Schmierung und Kühlung |
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So grosse Motoren müssen natürlich angemessen geschmiert und
gekühlt werden. Gerade bei der
Schmierung
des
Dieselmotors
war ein sorgsamer Aufbau nötig. Die sich schnell bewegenden Teile eines
Verbrennungsmotors mussten daher mit einer intensiven Schmierung versehen
werden. Daher ist es nicht überraschend, dass auch hier viel Wert
daraufgelegt wurde. Das zeigte auch die Überwachung mit dem
Woodwardregler.
Verwendet wurde auch beim
Dieselmotor
der Bau-reihe Bm 4/4 handelsübliches
Öl
für Verbrennungs-motoren. Dieses
Schmiermittel
wurde zudem auch für die
Schmierung
der
Turbolader
(0.8 Liter) und für den
Woodwardregler
(2 Liter) verwendet. Die von der Kurbelwelle angetriebene Schmieröl-pumpe saugte das Schmiermittel aus der Ölwanne an und presste dieses durch die Winslow-Feinfilter und den Ölkühler.
Bei den
Lokomotiven
mit den Nummern 18 427 bis 18 446 wurde zusätzlich noch ein Spaltfilter
verwendet. Diese Lösung sorgte dafür, dass das
Schmiermittel
von Verschmutzungen befreit auf eine für die
Schmierung
optimale Temperatur gebracht wurde.
Speziell war, dass die
Ölpumpe
mehr
Schmiermittel
förderte, als die Leitungen im
Dieselmotor
aufnehmen konnten. Dadurch entstand in der Leitung ein Überdruck, der bis
zu acht
bar
betragen konnte. Überschüssiges Schmieröl wurde daher wieder zurück in die
Wanne geleitet. Dadurch wurde auch das
Öl
in der
Ölwanne
abgekühlt. Damit war im Betrieb gesichert, dass immer genügend
Schmiermittel zum Motor gelangte.
Das
Schmiermittel gelangte anschliessend durch die Schwerkraft wieder in
die unter dem Motor montierte Wanne. Dabei führte das Schmiermittel auch
Verschmutzungen ab und kühlte zu einem Teil die Bauteile des
Dieselmotors.
Durch das grosse Volumen beruhigte sich das Schmiermittel und die im
Öl
enthaltenen Verschmutzungen sanken auf den Boden der Wanne ab. Daher
musste das Schmiermittel regelmässig ersetzt werden.
Dazu war bei den
Lokomotiven
mit den Nummern 18 401 bis 18 426 eine manuelle Pumpe
vorhanden, die das
Schmiermittel von der Wanne direkt in den Motor
presste. Die restlichen Maschinen besassen eine Vorschmierpumpe. Bei der manuellen Lösung konnte es passieren, dass zu wenig vorgeschmiert wurde. Wurde nun der Dieselmotor gestartet, war die Schmierung nicht ausreichend und es konnte kein Druck aufgebaut werden.
In diesem Fall
löste der
Woodwardregler aus und der Motor konnte nicht gestartet werden.
Der Vorgang musste daher wiederholt werden. Bei der Vorschmierpumpe liess
sich der Motor erst nach Abschluss der Vorschmierung starten. Für die Kühlung des Dieselmotors reichte das Schmiermittel bei weitem nicht aus. Die durch die Verbrennung entstehende grosse Wärme musste daher mit anderen Mitteln vom Motor abgeleitet werden.
Eine
Kühlung
mit Luft
konnte die Wärme bei dieser Leist-ungsklasse ebenfalls nicht ausreichend
abführen. Daher baute man auch bei den
Lokomotiven
dieser Baureihe eine
mit Flüssigkeit betriebene Kühlung für den
Dieselmotor ein.
Das mit Flüssigkeit betriebene Kühlsystem der
Lokomotive
bestand aus zwei
miteinander verbundenen, jedoch unabhängig arbeitenden Kreisläufen. Der
wichtige Hauptkreislauf diente zur
Kühlung
des
Dieselmotors und der beiden
Abgasturbolader. Der zweite als Nebenkreislauf bezeichnete Kreislauf war
für die Ladeluftkühler und die Schmierölkühler zuständig. Damit erreichte
man eine optimal aufgebaute Kühlung.
Dabei förderte die Pumpe das
Kühlmittel von den
Kühlern direkt zu den zu kühlenden Bauteilen.
Anschliessend gelangte das
Kühlwasser
wieder zu-rück zu den Kühlern. Es
entstand so ein geschlos-sener Kreislauf. Die Aufteilung dieser Kühlelemente war nicht innerhalb der ganzen Serie gleich. Bei den ersten Lokomotiven mit den Nummern 18 401 bis 18 426 waren die Kühlelemente 7/5 verteilt worden.
Womit der Hauptkreislauf eine etwas
grössere Kühlfläche erhalten hatte. Bei den restlichen
Loko-motiven
war
dann die Aufteilung gleich und jeder Kreislauf hatte sechs Kühlelemente
erhalten. Auf die Funktionsweise der
Kühlung
hatte das jedoch keinen
Einfluss.
