Wie jede Verbrennung, benötigt auch die Verbrennung in einem Dieselmotor Sauerstoff. Das war bei den Dampflokomotiven nicht anders, denn auch bei Kohle benötigt man Sauerstoff, damit diese brennen kann. Nur, es lohnt sich kaum, wenn man zuerst wertvoll aufbereiteten Sauerstoff verwenden muss. Daher begnügt man sich mit der normalen Atemluft, denn diese enthält genug Sauerstoff für die Verbrennung. Zumindest nimmt man das allgemein so an.

Die Luft, die diesen Sauerstoff enthält, kann nicht direkt verwendet werden. Sie muss für die Verbrennung eine Aufbereitung erhalten. Dabei geht es eigentlich nur darum, dass genug Sauerstoff in den Motor gelangen kann. Die normale Atemluft hat davon zwar eine grosse Menge, aber für eine Verbrennung im Motor reicht dieser Anteil Sauerstoff nur knapp. Daher bereitet man die Luft vor der Verbrennung auf.

Kommt hinzu, dass unsere Atemluft alles andere als sauber ist. In der Luft wirbelt Staub in grösseren oder kleineren Mengen herum. Diese Schwebeteile dürfen nicht in den Verbrennungsraum gelangen. Auch wir Menschen reinigen die Atemluft in der Nase, damit wir diesen Staub nicht in die Lungen bekommen. Gelangt trotzdem Staub in die Lungen reagiert der Körper mit Husten und will das Teilchen wieder auswerfen.

Daher beginnen wir mit der Aufbereitung der Verbrennungsluft. Diese beginnt, wie überall in der normalen Umgebung, also im Bereich, wo wir leben. Die Luft ist dort in ausreichender Menge vorhanden und muss nun dem Motor und dort dem Verbrennungsraum zugeführt werden. Das ist nun genau der Weg, den wir nun in den folgenden Zeilen ansehen wollen. Deshalb beginnen wir gleich mit der Reinigung der Luft, denn die muss sauber sein.

Der Luftfilter: Bevor die Luft auch nur in die Nähe des Motors kommt, wird sie von Verunreinigungen gereinigt. Diese Reinigung soll verhindern, dass Insekten und Schmutz in den Motor und so in den Verbrennungsraum gelangen können. Das macht man nicht, weil man ein Freund der Insekten ist, sondern um die Bauteile für die Luftaufbereitung nicht zu beschädigen. Auch der Motor reagiert auf Schmutz nicht besonders gut. Deshalb hält man die Insekten vom Verbrennungsraum fern. Auch die, die Selbstmord machen wollen.

Spezielle Filtermatten, die im Luftfilter montiert werden, verhindern, dass Schmutz und Staub aus der Luft in den Innenraum der Verbrennung gelangen können.

Die Filtermatten der Luftfilter sind sehr fein und lassen ausser Luft auch wirklich nichts durch. So kann man sicher sein, dass die Luft, die ab nun in einem geschlossenen System ist, sauber bleibt und so der Motor gut geschützt ist.

Die Filtermatten der Luftfilter bestehen aus feinem Gewebe und sie sollten regelmässig ausgewechselt werden. Der darin gefangene Staub verstopft die feinen Poren und die Luft kann nicht mehr in ausreichendem Masse zum Motor vordringen.

Der Motor beginnt dann zu spuken und wirkt kränklich. Für das Fahrzeug kann das bedeuten, dass es deswegen ausfällt und ersetzt werden muss. Daher ist eine regelmässige Wartung der Luftfilter wichtig.

Die Verschmutzung einer Filtermatte kann man gut kontrollieren, denn die meisten Filtermatten sind in gelber oder heller beiger Farbe gehalten.

Sie werden im Betrieb durch den herausgefilterten Schmutz fast gänzlich schwarz. Spätestens jetzt ist ein Wechsel der Filtermatten sinnvoll. Unser Körper scheidet die Verunreinigungen über die Nase wieder aus. Daher müssen wir uns regelmässig unseren Luftfilter reinigen.

Der Abgasturbolader: Nach dem Luftfilter gelangt die nun gereinigte Luft zum Abgasturbolader. Hier wird die Luft, die bisher noch unter dem üblichen Druck der Atmosphäre stand verdichtet. Das heisst aber, dass vor dem Abgasturbolader ein Luftstrom entsteht, der die Luft durch die Filter ansaugt. Doch sehen wir uns diesen Abgasturbolader etwas genauer an. Doch halt, vielleicht können Sie gar nicht viel mit dem Begriff anfangen.

Sie kennen diesen Abgasturbolader vermutlich besser unter seiner Kurzbezeichnung Turbolader oder noch kürzer Turbo. Ein wenig falsch geschrieben ergibt sich daraus eine Bahn in der Ostschweiz, die hat aber mit diesem Bauteil nichts zu tun und verleitet nur zu einem Wortspiel. Wir wollen uns den Abgasturbolader oder eben den Turbolader ansehen und die Autofreaks glücklich machen, denn bei Turbo schlägt deren Herz automatisch höher. Auch wenn Sie nicht wissen, was damit genau gemeint ist.

