Der Dieselmotor |
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Die Betrachtung des thermischen Teils der
Lokomotive, zeigt eine spezielle Lösung für diese
Lokomotive auf. Dabei müssen wir noch einmal einen kurzen Blick in das
Pflichtenheft
werfen. Dort wurde von den Schweizerischen Bundesbahnen SBB verlangt, dass
die Lokomotive auch mit halber
Leistung
wirtschaftlich betrieben werden sollte und dass die Umschaltung auf volle
Leistung auch während dem Betrieb erfolgen sollte. Diese Halbierung der
Leistung
verlangte, dass bei der
Lokomotive zwei
Dieselmotoren
eingebaut werden mussten. Damit haben wir eine Maschine mit mehreren
Motoren erhalten. Diese Lösungen wurden in jener Zeit in erster Linie
angewendet um die Leistung zu erhöhen. Mit der Idee, dass die Lokomotive
auch mit halber Leistung eingesetzt werden sollte, waren die
Schweizerischen Bundesbahnen SBB den anderen Bahnen weit voraus. Die beiden
Dieselmotoren
arbeiteten deshalb vollständig unabhängig und konnten so nach belieben zu-
oder abgeschaltet werden. So konnte, wenn die
Lokomotive nur im Bereich der Teillasten arbeitete, ein
Dieselmotor einfach abgestellt werden. Die Lokomotive funktionierte normal
weiter, hatte jedoch nur noch die halbe
Leistung
zur Verfügung. Für uns bedeutet dies jedoch, dass wir uns auf die
Betrachtung eines Motors beschränken können. Geliefert wurden die Motoren für die Lokomotive von der Firma Gebrüder Sulzer in Winterthur. Sulzer war damals im Bau von leistungsfähigen Dieselmo-toren an der Weltspitze dabei und konnte gute Motoren in dieser Leistungsklasse bauen. Die in der
Lokomotive eingebauten Motoren waren vom Typ 6LDA25. Dabei
enthielt, wie wir gleich erfahren werden, die Typenbezeichnung alle
wich-tigen Angaben zum Motor und wurde nicht künst-lich generiert. Der langsam laufende Dieselmotor mit Aufladung (LDA) hatte sechs Zylinder, die in Reihe angeordnet wurden. Der Durchmesser der Bohrung eines Zylin-ders betrug 250 mm. Die Hubhöhe des Kolbens wurde mit 320 mm angegeben Damit lässt sich der
Hubraum
eines
Zylinders
be-rechnen. Das Ergebnis ergibt dabei die zweite Zahl. Das heisst, es war
pro Zylinder ein Hubraum von 15.7 Litern vorhanden. Wir haben damit die
Be-zeichnung des Motors bereits aufgeschlüsselt. Wie es die Bezeichnung schon durchblicken
liess, handelte es sich um einen Motor, der eine maximale Drehzahl von 850
Umdrehungen in der Minute hatte. Im Bereich von 470 bis 850 Umdrehungen
arbeitete der Motor optimal. Damit lag der Wert deutlich unter den Werten,
die auch bei vergleichbaren
Lokomotiven üblich waren. Selbst bei den Schweizerischen
Bundesbahnen SBB sollte dieser tiefe Wert nicht mehr erreicht werden. Dieser
Dieselmotor
konnte eine maximale
Leistung
von 625 kW erzeugen. Für beide Motoren der Lokomotive ergab das eine
Leistung von 1 250 kW. Die Forderung des
Pflichtenheftes
wurde daher direkt umgesetzt. Um einen Vergleich zu erhalten, müsste man
die beiden Motoren mit einem Modell, das zwölf
Zylinder
hatte vergleichen. Da jedoch in einem einzigen Motor andere Bedingungen
vorliegen, würde das ein falsches Ergebnis ergeben. Für den Betrieb dieses Dieselmotors wurden drei Faktoren benötigt. So wurden mit Hilfe der Drehung der Kurbelwelle die Luft so stark verdichtet, dass sie sich extrem erhitzte. Der in den
Zylinder
eingespritzte
Treibstoff
ent-zündete sich in der Folge explosionsartig und ver-brannte. Es ist
deshalb wichtig, wenn wir die Zufuhr der Betriebsmittel etwas genauer
ansehen. Dabei beginne ich mit dem Treibstoff, der im
Tank
mitge-führt wurde. Der im Tank gelagerte Vorrat von Treibstoff konnte an einer Anzeige abgelesen werden. So musste die Lokomotive regelmässig Treibstoff nachfüllen, je-doch reichte der Vorrat von 3 000 Litern durchaus für eine normale Tagesleistung. Die tiefe Montage des Behälters war nötig,
damit er mit wenig Aufwand vom Boden aus mit frischem
Treibstoff
befüllt werden konnte. Diese Bauweise hatte sich grundsätzlich bei allen
Diesellokomotiven
durchgesetzt. Im
Tank
eingefüllt wurde normales
Dieselöl,
das dem
Heizöl
extraleicht entsprach. Da es sich bei der
Lokomotive jedoch um ein Fahrzeug handelte, musste auf dem
Treibstoff
die in der Schweiz obligatorische Verkehrssteuer bezahlt werden. Diese vom
