Schmierung und Kühlung |
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Sich schnell bewegende Teile, wie es sie in
einem
Dieselmotor
in ausreichender Menge gibt, müssen für einen gesicherten Betrieb immer
optimal geschmiert und gekühlt werden. Bei der
Schmierung
kommen deshalb beide Bereiche zum Tragen. Das
Schmiermittel
wird an den Stellen benötigt, wo die grösste Hitze anfällt. Dadurch wird
vom Mittel automatisch Wärme aufgenommen und so abgeführt. Dabei darf
jedoch die Schmierleistung nicht abfallen. Geschmiert wurde der
Dieselmotor
mit herkömmlichem Motorenöl. Diese Mineralöle sind speziell für diesen
Zweck entwickelt worden und besitzen in einem grossen Temperaturbereich
eine ausreichende Schmierleistung. Dadurch war eine optimale
Schmierung
für den Motor vorhanden, die jedoch nicht für eine unbeschränkte Zeit
verwendet werden konnte. Daher musste das
Schmiermittel
des Dieselmotors regelmässig ausgewechselt werden. Das Schmiermittel war in einer Ölwanne unter dem Motor gelagert worden. Dort konnte sich das Schmiermittel abkühlen und allenfalls mitgenom-mene Rückstände der Verbrennung im Motor wurden abgelagert. Dabei handelte es sich in erster Linie um Russ. Daher wurde das sonst gelblich
Schmiermittel
be-reits nach kurzem Betrieb der
Lokomotive
schwarz. Genau diese Rückstände sind letztlich auch der Grund für den
regelmässigen Tausch. Mit einer unter der Wanne vorhandenen Ablass-schraube konnte das Schmiermittel abgelassen und entsorgt werden. Durch den Aufbau der Ölwanne wurden damit auch möglichst viele abgelagerte Schwebeteile mitgerissen. Eine intensive Reinigung der
Ölwanne
erfolgte je-doch nur im Grossunterhalt. Es reichte längere Zeit, wenn nur
das
Schmiermittel
ausgewechselt wurde. Diese Arbeiten erfolgten meistens in den
Depots. Über eine Einfüllöffnung konnte das frische
Schmiermittel
durch die Schwerkraft wieder in die Wanne gelassen werden. Da es nun
wichtig war, dass nicht zu wenig, aber auch nicht zu viel Schmieröl
eingelassen wird, war ein Messstab vorhanden. Dieser zeigte an, wie hoch
das Niveau des Schmiermittels in der Wanne ist. Der Stab wurde sowohl im
Unterhalt, als auch im Betrieb regelmässig auf ausreichende Menge
Öl
kontrolliert. Durch die mechanisch angetriebene
Ölpumpe
wurde das
Schmiermittel
aus der Wanne gezogen und in ein Leitungssystem geführt. Die Pumpe
versetzte das Schmiermittel nun unter einen Druck von 3 - 4 bar.