Abgasturbolader kommen bei jedem modernen Dieselmotor zum Einsatz. Bei mit Benzin betriebenen Motoren sind es nur jene Modelle, die hohe Leistungen ausweisen können. Und genau dazu ist der Turbolader gedacht, denn er erhöht die Leistung des Motors und verbessert die Verbrennung. Darum setzen viele Hersteller immer mehr auf den Turbolader, denn der Motor kann kleiner gebaut werden und hat trotzdem die gleiche Leistung. Er wird umweltschonender, da der Kraftstoff besser verbrannt wird.

Der Turbolader besteht grundsätzlich aus zwei unterschiedlich grossen Rädern, die Turbinenrädern genannt werden. Diese Räder sind mit einer Welle verbunden. Mehr ist eigentlich bei einem Abgasturbolader nicht vorhanden. Jedoch ist dessen Funktion wichtiger, denn die Abgase aus dem Motor treffen mit hoher Geschwindigkeit auf eines der beiden Räder. Dadurch wird auch das andere Rad beschleunigt. Dieses zweite Rad drückt nun die Luft vor dem Verbrennungsraum zusammen.

Dabei erfolgt jedoch erst bei einem gewissen Druck der Abgase die Drehung des zweiten Rades und somit die Verdichtung der Luft. Dieser Zeitpunkt kennen Sie, denn er ist als eine Krafteinbusse beim einsetzen des Turbos zu erkennen. Sie nennen das vermutlich Turboloch. Der Grund dazu ist, dass der Turbo einen Moment braucht, bis er korrekt arbeitet und die verdichtete Luft steht erst etwas verzögert zur Verfügung. Daher meint man, dass der Motor einen kurzen Moment zusammen sackt und Leistung verliert.

Die Ladeluft: Die vom Turbolader verdichtete Luft, wird Ladeluft genannt. Durch die Verdichtung wurde diese Luft auf einen erhöhten Druck gebracht und so mehr Sauerstoff bereitgestellt. Diese Verdichtung hatte aber zur Folge, dass die Ladeluft stark erwärmt wurde. Das kann negative Folgen haben, denn bei zu heisser Luft kann es zu Fehlern bei der Verbrennung kommen. Man muss daher genau darauf achten, wie die Ladeluft beschaffen ist.

Erwärmt wurde die Ladeluft aus zwei Gründen. Die Luft wird wärmer, wenn sie verdichtet wird. Das ist eine Folge davon, dass die Moleküle häufiger gegeneinander prallen. Zusätzlich wurde die Luft auch zur Kühlung des Turbinenrades genutzt und nimmt deshalb auch dort Wärme auf. Das führt zu einer heissen Ladeluft. Doch bevor wir uns mit der Wärme befassen, müssen wir den Ladedruck behandeln.

Der Ladedruck ist vom Motor abhängig und kann recht hoch sein. Allgemein gilt, dass neuere Motoren eher mit einem höheren Ladedruck arbeiten als ältere Modelle. Nur, je höher der Ladedruck wird, desto wärmer wird die Luft. Man kann also nicht beliebig hohe Ladedrücke erzeugen. Sondern man muss drauf achten, dass die Ladeluft nicht zu heiss wird. Der Ladedruck kann deshalb bei den meisten Motoren eingestellt werden. Er stimmt so optimal zum Motor, was wiederum eine gute Verbrennung garantiert.

Sie sehen, die Wärme der Ladeluft ist ein Problem, das man dank dem Abgasturbolader erhält. Man kann diese Werte im Griff behalten, aber was passiert, wenn die Luft, die angezogen wird, schon warm ist? Das kann im Sommer der Fall sein. Daher muss man sich etwas einfallen lassen, um die Ladeluft in einer geringen Bandbreite zu halten. Die Lösung war klar, man musste notfalls die Ladeluft kühlen. Dazu baute man spezielle Ladeluftkühler ein.

Diese Ladeluftkühlung verbessert die Funktion des Motors, da sie die Ladeluft in einem optimalen Bereich der Temperatur hält. Gekühlt wird die Ladeluft in einem Ladeluftkühler, der die Luft mit Hilfe von Wasser, das im Kühlsystem des Motors vorhanden ist, abkühlt. Man kühlt daher die Luft mit der Hilfe von Wasser. Das kennen Sie, denn Ihr Körper kühlt auch mit Wasser, denn wir schwitzen, wenn es heiss ist. Der Körper kühlt sich so.

Durch die Ladeluftkühlung wird der Ladedruck wieder etwas reduziert, das kann man aber berechnen und so den Ladedruck optimal einstellen. Auch die Wärme der Luft stimmt so und man erhält einen Dieselmotor, der gut funktioniert und erst noch sauberer arbeitet, als wenn wir auf diese Aufbereitung verzichten. Wir sind somit auch mit der Luft beim Motor angelangt, es wird deshalb Zeit, dass wir uns mit dem Motor und der darin stattfinden Verbrennung befassen.

Zum Schluss muss ich aber erwähnen, dass nicht jeder Dieselmotor die Ladeluft so wie hier beschrieben aufbereitet. Ältere Motoren haben keinen Ladeluftkühler oder benutzen sogar gar keinen Abgasturbolader. Bei modernen Motoren wird die Luft aber so aufbereitet und damit optimal für die Verbrennung vorbereitet. Letztlich entscheidet diese Verbrennung wie gut der Motor funktioniert. Auch die immer schärferen Vorschriften im Umweltschutz führen zu einer optimalen Aufbereitung der Verbrennungsluft.