Betriebsstoffe, Verbrennung und Abgase |
|||
Navigation durch das Thema | |||
Auch
Diesellokomotiven benötigen Betriebsstoffe.
Diese unterteilen sich in Produkte, die verbraucht werden und in Stoffe,
die erhalten bleiben. Zum zweiten Punkt gehören die
Schmiermittel, auch
wenn diese nach einer Zeit gewechselt werden müssen. Wir wollen uns nun
den Betriebsstoffen zuwenden, die einem Verbrauch unterworfen sind. Das
sind Sauerstoff und die
Treibstoffe. Letztere reagierten mit dem
Sauerstoff bei der Verbrennung.
Im Fall, dass diese speziellen Stellen nicht
zugänglich waren, konnten die Befüllungen auch von einem anderen Fahrzeug
aus erfolgen. Jedoch war es nicht möglich eine Leitung für die Versorgung
mitzu-führen. Damit der Treibstoff Diesel auf dem Fahrzeug mitge-führt werden konnte, musste ein Behälter vorge-sehen werden. Dieser wurde an der Lokomotiv-brücke aufgehängt und er befand sich zwischen den beiden Drehgestellen. Wobei es eigentlich auf beiden Seiten einen
Treib-stoffbehälter gab.
Diese wurden mit einer Leitung verbunden. Das Gehäuse der
Tanks bestand
aus ein-fachem Stahlblech, das vor dem Befüllen zu einem dichten Behälter
verschweisst wurde. Dieser
Treibstoffbehälter war somit einfach
aufge-baut. Eine doppelte Wand, die bei einer Be-schädigung verhindert
hätte, dass der
Treibstoff auslaufen konnte, war somit nicht vorhanden.
Das
Dieselöl musste daher in diesem Fall aufgefangen werden. Ein
beschädigter
Tank durfte jedoch nicht mehr befüllt werden und die
Lokomotive musste in den Unterhalt, wo der Wechsel dank den Schrauben sehr
schnell erfolgen konnte. Gefüllt werden konnte der
Treibstoffbehälter von
beiden Seiten der
Lokomotive. Diese mit einem einfachen Deckel
verschlossenen
Einfüllstutzen waren einer der Gründe, warum der
Tank an
dieser eher kritischen Stelle verbaut wurde. Nur so konnte dieser vom
Boden aus befüllt werden. Gerade bei Fahrzeugen im Baudienst, erfolgte die
Betankung auch an abgelegenen Stellen. Dann konnte man nicht mit Leitern
arbeiten.
Das führte zu ausgeglichenen
Verhältnissen bei den
Luftdrücken. Es konnte bei der Entnahme des
Treibstoffes kein Unterdruck entstehen. Eine Lösung, die bei Fahrzeugen
mit Verbrennungs-motor üblich war. Dies galt jedoch nicht für die Kennzeichnung der Einfüllstelle. Während der Deckel zum Behälter in einer gewöhnlichen Farbe gehalten war, wurde rund um das im Rahmen vorhandene Loch ein rosa eingefärbter Ring angebracht. Dieser war jedoch nur bei
Lokomotiven der
Schweizerischen Bundesbahnen SBB und damit auch hier, vorhanden. Die
unge-wöhnliche Farbe war dabei aus den entsprechenden Schemen der älteren
Baureihen übernommen worden. Es wird Zeit, dass wir mit der Befüllung des Behälters beginnen. Dazu öffnen wir auf einer Seite der Lokomotive den Einfüll-stutzen. Damit konnte die Triebstoffleitung der Tankanlage in das Loch gesteckt werden. Es war daher eine Befüllung vorhanden, die den
Massnahmen entsprach, wie sie auf der Strasse verwendet wurden. So konnte
zumindest theoretisch die
Lokomotive an der gleichen Tank-stelle, wie die
Autos, ihren
Treibstoff auffüllen. Bei der Wahl des zu benutzenden
Treibstoffes war
jedoch keine grosse Auswahl vorhanden. Zugeführt wurde normaler
Diesel.
Dieser Triebstoff unterschied sich nicht von den auf der Strasse
eingesetzten Produkten. Somit mussten auch die Schweizerischen
Bundesbahnen SBB die in der Schweiz auf Treibstoffen erhobenen Steuern
bezahlen. Das vergleichbare
Heizöl extraleicht, war jedoch, wie auf der
Strasse nicht zugelassen.