Staat erhobene Steuer musste auch von den staatlich organisierten
Schweizerischen Bundesbahnen SBB entrichtet werden! Daher durfte nur
Dieselöl im Tank eingefüllt werden. Der in diesem
Tank
gelagerte
Treibstoff
musste schliesslich zum höher montierten
Dieselmotor
geführt werden. Diese Aufgabe übernahm eine Förderpumpe. Sie zog im Tank
das
Dieselöl
mit Hilfe von Unterdruck durch einen Treibstofffilter an. Dieser
Filter
war nötig, um das Dieselöl vor groben Verunreinigungen, wie versehentlich
in den Tank gefallen Schmutz zu befreien. So war der Treibstoff sauber und
konnte den Motoren zugeführt werden. Die so in die Kraftstoffleitung gelangte Flüssigkeit wurde durch die Pumpe einem am Dieselmotor montierten Hilfstank zugeführt. Dort wurde der Treibstoff durch die Wärme des Dieselmotors aufgeheizt. Damit erreichte das
Dieselöl
eine für die Verbrennung bessere Temperatur. Gerade bei kalten Tagen war
der Start nicht sehr leicht, auch wenn die
Lokomotive aus anderen Gründen grundsätzlich vorgeheizt
wurde. Die dabei von der Pumpe geförderte Menge war konstant und konnte nicht reguliert werden. Die geförderte Menge lag somit immer höher, als der Verbrauch des Diesel-motors betrug. Der dadurch immer reichlich gefüllte
Hilfstank wurde mit einer
Rücklaufleitung
mit dem
Tank
verbunden. So konnte überzähliger
Treibstoff
wieder in den Tank zurückgeführt werden. Dabei handelte es sich jedoch um
erwärmtes
Dieselöl. Nebeneffekt dieser
Rücklaufleitung
war, dass der
Treibstoff
im
Tank
dadurch leicht erwärmt wurde. Besonders im Winter war das ein grosser
Vorteil, da kalter
Diesel
über eine schlechtere Verbrennung verfügte, als warmer. Eine direkte
Vorheizung des
Kraftstoffes
war jedoch nicht vorhanden, so dass im Winter spezielle Zusätze dem
Dieselöl
beigemischt werden musste. Im Betrieb verhinderte andere Probleme, dass
der Diesel zu kalt werden konnte. Die Einspritzpumpen bezogen schliesslich den Treibstoff und erhöhten den Druck auf sehr hohe Werte. Sie haben richtig gelesen, der Motor hatte für jeden Zylinder seine eigene Einspritzpumpe erhalten. So konnte die Zufuhr von Brennstoff in den
Verbrennungsraum optimal reguliert werden. Der in der
Einspritzpumpe
behandelte
Treibstoff
wurde nur noch der
Einspritzdüse
und somit dem Verbrennungsraum zugeführt. Die Luft für die Verbrennung wurde von aussen durch die Lüftungsgitter vor dem Führerhaus in den Maschinenraum gezogen und dort beruhigt. Danach gelangte sie durch Unterdruck und einen Staubfilter in das Luftleitungssystem des Dieselmotors. Der Unterdruck in der Leitung wurde vom
Abgasturbolader
erzeugt. Wegen der tie-fen Drehzahlen war zudem das bei
Dieselmotoren
mit Turbo immer wieder ge-fürchtete Turboloch nicht so sehr spürbar. Daher sprachen wir vorher auch von einem aufgeladenen Dieselmotor. Gerade die Firma Sulzer konnte bei diesen Geräten auf eine grosse Erfahrung zurückblicken, denn schliesslich wurden diese Abgasturbolader seinerzeit in den Hallen der Firma Sulzer erfunden. Bei
Lokomotiven der damaligen Zeit waren jedoch dank den
Turboladern
die ho-hen
Leistungen
bei vergleichsweise kleinen
Dieselmotoren
erst ermöglicht worden. Die so entstandene Ladeluft, die durch den Druckanstieg zusätzlich noch erwärmt wurde, besass einen grösseren Anteil an Sauerstoff, was der Verbrennung förderlich war. Eine weitere Aufbereitung der
Verbrennungsluft, wie zum Beispiel eine
Ladeluft-kühlung,
gab es auf der
Lokomotive nicht mehr. Daher war ein einfacher
aufge-ladener
Dieselmotor
eingebaut worden, der einen zuverlässigen Betrieb der Loko-motive über
eine längere Zeit zusicherte. Gestartet wurde der Dieselmotor ab einer Batterie und mit dem Hauptgenerator. Dieser arbeitete in diesem Moment als Motor und versetzte nur die Kurbelwelle in Bewegung. Dadurch wurde auch die Nockenwelle in Bewegung versetzt. So wurde die Verdichtung der Luft
eingeleitet und im richtigen Moment der
Treibstoff
eingespritzt. Dieser entzündete sich an der heissen Luft und der
Dieselmotor
nahm seine Arbeit nach kurzer Zeit auf. Gearbeitet wurde mit dem Viertaktsystem, so
dass der
Zylinder
zuerst die
Ladeluft
in den Verbrennungsraum zogen. Diese wurde anschliessend verdichtet und
stark erhitzt. Der
Treibstoff
konnte nun eingespritzt werden. Es kam beim dritten Takt zur Verbrennung.
