberen Seite teilweise offen gegossen, so daß die Gußspannungen auf ein erträgliches Maß zurückgeführt sind und Kern- und Reinigungslöcher entbehrlich werden. Der Abschluß erfolgt nachträglich durch einen starken schmiedeeisernen Ring, welcher vermöge seiner hohen Festigkeit den Deckel sehr widerstandsfähig gegen Deformationen macht.

Die Steuerung unterscheidet sich im Prinzip nicht von der bekannten Augsburger Ausführung, zeigt aber in Einzelheiten viele geschickte Verbesserungen. So ist das Auspuffventil mit einer sehr kompendiösen Wasserkühlung versehen, die zugleich an Einfachheit wohl kaum übertroffen werden kann. Dafür sind die Einsaug- und Auspuffventileinsätze ohne Wasserkühlung ausgeführt, wodurch günstige Durchgangsquerschnitte für die Gase geschaffen werden.

Um eine möglichst geringe Bauhöhe für Einsaug- und Auspuffventile zu erzielen, wurden sie mit je zwei Ventilfedern ausgerüstet, deren Wirkungen sich addieren. In sehr geschickter Weise wird auch die Befestigung der Laterne des Brennstoffventils auf dem Ventileinsatz erzielt. In einer ringförmigen Aussparung am unteren Ende der Laterne sitzt eine zweiteilige mit Gewinde und Sechskant versehene Büchse, welche zugleich mit der Laterne auf den Ventileinsatz aufgebracht und dann angesogen wird, bis die Laterne dichtend aufsitzt.

Das Umstellen der Maschine auf „Betrieb“, „Ruhe“ oder „Anlassen“ erfolgt mit Hilfe einer langen senkrechten Spindel, die mittels zweier Handräder sowohl von der oberen Galerie wie auch von ebener Erde aus bedient werden kann. Die Saugstutzen je zweier benachbarten Zylinder vereinigen sich zu einem langen Rohr, das in den die beiden Geradführungsbalken verbindenden Gestellteil mündet. Der letztere besitzt zum Ansaugen der Luft drei kreisrunde Oeffnungen, welche mit Drahtfiltern verschlossen werden können.

Die Auspuffrohre, von denen eines für jeden Zylinder vorhanden ist, sind bis unter den Flur mit Wasserkühlung versehen und mit Kompensationsstücken ausgerüstet.

Zwei Treppen und zwei geräumige Galerien sorgen für bequeme Zugänglichkeit sämtlicher Teile.

Die Maschine besitzt einen dreistufigen Kompressor, der am rechtsseitigen vorderen Ende der Maschine montiert ist und mittels Stirnkurbe), Treibstange und Schwinge angetrieben wird. Die drei Stufen sind auf zwei Zylindergruppen verteilt. Der mehr nach der Mitte zu liegende Zylinder ist der Niederdruckzylinder. Derselbe besitzt eine Vorrichtung zum Drosseln der angesaugten Luft. Der zweite, die Mittel- und Hochdruckstufe enthaltende Zylinder ist ein gewöhnlicher Verbundkompressor bekannter Bauart. Der Zwischenkühler ist unmittelbar an den Kompressor angebaut. Zwei unter dem Flur angeordnete Reinigungsgefäße sorgen für Entwässerung und Entölung der komprimierten Luft.

In den Taf. IV bis VI ist eine Einbauzeichnung nebst Rohrplan des hier beschriebenen Motors wiedergegeben.

Ich werde mich später noch mit einigen weiteren sehr bedeutenden Konstruktionen der Grazer Waggon- und Maschinenfabrik-A.-G. zu beschäftigen haben, glaube aber dem endgültigen Urteil der Leser nicht vorzugreifen, wenn ich schon hier der Firma das Zeugnis glänzender Leistungsfähigkeit und großer Selbständigkeit ausstelle.

(Fortsetzung folgt.)

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