Zweitakt Gegenkolben Dieselmotor NZD 9/12 (Junkers HK 65)

Beschreibung der Arbeitsweise

 

In einem beiderseitig offenen, wassergekühlten Zylinder bewegen sich in gegenläufiger Richtung zwei Kolben, von denen der obere die Spülschlitze und der untere die Auspuffschlitze steuert.

Auf dem oberen Kolben ist der Spülkolben befestigt. Er saugt die Frischluft durch den Luftfilter und drückt sie in das gleichzeitig als Aufnehmer dienende Kurbelgehäuse. Öffnet der obere Kolben die Spülschlitze, so tritt die durch den Spülkolben bereits vorverdichtete Luft in den Verbrennungsraum ein. Gegenkolben-Dieselmotoren Typ NZD 9/12 SRW arbeiten mit Gleichstromspülung. Die Spülschlitze sind tangential angeordnet, so dass die Luft dauernd in drehenden Bewegung gehalten wird. Diese Drehung wird auch während der Verbrennung beibehalten und garantiert einwandfreie Vermischung des Kraftstoffes mit der Luft und damit eine wirtschaftliche Arbeitsweise.

Beim Zusammengehen (Kompression) schließen die beiden Kolben die vom Spülvorgang im Zylinder befindliche Frischluft ein und verdichten sie. Der Kompressionsraum ist scheibenförmig und die vom Kühlwasser umspülte Fläche äußerst gering. Damit ist während der Kompression die geringste Wärmeableitung gesichert. Dies ist der Grund dafür, dass Gegenkolben-Dieselmotoren auch bei niedrigsten Außentemperaturen ohne jede Zündhilfe sofort anspringen.

 

Kurz vor der inneren Totpunktlage der Kolben wird durch die Einspritzdüse Kraftstoff in die durch die Kompression heiße und noch rotierende Luft gespritzt. Die Einspritzdüse, welche keinerlei gleitende Teile besitzt und damit auch keinem mechanischen Verschleiß unterworfen ist, spritzt den Kraftstoff fächerförmig-diagonal in den scheibenförmigen Verbrennungsraum.

 

Hierbei entzündet sich der Kraftstoff und durch die entstehenden Verbrennungsgase werden die beiden Kolben auseinandergetrieben. Die Triebwerke bewegen sich in entgegengesetzter Richtung. Dadurch heben sich die lästigen und so unerwünschten Erschütterungen hervorrufenden Massenkräfte auf. Die Fundamente können viel leichter gehalten werden als bei normalen Maschinen. In vielen Fällen lassen sich die gestellten Anforderungen nur durch Gegenkolbenmaschinen erreichen. Der untere Kolben (Druckkolben) drückt die Kurbelwelle in ihre rotierende Bewegung, während der obere Kolben (Zugkolben) zieht. Hierdurch werden sämtliche Kräfte innerhalb des Triebwerkes aufgenommen und nicht noch außen auf das Kurbelgehäuse übertragen. Das bedeutet weiter, dass die Hauptlager weitmöglichst entlastet sind und eine lange Lebensdauer und Betriebssicherheit von Natur aus besitzen.

 

Der Auspuff wird vom unteren Kolben gesteuert, welcher dem oberen Kolben voreilt. Durch Kurbelversetzung erreicht man eine Nachladung und nutzt somit den Spülvorgang weitgehendst aus.

 

Abgesehen davon, dass beim Gegenkolbenmotor der komplizierte Zylinderkopf mit seinen Ventilen und deren Antrieb wegfällt und damit eine der größten Störungsquellen beseitigt ist, wird der Kolbenverschleiß bei weitem nicht so groß wie bei einer normalen Einkolbenmaschine. Da jeder Kolben nur die Hälfte des Weges einer Einkolbenmaschine (bei gleichem Zylinderdurchmesser und Hubvolumen) zurücklegt. Daraus ergeben sich niedrige Kolbengeschwindigkeiten und lange Lebensdauer.

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