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. Beachtet werden muss-te dies daher bei der Entsorgung.

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 Betriebstemperatur des Motors automatisch geregelt. Die Kühlung arbeitete dabei in drei Stufen. Dadurch war es einfacher möglich den Motor schnell auf optimale 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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