Vielstoffmotoren
Vielstoffmotore sind im allgemeinen Dieselmotore, die sich mit einer Vielzahl von Treibstoffen betreiben lassen, beispielsweise mit Benzin, Petroleum, Kerosin, pflanzlichen oelen, Alkohol und anderen, die teilweise eine sehr geringe Cetanzahl haben.
Für diesen Zweck sind einige Modifikationen des Dieselmotors noetig. Zum einen muss man technische Lösungen vorsehen, um die Temperatur der Ladung so zu erhoehen, dass sich alle in Frage kommenden Stoffe innerhalb des zulaessigen Zuendverzugs von selbst zuenden. Dies kann durch Erhoehen der Verdichtung oder eine Ansaugluftvorwaermung erfolgen. Eine Ansaugluftvorwaermung lässt sich durch Aufladung ohne Ladeluftkuehler, Abgasrueckfuehrung oder elektrische Heizung im Ansaugtrakt erreichen. Unterstuetzend wird dabei eine Zündkerze oder eine Gluehkerze im Brennraum eingesetzt. Des weiteren muss die Einspritzpumpe an den Schmieroelkreislauf angeschlossen werden, da einige der Treibstoffe keine Schmierwirkung haben. Schliesslich werden alle Dichtungen so ausgelegt, dass sie durch die Treibstoffe nicht aufgeloest werden.
Beispiele: M-Motor, Elsbettmotor, Gluehkopfmotor
Anwendungen
Vielstoffmotore werden heute hauptsaechlich im militaerischen Bereich angewandt, um möglichst unabhaengig von den zur Verfuegung stehenden Treibstoffen zu sein. Einige Fahrzeuge der Bundeswehr verfuegen über Vielstoffmotore.
M-Motor
Beim M-Motor handelt es sich um einen speziellen Dieselmotor, bei dem die Vorkammer Bestandteil des Kolbens ist. Hierbei wird der Kraftstoff durch eine Einlochduese tangential in eine kugelfoermige Vertiefung im Kolben gespritzt. Er verteilt sich als Film an der Oberflaeche und dampft dann, mit steigender Motortemperatur entsprechend staerker, ab. Dadurch werden auch eine kurze Brenndauer, ein leiser Gang und wenig Russ erreicht. M-Motoren wurden von Siegfried Meurer bei MAN entwickelt und wurden in den 1960- und 1970er Jahren serienmaessig eingesetzt. Für damalige Verhältnisse waren sie sehr sparsam und sauber, ausserdem sind sie als Vielstoffmotoren geeignet.
Elsbett-Motor
Der Elsbett-Motor ist ein sehr sparsamer und hocheffizienter, von Ludwig Elsbett aus Thalmaessing entwickelter direkt einspritzender Dieselmotor, der auch mit chemisch unbehandelten Pflanzenölen betrieben werden kann.
In den Jahren 1973 bis 1978 wurden erste serienmaessig hergestellte direkteinspritzende Dieselmotoren für PKW auf den Markt gebracht, die die TDI-Motorentechnik vorwegnahmen. Für den Elsbett- Motor ist aufgrund des hohen Wirkungsgrades keine Wasserkuehlung erforderlich, sondern ein kleiner oelkuehler reicht aus, die ueberschuessige Abwaerme abzufuehren. Das Schmieroel ist gleichzeitig Kuehlmittel.
Charakteristische Merkmale des Elsbettmotors sind der Gelenkkolben, die Rotationsspuelung und Vielstoffeignung, die durch ein sogenannt "nicht wandverteilendes" Einspritzverfahren realisiert wurde. Der Kraftstoff muss hierzu sehr praezise in den Verdichtungsraum eingespritzt werden und darf die Waende (Zylinderkopf, -wand und Kolbenboden) möglichst nicht beruehren. Dadurch wird ein Verkoken des Motors vollstaendig vermieden und es können nahezu alle "dieselaehnlichen" Kraftstoffe, auch Pflanzenöle hoher Viskositaeten eingesetzt werden.
Der höhere Herstellungspreis wirkte sich leider hemmend auf die Verkaeufe aus.
Elsbett startete zuletzt einen Versuch mit dem bayrischen Traktorenhersteller Eicher, der bereit war, einen "Elsbett-Eicher" anzubieten. Dieser wurde auch auf der Agritechnica ausgestellt. Da sich aber Eicher aufgrund stark sinkender Zulassungen von Traktoren selbst in einem Abwaertsstrudel befand und kurz darauf die Standard-Traktorenherstellung einstellte, blieb dieser Versuch (leider)erfolglos.