Damit war gesichert, dass ausreichend
Öl
zu den zu schmierenden Stellen gelangen konnte. Doch bevor das ging,
musste das Schmiermittel von den mitgerissenen Schwebeteilen befreit und
somit gereinigt werden. Um eine Reinigung zu erzielen wurde das
Schmiermittel
nach der Pumpe durch die
Filter
gepresst. In den dort vorhandenen Lamellen verfingen sich die Schwebeteile
und blieben liegen. Dadurch verstopften sie jedoch auch die Lamellen, so
dass der
Ölfilter
einer regelmässigen Wartung zugeführt wurde. Meistens war der Filter
zusammen mit dem Tausch des Schmiermittels an der Reihe. Wobei der Filter
nach der Wartung wiederverwendet werden konnte. Im Betrieb wurde das
Schmiermittel
durch die Verbrennung erwärmt. Damit dieses jedoch nicht zu heiss wurde,
musste es gekühlt werden. Dazu stand in erster Linie die Wanne zur
Verfügung. Da diese jedoch nicht ausreichend durch den Fahrtwind gekühlt
werden konnte, wurde ein zusätzlicher Ölkühler eingebaut. Dadurch konnte
die Temperatur zwischen 60 und 70°C gehalten werden. Die
Lokomotiven
der Serie konnten jedoch bis zu 80°C erreichen. Das nun optimal vorbereitete
Schmiermittel
wurde dem
Dieselmotor
zugeführt. Dort wurde es durch die Leitungen im Gehäuse zu den
Schmierstellen gedrückt und führte dort die erwartete
Schmierung
aus. Nach diesem Vorgang tropfte das Schmiermittel lediglich durch die
Schwerkraft bestimmt drucklos in die Wanne, wo mitgerissene Schwebeteile
abgelagert wurden. Wie haben einen geschlossenen Kreislauf bei der
Schmierung erhalten. Vor dem Start des Dieselmotors konnte es durch ein längeres Stilllager passieren, dass das Schmiermittel zurücklief. Dadurch wurde die Leitung bis zur Schmierstelle leer. Beim Start dauert es jedoch, bis das Schmiermittel an den entsprechenden Stellen ankam. Damit jederzeit eine ausreichende
Schmierung
vorhanden war, wurde eine von Hand betriebene Vorschmierpumpe eingebaut.
Lediglich deren Leitung unterschieden sich zwischen Serie und
Prototypen. Wir haben bisher erfahren, dass das Schmiermittel während der Schmierung vom Motor zusätzlich auch Wärme abgeführt hatte. Diese Kühlung reichte jedoch nicht aus und dazu war das Schmieröl auch nicht vorgesehen. Daher musste der
Dieselmotor
mit einer ausreichenden
Kühlung
ergänzt werden. Dazu wurde eine mit Flüssigkeit betriebene Kühlung
vorgesehen. Wie in solchen Fällen üblich, wurde dazu
Kühlwasser
benutzt. Der Kühlwasserkreislauf des Dieselmotors wurde bei der Loko-motive in zwei Teile aufgeteilt. Dabei gab es zwischen den Prototypen und der Serie Unterschiede bei den Leitungen und den angeschlossenen Teilen. Aus den Erkenntnissen der
Prototypen
mussten die Anlagen bei der Serie verändert ausgeführt werden. Daher
können wir bei der weiteren Betrachtung auf die Erwähnung der Unterschiede
in den wenigsten Fällen verzichten. Grundsätzlich galt, die
Dieselmotoren
der
Lokomotiven
hatten zwei getrennte Kreisläufe erhalten. Die einzige
Verbindung
der beiden Kreisläufe fand man im
Kühler
und daher eigentlich im Bereich des Kühlwasservorrates wieder. Hier befand
sich auch der
Einfüllstutzen
für das
Kühlwasser.
Eine Anzeige beim Einfüllstutzen gab zudem Auskunft über den vorhandenen
Vorrat beim Kühlwasser. Lag dieser zu tief musste Kühlmittel ergänzt
werden. Als Kühlwasser wurde normales Wasser aus der je-weiligen Wasserversorgung der Depots verwendet. Dieses Wasser versah man zum Schutz der Bauteile mit einem Korrosionsschutz. Jedoch gab es bei den Lokomotiven im Kühlwasser schlicht kein Frostschutzmittel. Wir werden später noch erfahren, dass der Verzicht auf Frostschutz im Betrieb grosse Auswirkungen haben sollte. Wichtig ist jedoch die Erkenntnis, dass im
Kühler
