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Der Dieselmotor ist nicht so schlecht wie sein Ruf

Die große Beliebtheit erlangte der Dieselmotor aufgrund seines hohen Wirkungsgrads. Dieser liegt etwa 15 bis 20 Prozent über dem Wirkungsgrad eines Benzinmotors. Zudem erreicht der Dieselmotor ein deutlich höheres Drehmoment. Daher können Dieselfahrzeuge problemlos im niedrigen Drehzahlbereich gefahren werden. In der letzten Zeit litt der gute Ruf des Dieselmotors jedoch im erheblichen Maße. Einige Autohersteller haben bei der Ermittlung der Abgaswerte manipuliert. Daher entstand der Eindruck, dass Dieselmotoren aus Sicht des Umweltschutzes nicht gut sind.

So funktioniert ein Dieselmotor

In Zylindern bewegen sich Kolben ab- und aufwärts. Über die Pleuelstangen werden diese vertikalen Bewegungen auf die Kurbelwelle übertragen, die dadurch in Rotation versetzt wird. Dieselmotoren sind jedoch nicht mit Zündkerzen ausgestattet, sondern mit Einspritzdüsen. Bewegt sich ein Kolben im Zylinder abwärts, saugt er dabei Luft durch den Luftfilter an. Bei der Aufwärtsbewegung komprimiert der Kolben die angesaugte Luft. Das Verdichtungsverhältnis beträgt mehr als 1: 20. Dadurch erhitzt sich die Luft auf etwa 1.200 Grad. In diese heiße Luft wird der Dieselkraftstoff mit hohem Druck eingespritzt. Da der Kraftstoff während der Einspritzung zerstäubt wird, verbrennt er und löst dabei den eigentlichen Arbeitstakt aus. Beim Arbeitstakt wirkt ein Verbrennungsdruck von mehr als 50 bar auf den Kolbenboden. Im letzten Takt werden die Verbrennungsrückstände durch den Auspuff ins Freie geleitet.

Die Entwicklung des Dieselmotors

Seitdem es Dieselmotoren gibt, wurden sie ständig weiterentwickelt. Insbesondere im Bereich der Einspritzung gab es immer wieder innovative Neuerungen. Die ersten Dieselmotoren waren noch mit einer Vorkammer ausgerüstet. Der Kraftstoff wurde mit einem Druck von etwa 175 bar in die Vorkammer eingespritzt. Dort entzündete sich der Kraftstoff und setzt den Arbeitstakt des Motors in Gang. Bei diesen Motoren waren die dunklen Rauchwolken aus dem Auspuff immer sehr markant.

In der nächsten Ausbaustufe gab es dann eine Direkteinspritzung. Bei dieser Variante wurde der Kraftstoff mit etwa 250 bar direkt in den Brennraum des Zylinders eingespritzt. Derartige Motoren rauchten nicht mehr so stark aus dem Auspuff. Insgesamt hörte sich der Motor etwas härter an. Es entstand das typische Dieselklopfen. Noch moderner war dann die Pumpe-Düse-Einspritzung. Die Kraftstoffpumpe und die Einspritzdüse bilden bei dieser Technik eine Einheit.

Dieselmotoren der neuesten Generation sind zumeist mit einer Common-Rail-Einspritzung versehen. In einem Rohr, das sich oberhalb des Zylinderkopfes befindet, wird Dieselkraftstoff mit einem Druck von bis zu 3000 bar gefördert. Die Einspritzung erfolgt durch sogenannte Injektoren. Für jede Zündung entstehen bei diesen Motoren drei bis sieben Einspritzungen mit unterschiedlichen Mengen. Die jeweiligen Mengen und Zeitpunkte lassen sich auf elektronischem Wege mit höchster Präzision steuern.

Die Beeinflussung der Abgasemissionen

Die Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches ist bei den modernen Dieselmotoren sehr effizient. Trotzdem bleiben immer noch einige gesundheitsschädliche Substanzen in den Abgasen. Bei der Verbrennung reagieren Kohlenstoff und Wasserstoff mit Sauerstoff. Das eigentliche Problem ist jedoch, dass sich in der angesaugten Luft nicht nur Sauerstoff befindet. In der ganz normalen Umgebungsluft befinden sich mehr als 70 Prozent Stickstoff. Daher entstehen während der Verbrennung im Dieselmotor auch Stickoxide. Diese stehen im Verdacht, die Gesundheit und die Umwelt zu schädigen.

Es wurden in den letzten Jahren schon unterschiedlichste technische Möglichkeiten ausprobiert, um die Stickoxide und Rußpartikel der Dieselmotoren zu reduzieren. Es gibt inzwischen unterschiedliche Abgasfiltersysteme, die viele dieser unerwünschten Substanzen neutralisieren können. Auch im Bereich des Kraftstoffs gibt es interessante Forschungsansätze. Aus technischer Sicht ist es also durchaus möglich, Dieselmotoren umweltfreundlicher zu betreiben.