Thermische Ausrüstung Am 6/6

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Wir kommen nun zu den grössten Unterschieden zwischen den Baureihen. Es ist die Bereitstellung der für den Betrieb erforderlichen Energie. Bei der Baureihe Am 6/6 wurde ein Dieselmotor verwendet. Für die Rangierlokomotive Ee 6/6 II kam jedoch ein Primärstromkreis dazu. Sollten Sie sich für eine dieser beiden Varianten speziell interessieren, dann können Sie in der nun folgenden Tabelle auf die andere Variante wechseln.
Thermische Ausrüstung Am 6/6 Primärstromkreis Ee 6/6 II
                       

Mit dem thermischen Teil der Baureihe Am 6/6 kommen wir zum Herzstück jeder Diesellokomotive. Hier wird die Energie aus der Verbrennung des Treibstoffes in Form eines Drehmoments gewonnen. Erbaut wurde der hier verbaute Motor von der Firma Motor Chantiers de l’ Atlantique SA in Saint-Denis. Bei der Ortschaft handelt es sich um einen Stadtteil von Paris. Wir haben daher ein französische Aggregat für diese Reihe erhalten.

Das auf den Lokomotiven verbaute Modell war vom Typ 16 PA 4 V 185. Auch wenn wir anhand dieser Bezeichnung einige Eckdaten des Motors bereits ablesen können, lohnt es sich, wenn wir genauer hinsehen.

Es kann nur so viel bereits erwähnt werden, die Baureihe Am 6/6 sollte den grössten bisher in einer Lokomotive eingebauten Motor erhalten. Bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB sollte dieser Wert nicht mehr erreicht werden.

Vom Aufbau her handelte es sich um einen Motor, der mit vier Takten arbeitete. Es wurden dabei 16 Zylinder verbaut. Um die Länge des Bauwerks und damit von der Kurbelwelle zu verringern, wurden die Zylinder in zwei Reihen angeordnet.

Bei dieser Variante wird von einem V-Motor ge-sprochen und auch so sollten die Abmessungen da-für sorgen, dass das Führerhaus gegen den vor-deren Vorbau verschoben werden musste.

Jeder Zylinder hatte eine Bohrung von 210 mm er-halten. Dabei war ein Kolbenhub von ebenfalls 210 mm vorhanden.

Damit konnte ein Hubraum von 5.65 Liter berechnet werden. Wohl verstanden, diese Daten galten für einen Zylinder und davon waren 16 Stück vorhanden. Es war also ein grosser Dieselmotor, der für den Betrieb jedoch zwei wichtige Teile benötigte. Das war der Treibstoff und der für die Verbrennung wichtige Sauerstoff.

Speziell war nur, dass der hier verbaute Motor über eine gemeinsame Nockenwelle verfügte. So konnte die Zündfolge leicht eingestellt werden, denn bei so einem grossen Motor liefen immer einige Zylinder parallel. Hier waren es vier Stück und diese mussten so angeordnet werden, dass die Kurbelwelle gleichmässig belastet wurde. Sie sehen, beim Aufbau eines solchen Motors musste genau gearbeitet werden und das ging mit einer Nockenwelle einfacher.

Als Treibstoff wurde Dieselöl benötigt. Auch wenn immer wieder angenommen wird, dass Lokomotiven mit Heizöl extraleicht betrieben würden, stimmt das nicht. Es ist ein Fahrzeug, das mit einem Verbrennungsmotor versehen wurde und daher muss auch hier die Steuer entrichtet werden.

Lokomotiven der Staatsbahnen arbeiteten daher immer mit Dieselöl, der an in den Unterhaltsanlagen vorhandenen Tankstel-len bezogen werden konnte.

Da es nicht praktikabel ist, die Lokomotive direkt an der Leitung anzuschliessen, musste ein gewisser Vorrat mitgeführt werden. Dazu war der auf der Maschine verbaute Treibstoffbehälter vor-handen.

Wie bei anderen Baureihen war der Platz dazu nur zwischen den beiden Drehgestellen vorhanden, denn es musste möglich sein, den Treibstoffbehälter vom Boden aus und von beiden Seiten des Fahrzeuges zu füllen.

Dieser Tank konnte über normale Einfüllstutzen gefüllt werden. Eine Lokomotive tankt auch den Treibstoff und das unterschied sich in keiner Weise von der Strasse. Einziger Unterschied war, der Lokführer musste nach dem tanken nicht bezahlen.

Er musste auch nicht die richtige Seite suchen. Wann nachgefüllt werden musste, war an Anzeigen zu erkennen. Seitlich waren dazu auf unterschiedlichen Höhen einfache Schaugläser montiert worden.