kein Trinkwasser vorhanden war. In Bewegung versetzt wurde das Kühlwasser beider Kreisläufe mit je einer Pumpe. Diese Kühlwasser-pumpe wurde mechanisch angetrieben. Sie versetzte das aus dem Kühler bezogene Wasser bei den Prototypen unter einen Druck von eins bis zwei bar. Bei der Serie konnte dieser Wert etwas
tiefer ange-setzt werden, so dass die
Lokomotive
über eine Sie-dewasserkühlung verfügte, wie sie im Strassenver-kehr
üblicherweise angewendet wird. Befand sich im ganzen Kühlsystem zu wenig
Wasser, oder sank der Druck desselben unter ein
bar,
wurde der
Dieselmotor
automatisch durch die Motorsteuerung abgestellt. Die
Lokomotive
konnte nicht mehr betrieben werden und musste zur Reparatur geschleppt
werden. Wobei diese Reparatur beim Wasserstand auch in einem
Bahnhof
erfolgen konnte, denn zur Ergänzung konnte auch normales Trinkwasser
verwendet werden. Das in den Hauptkreis gepumpte
Kühlwasser
wurde dem
Dieselmotor
zugeführt. Bei der in Serie gebauten
Lokomotiven
zusätzlich auch noch zum
Turbolader
an diesem Kühlkreis angeschlossen. Diese gab es bei den
Prototypen
schlicht nicht, so dass nur der Motor gekühlt werden musste. Wenn wir
dabei aufhören würden, wären wir jedoch zu ungenau, der der grösste
Unterschied war der noch nicht erwähnte Ölkühler beider Maschinen. Bei den
Prototypen
wurde der Ölkühler am Nebenkreis angeschlossen. Das war möglich, weil hier
das
Schmiermittel
nicht so stark erwärmt wurde. Bei der Serie musste jedoch jeder
Zylinder
mehr
Leistung
erbringen, damit wurde er heisser und das wirkte sich auf das Schmieröl
aus. Aus diesem Grund musste auch der Ölkühler intensiver gekühlt werden.
Aus diesem Grund wurde bei der Serie dieser
Kühler
am Hauptkreis angeschlossen. Damit kommen wir zum Nebenkreis. Dieser
nutzte man bei den
Prototypen,
wie schon beim Hauptkreis erwähnt, für den Ölkühler. Da dieser bei der
Serie jedoch anders angeschlossen wurde, hätte es für den Nebenkreis
dieser
Lokomotiven
keinen Sinn ergeben. Er war jedoch auch bei der Serie vorhanden und
übernahm dort die
Kühlung
des Ladeluftkühlers und somit die Abkühlung der
Ladeluft.
Ein Punkt, den es bei den Prototypen nicht gab. Das im Motor und bei den
Kühlern
erwärmte
Kühlwasser
wurde anschliessend wieder zum Kühler für das Wasser geleitet. Es entstand
so ein geschlossener Kreislauf. Dadurch wurde dieser Vorrat jedoch erwärmt
und erreichte eine betriebliche Temperatur zwischen 78 und 85°C. Jedoch
führte ein längerer Betrieb dazu, dass das Wasser durchaus überhitzt
werden konnte. Es musste daher ebenfalls gekühlt werden und dazu wurde
Luft verwendet. Der Kühler für das Kühlwasser befand sich an der vorderen Front des Fahrzeuges. Dabei wurde durch den Fahrtwind und das sich an der Front befindliche Gitter, wie beim Auto frische Luft zum Kühler geleitet. Da
diese natürliche
Kühlung
im Betrieb jedoch nur funktionierte, wenn die
Lokomotive
vorwärtsfuhr, musste zusätzlich eine künstliche Kühlung für das
Kühlwasser
vorgesehen werden. Dazu wurde ein
Ventilator
eingebaut. Die Kühlleistung der Kühlwasserkühlung wurde durch die Be-triebstemperatur des Motors automatisch geregelt. Die Kühlung arbeitete dabei in drei Stufen. Dadurch war es einfacher möglich den Motor
schnell auf opti-male Betriebstemperatur zu bringen und diese im Betrieb in
den angegebenen engen Grenzen zu halten. Wobei es auch hier Unterschiede
bei den
Lokomotiven
gab, denn die Serie arbeitete nur noch mit zwei Stufen. Bei der ersten Stufe konnte eigentlich gar nicht von einer Regelung der Kühlung gesprochen werden. Die Leitungen zu den Kühlern wurden dabei einfach verschlossen. Der Motor erwärmte so das Wasser schneller, da dieses nicht sofort abgekühlt wurde. Eine Lösung, die Sie
eventuell von Ihrem Wagen auch kennen. Nur, gab es diese nur bei den
Prototypen.