Durch die Vergrösserung des Volumens wurde der
Kolben
nach unten gedrückt und so die
Kurbelwelle
in Bewegung versetzt. Zum Schluss wurden die
Abgase
noch ausgestossen.
Die
Steuerung der
Ventile
und der
Einspritzpumpen
übernahm eine
Nockenwelle,
die mit Hilfe einer Kette mit der
Kurbelwelle
verbunden war. Der
Dieselmotor
arbeitete nun und drehte so die Kurbelwelle, die mit dem Hauptgenerator
verbunden war. Dieser konnte damit zur Erzeugung von elektrischer Energie
benutzt werden. Diese
Elektrizität
stand anschliessend den
Fahrmotoren
zur Verfügung und wurde nicht für den Dieselmotor benötigt. Da man nun keinen direkten Eingriff auf die
Steuerung des Motors mehr hatte, konnte dieser nur mit zwei Methoden
abgestellt werden. Da sich aber die Lösung mit dem Verschliessen des
Abgasrohres in dieser Leistungsklasse nicht als praktikabel erwies, musste
man hier die Lösung mit den
Einspritzpumpen
wählen. Eine Lösung, die auch schonender für den
Dieselmotor
war und so eigentlich bei den meisten
Lokomotiven angewendet wurde. Die
Einspritzpumpen
wurden einfach gesperrt und unterliessen somit die Zufuhr von
Treibstoff.
Dadurch konnte nach dem zweiten Takt keine Zündung mehr erfolgen. Der
Motor stellte aus Mangel an
Dieselöl
den Betrieb ein und blieb stehen. Die Steuerung regelte, wann welcher der
beiden
Dieselmotoren
arbeitete. Wobei eine manuelle Regelung vorhanden war. Der Betrieb konnte
so schnell und einfach angepasst werden. Die bei der Verbrennung im Verbrennungsraum
entstandenen heissen
Abgase
wurden gesammelt und in einem gemeinsamen Rohr abgeführt. Bevor die Abgase
jedoch aus der
Lokomotive geführt wurden, mussten sie selber noch Arbeit
leisten. Die Abgase wurden dabei durch die Schaufelräder des
Abgasturboladers
geschickt und versetzten dieses in Bewegung. Dadurch konnte der
Turbolader
die Verbrennungsluft mit dem verbundenen Schaufelrad verdichten und es
entstand ein Kreislauf. Bisher gab es bei den Lokomotiven der Serie zu den Prototypen keinen Unterschied in Bezug auf die Dieselmotoren. Jedoch änderte sich das nun mit der Abgasanlage der Lokomotive. Dabei wurden die
Abgase
einem Rohr zugeführt und entlang der Mittelsäule der
Frontwand,
auf das Dach des
Führerhauses
geführt. Dort entliess man bei den vier
Prototypen
die Abgase ins Freie. Daher waren bei dieser
Lokomotive zwei
Auspuffe
vorhanden. Eine Dämpfung der Geräusche in den
Abgasen
fand jedoch nicht mehr statt. Durch die niedere Drehzahl waren diese eher
von einem tiefen Ton, der nicht so störend wahrgenommen wurde. Die
Lokomotive brummte daher mächtig, wenn sie an der Arbeit
war. Obwohl es ein gemütliches Brummen und knurren war, es war ein extrem
lautes Geräusch. Die Beschwerden der Anwohner führten daher dazu, dass man
die Serie veränderte. Bei der Serie wurden die
Abgase
daher nicht direkt in die Umwelt entlassen. Sie gelangten in eine auf dem
Dach aufgesetzt Blechkiste. Darin erfolgte eine Beruhigung der Abgase.
Diese Abgasschalldämpfer waren für jeden Motor separat ausgeführt worden.
Von der Seite her war die Trennung daher gut zu erkennen. Jedoch führte
das dazu, dass der Hohlraum verhältnismässig gering ausgefallen und so nur
eine mässige Dämpfung erfolgte. Die so etwas beruhigten
Abgase
gelangten anschliessend durch eine Öffnung ins Freie und verliessen so die
Lokomotive. Trotz dem
Schalldämpfer
blieben auch die Lokomotiven der Serie relativ laut. Eine Lokomotive der
Baureihe Bm 6/6 unter Volllast hörte man daher schon von weit her. Das
durchdringende tiefe brummende und knurrende Geräusch war daher weit zu
hören und ging, wie man so schön sagt, durch Mark und Bein.
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