Es wäre durchaus eine teure Rechnung geworden, denn der Tank fasste rund 3000 Liter Dieselöl. Auch wenn das viel erscheinen mag, für eine Diesellokomotive mit hoher Leistung war das eher gering. Je mehr Treibstoff mitgeführt wurde, desto weiter konnte gefahren werden. In dem Punkt unterschieden sich Diesellokomotiven nicht von den alten Dampflokomotiven, wo der Brennstoff auch nach einer Zeit verbraucht war.

Gerade der mitgeführte Vorrat beim Treibstoff zeigt deut-lich, dass wir hier eher Rangierlokomotiven erhalten haben. Für lange Fahrten auf der Strecke war zu wenig Dieselöl vorhanden.

In einem beschränkten Bereich, wie einem Rangierbahn-hof ging das jedoch. Der Grund war simpel, denn solche Anlagen beinhalten auch einen Bereich für den Unterhalt der Fahrzeuge. Mit anderen Worten, es war ein übliches Depot vorhanden, wo man tanken konnte.

Eine weitere Aufbereitung des Treibstoffes war nicht mehr erforderlich. Er wurde mit einer Förderpumpe zur Einspritzanlage und somit zum Motor gefördert. Damit keine Schwebeteile in die Leitung gelangten, war ein Filter vorhanden.

Gerade durch die bei der Betankung offenen Einfüllstutzen konnten auch grössere Objekte, wie Blätter oder Insekten in den Tank gelangen. Daher war die Reinigung eine wich-tige Angelegenheit.

Damit kommen wir zum zweiten Teil der für die Ver-brennung wichtigen Stoffe. Der Sauerstoff wird aus der normalen Luft bezogen.

Zwar hätte der Dieselmotor mit reinem Sauerstoff optimal betrieben werden können, aber der Transport war nicht möglich. Es handelt sich dabei um einen nicht brennbaren Stoff, der aber als Gas sehr leicht flüchtig war und der als Brandbeschleuniger angesehen werden kann. Auf einer Lokomotive ist das nicht sinnvoll.

Diese Aussenluft gelangte über die beim Führerhaus vorhandenen Lüftungsgitter in die Lokomotive. Auch hier waren Filter vorhanden die für eine Reinigung sorgten. In die Zylinder sollte wirklich nur Luft und Treibstoff gelangen. Wobei hier die Probleme nicht so gross gewesen wären, denn es wurde viel Luft benötigt und daher waren die Öffnungen gross genug. Trotzdem sorgten die Filtermatten dafür, dass saubere Luft in den Motor gelangte.

Um mehr Sauerstoff in den Verbrennungsraum zu bringen, musste die Luft zuerst verdichtet werden. Dazu wurde für jede Zylinderreihe ein Abgasturbolader be-nutzt. Es handelte sich dabei um das Modell VTR 250, das von der Firma BBC geliefert worden war.

Im Abgasturbolader wurde die Luft verdichtet, so dass davor ein Unterdruck entstand und mehr Luft in das System gelangte. Jedoch hatte diese Verdichtung und der Turbolader ein Problem.

Komprimierte Luft wir heiss. Wird sie jedoch zu heiss, kann es bei der Zündung zu Problemen kommen. Die nun als Ladeluft bezeichnete Luft wurde daher in einem Ladeluftkühler abgekühlt.

Dadurch sank zwar der Ladedruck etwas. Das konnte man jedoch mit dem Turbo einstellen und so gelangte optimal aufbereitete Luft in den Zylinder. In diesem wurde sie dann erneut durch Komprimierung sehr stark erhitzt und dann kam der Diesel dazu.

Der eingespritzte Diesel verbrannte an der heissen Luft sofort explosionsartig. Dadurch entstand eine Vergrösserung beim benötigten Raum und dieser entstand, in dem der Kolben nach unten gedrückt wurde.

Die Kurbelwelle und damit der Motor begann sich zu drehen. Speziell war hier, dass die eigentliche Zündung in einer Vorkammer erfolgte. Dadurch konnte die Zündung besser ablaufen, was eine optimale Ausnutzung erlaubte.

Die minimale Drehzahl, also der Leerlauf wurde mit 620 Umdrehungen in der Mi-nute angegeben. Der Arbeitsbereich erstrecke sich von 750 bis 1500 Umdrehungen. Dabei stand eine Leistung von 1 840 kW zur Verfügung.

Das war ein recht hoher Wert für den verfügbaren Raum und das Gewicht. Wobei hier nicht sonderlich darauf geachtet werden musste. Das bei einem Motor sehr wichtige Drehmoment wurde mit 1 241 Newtonmeter angegeben.

Um immer eine optimale Verbrennung bei den unterschiedlichen Drehzahlen zu erhalten, musste der Motor geregelt werden. Diese Aufgabe übernahm der auch hier vorhandene Woodwardregler.