Gluehkopfmotor
Der Gluehkopfmotor bezeichnet einen selbstzuendenden Verbrennungsmotor mit innerer Gemischbildung und niedriger Verdichtung. Er arbeitet nach dem 2-Takt-Verfahren mit Kurbelkasten-Vorverdichtung. Der G. zählt damit zu den Waermekraftmaschinen in Hubkolbenbauweise. Hinsichtlich der Einordnung zwischen Otto- oder Dieselprinzip wurde beim Gluehkopfmotor zuweilen von einer dritten Art gesprochen, da er Merkmale beider Motorprinzipien in sich vereint.
Mit dem Dieselmotor teilt er die innere Gemischbildung und die Kompressionszuendung. Mit dem Ottomotor teilt er das relativ niedrige Arbeitsdruckniveau, die zeitlich deutlich voneinander getrennte Gemischbildungs- und Verbrennungsphase (im Gegensatz zur deutlichen ueberschneidung dieser beiden Phasen beim Dieselprinzip) sowie die Anwesenheit eines bereits weitgehend homogenen Kraftstoff-Luft-Gemisches wärend der Zündung.
Die kugelfoermige Vorkammer - der eigentliche Gluehkopf - ist ungekuehlt und erreicht dadurch eine hohe Temperatur, die den an dessen Wandung gespritzten Treibstoff verdampfen lässt. Der tangentiale Verbindungskanal zum Zylinder sorgt wärend des Verdichtungstaktes durch einstroemende Frischluft für eine kraeftige Verwirbelung. Durch die niedrige Verdampfungsgeschwindigkeit dauert es relativ lange, bis ein zuendfaehiges Kraftstoff-Luft-Gemisch zur Verfuegung steht. Dies erfordert eine sehr fruehzeitige Einspritzung (ca. 130 Grad Kurbelwinkel vor OT) des Treibstoffes, viel früher als bei Dieselmotoren. Vorteilhaft gegenüber Dieselmotoren ist, dass man durch die Verdampfung nicht auf eine gute Zerstaeubung durch die Einspritzdüse angewiesen ist, um ein hochwertiges Kraftstoff-Luft-Gemisch zu erzielen. Nachteilig ist die schlechte Steuerbarkeit des Zuendzeitpunktes sowie das geringe Drehzahlniveau und die dadurch geringe resultierende Literleistung.
Bevor ein kalter Gluehkopfmotor gestartet werden konnte, musste der Gluehkopf durch Fremdheizung (Loetlampe) vorgewaermt werden. Alternativ gab es Bauformen mit separatem kleinem Benzintank und einer Zündkerze im Gluehkopf, womit der Motor im Benzinbetrieb gestartet werden konnte. Nach Ereichen der Beriebstemperatur wurde auf Schweroelbetrieb umgeschaltet. Laengere Leerlaufzeiten ueberstanden die Gluehkopfmotoren kontruktionsbedingt nicht, weil der Gluehkopf mangels Waermenachlieferung auskuehlte und so der Motor einfach stehenblieb. Dieses Auskuehlen konnte durch die Form des Gluehkopfes (sog. Zuendsack) und eine im Spritzwinkel verstellbare Einspritzdüse hinausgezoegert bzw. verhindert werden.
Der Gluehkopfmotor zählt zu den ersten bekannten Vielstoffmotoren, da dieses Verbrennungsverfahren nahezu keine Ansprueche an Zündwilligkeit bzw. Klopffestigkeit des Kraftstoffes stellt. G. konnten mit normalem Dieselkraftstoff, mit Schweröl, mit Tran, Paraffin, mit allen Pflanzenölen, sowie sogar mit Teeroel betrieben werden. Gluehkopfmotoren wurden in ein- und mehrzylindriger Bauweise hergestellt und wurden lange Zeit als grossvolumige Schiffsmotoren gebaut.
Da die Gluehkopfmotoren-aera bereits Ende des 19. Jahrhunderts begann, waren diese Motoren schon fest etabliert, als die ersten Dieselmotoren aufkamen. Der grosse Vorteil gegenüber den Benzinmotoren war die Einfachheit des Systems, sowie, dass die Lagerung und der Einsatz der Kraftstoffe wesentlich ungefaehrlicher war, als der von Benzin.
Bekannte Hersteller von Gluehkopfmotoren waren Schlueter, Landini, Lanz und viele andere. Beruehmtheit und seine breite Bekanntheit in der Bevoelkerung bis heute erlangte der Gluehkopfmotor durch den legendaeren Bulldog von der Fa. Heinrich Lanz in Mannheim.
Gluehkopfmotoren werden aufgrund des systembedingt hohen Verbrauchs nicht mehr hergestellt, lediglich im Modellbau gibt es für die Darstellung von Kleinstverbrennungsmotoren im Bereich bis etwa 30ccm Hubraum den sog. Gluehzuendermotor, der nach einem aehnlichen Funktionsprinzip arbeitet.
http://www.poel-tec.com/lexikon/vielstoffmotor.php