Die
Lokomotiven
der Serie hatten diese erste Stufe schlicht gar nicht. Mit der zweiten Stufe leitete man das Wasser durch die vorne an der Lokomotive montierten Kühler. Das war also bei den Serienmaschinen auch gleich der niederste Stand der Kühlung. Diese
Kühlung lief also sofort nach dem Start des Motors an. Der Grund
dazu fand sich bei der Serie in den vielen im Hauptkreis angeschlossenen
Kühler. Gleichzeitig begann man auch den Kühler durch die geöffneten
Jalousien an der vorderen
Front
mit dem Fahrtwind zu kühlen. Mit der dritten und letzten Stufe wurde
auch der Kühlerventilator in Bewegung gesetzt. Sowohl
Ventilator,
als auch Jalousien wurden
hydrostatisch angetrieben und durch die Thermostaten gesteuert. So
einfach die Regelung auch aufgebaut war, sie regulierte die Temperatur des
Kühlwassers
sehr genau, so dass diese in engen Grenzen gehalten wurde. Ein weiterer
Vorteil dieser
Kühlung
war auch, dass der Motor sehr schnell seine Betriebstemperatur erreichen
konnte. Zwei Probleme mit der
Kühlung
hatte dieses System jedoch. So ist es für einen
Dieselmotor
schädlich, wenn er bei kalten Temperaturen gestartet wird. Zudem besass
das Wasser keinen Frostschutz, so dass es in der kalten Jahreszeit
durchaus gefrieren konnte. Dadurch wären ebenfalls schwere Schäden am
Motor entstanden. Daher wurden die
Lokomotiven
mit einer zusätzlichen
Heizung
für das
Kühlwasser
versehen. Diese Einrichtung wurde ab dem Landesnetz
mit 380
Volt
Wechselstrom
versorgt. Dazu konnte die
Lokomotive
mittels Steckdosen auf beiden Seiten an diesem Netz angeschlossen werden.
Eine Pumpe setzte dabei das
Kühlwasser
in Bewegung und leitete es durch den Heizkörper. So wurde das Wasser und
die damit verbundenen Bauteile auf eine betriebliche Temperatur gebracht.
Der
Dieselmotor
konnte daher immer warm gestartet werden. Dank der
Vorheizanlage
des
Kühlwassers
konnte die
Lokomotive
auch im Winter im Freien abgestellt werden. Die
Leistung
reichte auch für tiefste Temperaturen. Sie musste dabei nur an einer
Steckdose angeschlossen werden. Da jedoch der Start des
Dieselmotors
durchaus bei Temperaturen erfolgen sollte, die über den üblichen Werten
der Umwelt lagen, wurde die
Heizung
auch in Hallen und im Sommer angeschlossen. Ein Problem gab es nur, wenn die
Lokomotive
bei kühlen Temperaturen geschleppt überführt werden musste. Damit das ohne
Schäden erfolgen konnte, musste das
Kühlwasser
abgelassen werden. Dazu waren die entsprechenden Leitungen vorhanden. Vor
der Inbetriebnahme musste jedoch das Kühlwasser zuerst wieder ergänzt
werden. Ein Punkt, der bei allen
Diesellokomotiven
der Schweizerischen Bundesbahnen SBB galt. Zum Schluss muss noch erwähnt werden, dass
die Drücke sowohl bei der
Schmierung,
als auch bei der
Kühlung
im längeren
Vorbau
mit
Instrumenten
abgelesen werden konnten. Damit diese durch die Vibrationen jedoch nicht
beschädigt wurden, waren die Anzeigen mit einem
Absperrhahn
angeschlossen worden. Wollte man einen Druck kontrollieren, musste der
Hahn geöffnet werden. Nachdem die Anzeige abgelesen war, wurde er jedoch
wieder verschlossen.
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