Diese Motorregelung hatte sich bereits bei den vorhandenen Diesellokomotiven bewährt und kam auch hier zur Anwendung, es war also nicht in jedem Punkt eine Neuerung vorhanden und dieser Motorregler arbeitete sehr zuverlässig.

Wollte man den Dieselmotor starten, musste er einfach in Bewegung gesetzt werden. Wurde bei den älteren Maschinen dazu noch der Generator benutzt, kam hier ein normaler Anlasser zur Anwendung. Diese Motoren wurden ab den Batterien versorgt und das war der Grund, warum die Reihe Am 6/6 deutlich mehr davon hatte, als das bei der Reihe Ee 6/6 II der Fall war. Auch so wurden beim Start die Batterien sehr stark belastet.

Ein Problem gab es, denn bei diesem Startvorgang musste der Motor eine bestimmte Temperatur haben. Lag diese deutlich darunter, konnten Dieselmotoren nicht mehr gestartet werden. Der Grund dazu lag bei der recht hohen Zündtemperatur von Dieselöl. Bei einem kalten Motor setzte daher die Verbrennung nicht sofort ein. Daher werden solche Motoren in der Regel vor dem Start erwärmt. Man nennt das auch vorglühen.

Hier verzichtete man auf die gängige Lösung mit vorglühen, denn solche Kaltstarts waren wirklich selten. Wir werden später noch erfahren, warum das bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB so war. Trotzdem musste auch diese Möglichkeit angeboten werden und der Start war eine Belastung für das Fahrzeug, aber insbesondere für den grossen Motor. Kaltstarts führen immer wieder zu Schäden und daher sind sie unbeliebt.

Um die Zündtemperatur zu verringern, wurde neben Dieselöl auch noch Äther in den Zylinder gespritzt. Dieser brannte bei deutlich geringeren Temperaturen und so konnte der Motor gestartet werden.

Nach einigen Umdrehungen war der Motor warm genug, dass der Diesel von alleine verbrannte. Sie sehen, dass es brachiale Lösungen waren, denn auf die Reaktion des Äthers war der Motor schlicht nicht ausgelegt worden.

Diese Kaltstartvorrichtung der Baureihe Am 6/6 war jedoch eine sehr grosse Belastung für den Dieselmotor. In diesem Fall entstanden die grössten Schäden und daher sollte diese Methode verhindert werden.

Selbst bei kleineren Motoren sollte auf die Anwendung verzichtet wer-den. So grosse Motoren sollten daher vor dem Start aufgewärmt werden und damit das ging, kam gerade die Kühlung des Aggregates ins Spiel.

Gekühlt wurde der Dieselmotor mit einer Flüssigkeitskühlung. Dazu wur-de Wasser benutzt. Dieses lief in Leitungen durch den Motor und nahm dort die Wärme auf.

Mit einer Pumpe gelangte das Wasser in den Kühler, der sich auf der Seite der Puffer befand. Ein Ventilator bezog die Luft für die Kühlung über die grossen Lüftungsgitter und stiess diese auf dem Vorbau wieder in die Umwelt. So wurde das Personal von der heissen Luft nicht belästigt.

Dabei war spannend, dass bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB diesem Kühlwasser kein Frostschutzmittel beigemengt wurde. Daher musste wirksam verhindert werden, dass das Wasser gefrieren konnte. Es durfte auf keinen Fall gefrieren und daher musste ein Gebäude aufgesucht werden. Da die Lokomotiven aber auch im Freien abgestellt werden mussten, kam man nicht darum herum das Kühlwasser zu heizen und das war immer der Fall.

Es war eine elektrische Vorheizanlage vorhanden. Diese wurde so aufgebaut, dass sie vom Zustand der Lokomotive unabhängig arbeitete. Im Gleisfeld musste dazu die Versorgung vorgesehen werden.

An diese konnte die Lokomotive mit einem Kabel an-geschlossen worden. Spannend dabei war, dass diese Anlage auch in Betrieb genommen wurde, wenn die Maschine in einem Gebäude abgestellt wurde. Der Grund lag bei den erreichten Temperaturen.

Mit einer Pumpe wurde das Kühlwasser in Bewegung versetzt und dieses zusätzlich mit elektrischen Heizkörpern erwärmt.

Die hier erreichten Werte bei der Temperatur waren so eingestellt worden, dass der Dieselmotor auf nor-male Weise gestartet werden konnte.

Die vorhandene Kaltstartvorrichtung war wirklich nur im absoluten Notfall anzuwenden. In den Vorschriften war deren Anwendung klar umschrieben worden.

Bedingt durch die schnellen Bewegungen mussten die Bauteile und damit der Motor auch geschmiert werden.