Um zu verhindern, dass zu viel
Treibstoff eingefüllt wurde, war am
Tank eine Anzeige vorhanden. Diese gab mit Hilfe eines Schwimmers an, wie
gross der Vorrat im Behälter ist. Genauere Angaben zur Füllmenge gab es
nur im
Führerstand. Das im Treibstoffbehälter vorhandene Dieselöl musste dem Motor zugeführt werden. Dazu war eine Förderpumpe vorhanden, die den Treibstoff dem Tank entnahm. Damit keine Verunreinigungen, die durch die
Einfüllstutzen leicht in den Behälter gelangen konnten, in die Leitung
gerieten, war ein einfacher
Filter eingebaut worden. Gerade diese
Ver-schmutzungen waren der Grund, warum der
Tank nicht zu weit entleert
werden durfte. Mit Hilfe der
Förderpumpe wurde der
Treibstoff zum
Dieselmotor gebracht. Ausser der erwähnten Reinigung, gab es jedoch keine
weitere Aufbereitung des
Diesels. Dieser konnte jedoch an sehr kalten
Tagen den
Filter verstopfen, weil Paraffin ausgeschieden wurde. Um dies zu
verhindern, wurde das
Dieselöl mit Zusatzstoffen durchmischt. Daher musste
der Treibstoff auch nicht mit der
Vorheizanlage erwärmt werden. Das Ziel des von der
Förderpumpe zugeführten
Diesels
war die
Einspritzpumpe. Da diese jedoch nur den für die Verbrennung
benötigten
Treibstoff bezog, kam es in der Leitung zu einem Rückstau.
Damit dieser nicht die Zufuhr behinderte, wurde zu viel beförderter Diesel
wieder über eine Rücklaufleitung in den
Tank geführt. Das beim heissen
Motor erwärmte
Dieselöl sorgte so dafür, dass der Vorrat mit der Zeit auch
erwärmt wurde. Mit der
Einspritzpumpe wurde der
Treibstoff mit hohem
Druck der
Einspritzdüse zugeführt. Das erfolgte auch, wenn diese kein
Dieselöl benötigte. Die Zuführung in den Verbrennungsraum erfolgte durch
die Motorsteuerung genau in dem Zeitpunkt, wenn die Explosion erfolgen
sollte. Dabei entzündete sich der Treibstoff mit der dort enthaltenen
Ladeluft. Wir haben die Zufuhr des
Diesels abgeschlossen und können uns
nun der Luft zuwenden. Die für die Verbrennung benötigte Luft, wurde über
seitliche
Lüftungsgitter in den Innenraum des
Vorbaus und dort sofort in
eine geschlossene Leitung geleitet. Es fand daher keine Beruhigung der
Verbrennungsluft statt. Jedoch war diese Massnahme hier nicht
erforderlich, weil die Luft regelrecht angesaugt wurde. Trotzdem konnte
sie nicht einfach in die Leitung geführt werden, denn die normale Luft war
mit Tieren und Schwebeteilen durchsetzt.
Diese wurde für diesen
Zweck entwickelt. Die Sauberkeit und damit die
Reinig-ungsfähigkeit der
Luftfilter wurden zudem durch das eingebaute
Diagnosesystem der Lokomotive überwacht. Nach der Reinigung im Luftfilter wurde die Luft dem Abgasturbolader zugeführt. Dabei wurden auf der Lokomotive zwei Turbolader verbaut. Jeder versorgte eine Reihe der Zylinder mit der notwendigen Verbrennungsluft. Da
mit dem Turbinenrad des Turbos eine Verdichtung der Luft erfolgte, erhöhte
sich der Anteil des Sauerstoffes. Damit konnte die Verbrennung verbessert
werden. Das wiederum sorgte für eine gute Ausnutzung des
Treibstoffes. Der grosse Nachteil dieser Verdichtung war jedoch, dass die Ladeluft stark erhitzt wurde. Dabei wurde die Luftfeuchtigkeit ausgeschieden und durch die sehr hohen Werte bei der Temperatur unverzüglich verdampft. Das führte dazu, dass dieses Wasser zu keinem
Problem führte, denn der so ent-standene
Heissdampf unterstützte sogar die
Verbrennung. Ein Effekt, den man schon bei den Dampflokomotiven mit Erfolg
nutzte. Trotzdem durfte die Ladeluft auch nicht zu heiss sein. In diesem Fall käme es im Motor zu fehlerhaften Zündungen. Diese wiederum würden zu einer schlechten Verbrennung führen. Die Folge wäre eine geringere Leistung des Dieselmotors. Ein Effekt, den man natürlich
vermeiden wollte. Aus diesem Grund wurde die vom
Abgasturbolader
gelieferte Diese Ladeluftkühler kühlten die Luft mit Hilfe des Kühlwassers im Kreislauf mit niederen Temperaturen über einen Wärmetauscher wieder ab. Das hatte jedoch zur Folge, dass der Ladedruck gemildert wurde. Da dieser Effekt bei
der Konstruktion bekannt war, wurde im
Turbolader ein höherer Druck als
effektiv erforderlich erzeugt. Somit war nach der
Kühlung optimal
aufbereitete Der Motor arbeitete mit vier Schritten. Dabei begann
jeder Umlauf mit dem sich am oberen Totpunkt befindlichen
Kolben. In dem
Moment, wo dieser wieder nach unten lief, wurden die
Einlassventile
geöffnet. Über diese strömte nun die vorher erzeugte
Kurz bevor der
Kolben jedoch am oberen Totpunkt
angelangt war, wurde durch die Steuerung des Motors die
Einspritzdüse
geöffnet. So gelangte nun auch der
Treibstoff zur heissen Luft. Die
Temperatur war so hoch, dass das
Dieselöl sich automatisch selber
entzündete. Es wurde somit keine externe Zündung benötigt, was ein Merkmal
dieser Motoren war. Jetzt setzte nun auch der dritte Takt ein und das war
jener, der die Arbeit verrichtete. Durch die Verbrennung des
Dieselöls vergrösserte sich
das Volumen wieder und der
Kolben wurde mit grosser Kraft nach unten
gedrückt. Auch wenn hier etwas gemildert von einer Verbrennung gesprochen
wird, es war eine explosionsartige Entzündung. Wie bei solchen Effekten
üblich, wurde die Luft ausgedehnt. Da der
Zylinder verschlossen war,
konnte dieses Volumen nur geschaffen werden, wenn der Kolben nach unten
gedrückt wurde.