Im Kühlsystem waren 460 Liter Wasser enthalten. Dieses verteilte sich mit
320 Litern auf den Hauptkreislauf und mit 140 Litern auf den
Nebenkreislauf. Dem
Kühlwasser
wurde ein Korrosionsschutz beigemengt.
Dessen Konzentration lag bei knapp 1%. Weitere Zusätze, wie ein
Frostschutzmittel gab es bei der
Lokomotive
nicht, so dass bei
Überfuhrfahrten in geschlepptem Zustand das Wasser über die vorhandene
Entleerung abgelassen werden musste.
Da das
Kühlwasser
der
Lokomotive, wie alle damaligen
Diesellokomotiven der
Schweizerischen Bundesbahnen SBB kein
Frostschutzmittel besass, musste
besonders im Winter verhindert werden, dass das Wasser bei abgeschaltetem
Dieselmotor gefrieren konnte. Das hätte dazu geführt, dass der Motor durch
die Kraft des Wassers gesprengt worden wäre. Ein schwerer Schaden am Motor
wäre dadurch entstanden.
Die
Vorheizanlage hatte mehrere Gründe. Zum einen wurde verhindert, dass
das
Kühlwasser in der
Lokomotive
gefrieren konnte. Andererseits, konnte
der Motor so geschont werden, weil er keinen schädlichen
Kaltstart hatte.
Da das
Führerhaus über eine Wasserheizung ab dem Kühlsystem des Motors
geheizt wurde, konnte dank der Vorheizanlage auch verhindert werden, dass
sich die Scheiben im Winter mit Raureif belegen.
Über den Wasserkühlern befanden sich die Vorratsbehälter, die auch als
Expansionsgefäss für das Wasser dienten. Deren Befüllung konnte mit zwei
vorne am
Vorbau angebrachten Schaugläsern kontrolliert werden. Die
Behälter waren durch Leitungen mit dem zugehörigen Kreislauf sowie
gegenseitig unter sich verbunden. So konnte sich der Wasserstand im ganzen
Kühlsystem ausgleichen. Trotzdem mussten die Systeme immer sehr gut
gefüllt sein.
Um das Wasser ebenfalls zu kühlen war die Fläche der
Kühler so ausgelegt
worden, dass die Wärme mit einer künstlichen Zirkulation abgeführt werden
konnte. Die natürliche Zirkulation reichte jedoch nur, wenn der
Dieselmotor im Leerlauf lief. Daher war die Überwachung der
Kühlung
so
ausgelegt worden, dass der Motor in den Leerlauf wechselte, wenn der Druck
in den Leitungen unter den vorgegebenen Wert sank.
Die
Kühlluft
wurde anschliessend nach oben wieder
ausgestossen und so ins Freie entlassen. Dadurch konnte in den
Bahnhöfen
wirksam verhindert werden, dass die warme Kühlluft seitlich ausströmte und
so eventuell Reisende und das Personal belästigte. Angetrieben wurde der Ventilator über ein hydrosta-tisches System. Das dazu verwendete Hydrostatiköl wurde von einer Pumpe in Bewegung versetzt und lagerte in einem speziellen Behälter.
Diese Hydrostatikpumpe war wiederum
über Keilrie-men an der
Kurbelwelle
des
Dieselmotors angeschlos-sen worden.
Damit lief die Pumpe in dem Moment, wenn der Dieselmotor gestartet wurde.
Der
Ventilator stand damit bereit.
Gesteuert wurde der
Ventilator von der Temperatur des
Kühlwassers. Dazu
waren spezielle
Ventile vor-handen. Bewegte sich diese in geringem Rahmen,
stand der Ventilator still und die Lamellen an der Seite waren
geschlossen. Begann sich das Wasser zu erwärmen, wurden zuerst die
Jalousien geöffnet. Damit setzte die natürliche
Kühlung
ein und es wurde
bereits Wärme abgeführt. Jedoch stand der Ventilator immer noch still.
Je Wärmer das Wasser wurde, desto schneller lief der
Ventilator und die
Jalousien wurden entsprechend weiter geöffnet. Bei voller
Leistung standen
diese deutlich vor und der Ventilator lief mit der vollen Drehzahl. Die
Strömung durch den
Kühler war nun auf der maximalen Höhe. Damit war eine
ausreichende
Kühlung
vorhanden, die auch unter Volllast des
Dieselmotors
genug Wärme abführen konnte. So war eine gute Kühlung vorhanden.
Stieg die Temperatur im
Kühlwasser auf über 90°C an, wurde der
Dieselmotor
in den Leerlauf geschaltet und die
Hydraulikstatikanlage voll aufgesteuert.
Damit wurde nun der
Ventilator mit voller
Leistung betrieben und das
Kühlwasser weiter gekühlt. Ein Abstellen des Dieselmotors hätte eine
Kühlung
jedoch verhindert, weil dann die Pumpe ebenfalls nicht mehr
funktioniert hätte. Daher durfte der Motor nicht nach einer Fahrt mit
Volllast abgestellt werden.
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