Dazu wurde handelsübliches für Motoren geeignetes Schmieröl verwendet. Das Schmiermittel lagerte in einer Ölwanne und mit einer Ölpumpe wurde dieses an die entsprechenden Stellen im Motor gepresst. Danach tropfte es wieder in die Wanne. Ein Kühler sorgte dafür, dass das Öl nicht zu heiss werden konnte.

Angetrieben wurden diese Pumpen und auch der Ventilator auf hydrostatische Weise und damit direkt vom Dieselmotor. So war gesichert, dass der Motor unabhängig von der elektrischen Ausrüstung der Lokomotive gekühlt wurde. Das war besonders bei Störungen wichtig, da diese auch nach einer Fahrt mit Volllast auftreten konnten und so ein Ausfall zu schweren Schäden am Motor geführt hätte, so lange sich die Kurbelwelle bewegte, wurde gekühlt.

Uns fehlen noch die bei der Verbrennung entstehenden Abgase. Diese gelangten nach der Ausstoss aus dem Zylin-der zum Abgasturbolader und sorgten dort dafür, dass die Ladeluft verdichtet wurde.

Da dies Abgase durch die Explosionen sehr stark angeregt wurden, waren sie sehr laut und konnten wegen dem Pflichtenheft nicht einfach ins Freie entlassen werden. Zur Beruhigung der Gase war der auf dem Vorbau montierte Schalldämpfer vorhanden.

Mit diesem Abgasschalldämpfer konnten die Vorgaben von 85 dB (A) eingehalten werden. Der Aufbau sorgte zudem dafür, dass die heissen Abgase etwas gekühlt wurden. Danach gelangten sie über der Lokomotive ins Freie.

Es gab jedoch keine weitere Aufbereitung mehr. Die heute übliche Reinigung der Abgase waren damals noch nicht bekannt. Der Woodwardregler war jedoch so gut, dass selten Rauch ausgestossen wurde.

Damit haben wir den Motor abgeschlossen. Damit dessen Energie jedoch für die elektrischen Fahrmotoren genutzt werden konnte, war an der Kurbelwelle einfach ein Generator vorhanden.

Dieser war räumlich vom Dieselmotor getrennt worden. So konnte verhindert werden, dass ein allenfalls vorhandener Brand beim Dieselmotor nicht auch den Generator betraf. Eine aktive Löschanlage war hier jedoch nicht vorhanden.

Auch wenn ich vom Generator gesprochen habe, es war ein Hauptgenerator und auch noch Hilfsgeneratoren vorhanden. Diese lassen wir sein, denn wichtig für uns ist der Generator, der die Spannung für die Fahrmotoren lieferte. Dieser arbeitete mit den schon beim Dieselmotor erwähnten Drehzahlen und er verfügte über insgesamt acht Pole. Bei der in ihm hergestellten Spannung handelte es sich aber nicht um Gleichstrom, sondern um einen Drehstrom.

Bedingt durch den Aufbau des Generators arbeitete dieser mit einer stabilen Spannung von 1 221 Volt. Verändert wurden jedoch die Frequenz, die sich im Bereich von 50 bis 100 Hertz bewegte.

Beim abgegebenen Strom konnten maximal 816 Ampère abgerufen werden. Wir haben daher eine veränderliche Leistung von bis zu 1 725 kVA erhalten. Dabei war speziell, dass sich auch die Frequenz veränderte und das war für die Fahrmotoren sehr wichtig.

Da diese Frequenzen jedoch zu ungenau für den Betrieb der Fahrmotoren waren, musste zwingend eine Umwandlung vorgenommen werden. Daher wurde nach dem Generator ein einfacher Gleichrichter eingebaut.

So wurde aus dem Drehstrom eine Gleichspannung die bei einem Wert von 1 500 Volt lag. Diese wurde nun dem Zwischenkreis zugeführt und konnte dort schliesslich von den Fahrmotoren genutzt werden.

Wir haben nun die Bereitstellung der elektrischen Energie bei der Lokomotive Am 6/6 abgeschlossen. Zusammenfassend kann erwähnt werden, dass der Dieselmotor autonom war und sich so unabhängig kühlte und schmierte. Das war wichtig, weil die aus dem Drehmoment im Generator erzeugte elektrische Energie nicht immer zur Verfügung stand. Mit den bei einem Umrichter wichtigen Zwischenkreis unterbrechen wir die Betrachtung.

Sollten Sie sich nun auch für die elektrische Rangierlokomotive der Baureihe Ee 6/6 II interessieren, dann können Sie hier klicken und kommen zum Primärstromkreis. Wenn Sie unten jedoch auf weiter klicken, dann können sie der weiteren Umwandlung bei der Baureihe Am 6/6 folgen. Keine Angst, auch nach dem Abstecher zur elektrischen Version werden Sie wieder an diesen Punkt zurückkehren, denn der war gleich.

 

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