War
dies der Fall, wurden die
Auslassventile geschlossen und mit dem Öffnen
der
Einlassventile begann der beschriebene Vorgang erneut mit dem ersten
Takt. Der beschriebene Vorgang wiederholte sich immer wieder. Dabei wurden die Ventile und die Einspritzdüse durch den Motor selber ge-regelt. In der Folge lief der Motor, bis er keinen Treibstoff mehr zur Verfügung hatte. Diesen Effekt nutzte man um den Motor
abzustellen, denn ohne
Dieselöl lief der Motor nicht. Die Drehung des
Anlassers war auch nur not-wendig, damit mit beim dritten Takt eine
Verbrennung erfolgen konnte. Die, durch die Verbrennung des Dieselöls entstandenen, Abgase wurden nach den Auslassventilen in einem Rohr gesammelt. Dabei hatte jede Reihe Zylinder eine eigene Leitung erhalten, so dass nun zwei Abgas-rohre vorhanden waren. Dieses Rohr wurde lediglich
mit dem zweiten Turbinenrad des
Abgas-turboladers verbunden. Dort sorgten
die
Abgase dafür, dass die Nach den
Turboladern wurden die
Abgase der beiden
Zylinderreihen schliesslich in einem gemeinsamen Rohr gesammelt und dem
Abgasschalldämpfer zugeführt. Da dieses Rohr nun stark erwärmt wurde, war
es mit einer
Kühlung versehen worden. Dabei benutzte man das
Kühlwasser,
das mit den niederen Temperaturen arbeitete. Nebeneffekt war, dass dadurch
auch die heissen Abgase etwas abgekühlt wurden. Wie wichtig das war,
erfahren wir später. Im Abgasschalldämpfer wurden die durch die
Explosionen sehr unruhigen
Abgase beruhigt. Sie müssen wissen, dass diese
stark angeregten Luftmoleküle den Lärm erzeugten. Durch den
Schalldämpfer
wurden sie so beruhigt, dass der Lärm verringert werden konnte. Dazu
benutzte man verschiedene Massnahmen, die in dem Bauteil enthalten waren.
Der Abgasschalldämpfer funktionierte so optimal, was zur ruhigen
Lokomotive beitragen sollte.
Daher wurden auch die in den
Abgasen enthaltenen Russpartikel
über dem
Führerhaus
in die Umwelt entlassen und gelabgten so nicht in den
Führerraum. Mit einer optimalen Verbrennung war jedoch deren
Anteil bei der Verbrennung so gering, dass die Abgase nur sehr leicht
verfärbt wurden. Der schwarze Rauch war nicht mehr vorhanden. Dieser
war insbesondere bei älteren Baureihen immer wieder ein Problem. Dabei
entstand dort dieser Rauch nur, wenn die Verbrennung nicht optimal war.
Durch die bei diesem Motor vorhandenen Lösungen wurde eine optimale
Verbrennung angestrebt. Das führte zu einem geringeren Anteil beim Russ.
Trotzdem auch bei der Reihe Am 841 war dieser noch vorhanden. Der auf dem Vorbau aufgebaute Kamin war farblich nicht behandelt worden. Durch die Kühlung der Abgase wurde das Metall jedoch nicht so strak erhitzt, dass es rosten konnte. Daher wirkte der Kamin lange Zeit in seinem silbergrauen Farbton als sauber. Nur im Bereich
der
Abgase konnte man den enthaltenen Russ an der schwarzen Färbung
erkennen. Doch die Position des
Kamins war auch ein grosses Problem für
die Anlagen. Weil die
Abgase mit hohem Druck ausgestossen wurden,
gelangten sie über die
Lokomotive. In der Schweiz befand sich dort jedoch
die
Fahrleitung. Das dort verwendete Kupfer war jedoch sehr anfällig auf
zu grosse Hitze. Dank der
Kühlung der Abgase, konnte wirksam verhindert
werden, dass durch die
Diesellokomotive der
Fahrdraht beschädigt wurde.
Die Maschine konnte daher auch in langsamer Fahrt eingesetzt werden.
|
|||
Letzte |
Navigation durch das Thema |
Nächste | |
Home | SBB - Lokomotiven | BLS - Lokomotiven | Kontakt |
Copyright 2022 by Bruno Lämmli Lupfig: Alle Rechte vorbehalten |