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Der Dieselmotor

Erstellt am: 23.03.2010 | Stand des Wissens: 21.01.2019
Ansprechpartner
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, Prof. Dr. M. Wietschel

Der Dieselmotor ist ein von Rudolf Diesel (1858-1913) erfundener Verbrennungsmotor. 1892 entwickelt Diesel ein Verfahren, das vom Grundprinzip dem Ottomotor entspricht, mit dem grundlegenden Unterschied, dass es keine Zündvorrichtung mehr gibt. Seine Idee war es, zwecks Leistungs- bzw. Wirkungsgradsteigerung die Verdichtung auf 250 bar zu erhöhen, was zu vorzeitiger Zündung führte. Um diese zu umgehen, entwickelte er ein Verfahren, bei dem nur Luft komprimiert und dadurch auch erhitzt wurde. Zum Zündzeitpunkt ließ er Petroleum mit Druckluft in den Zylinder einblasen, welches sich in der heißen Luft selbst entzündete. Nachdem Diesel sein Verfahren patentieren ließ, fand er mit MAN in Augsburg eine Firma, mit der er den ersten Dieselmotor bauen konnte [GrRu07].
Beim heutigen Dieselmotor wird Luft bei der Kompression auf 700 bis 900 °C erwärmt. Kurz vor dem oberen Totpunkt (Umkehrpunkt) des Zylinders wird Kraftstoff eingespritzt, welcher durch die hohe Temperatur der verdichteten Luft verdampft und sich selbst entzündet. Nur für den Kaltstart sind noch Zündhilfen wie Glühkerzen notwendig. Die elektronisch gesteuerte Direkteinspritzung ermöglicht eine genaue Steuerung des Einspritzzeitpunktes und der Kraftstoffmenge. Dies erlaubt eine Anpassung an die Last und führt zu signifikanten Effizienzsteigerungen.
Der Hauptvorteil des Dieselmotors gegenüber einem Ottomotor ist sein niedriger Kraftstoffverbrauch gemessen in Litern pro 100 km. Die Ursache ist die höhere Dichte des Diesels im Vergleich zu Benzin, führt aber gleichzeitig zu einem höheren CO2-Ausstoß pro verbrauchtem Liter. Dem wirkt die höhere Effizienz des Dieselmotors mit einem durchschnittlichen Wirkungsgrad von 42 Prozent gegenüber etwa 37 Prozent beim Ottomotor entgegen. Der günstige Dieselpreis der letzten Jahrzehnte, die Haltbarkeit und Wirtschaftlichkeit des Dieselmotors begünstigten seine marktführende Rolle im Nutzungsfahrzeugsektor und seine Entwicklung im Pkw-Bereich [Grue06].
Der Dieselmotor hat eine zunehmende Bedeutung zwischen den Jahren 2009 und 2016, jedoch ist der Anteil an den Neuzulassungen nach dem sogenannten Dieselskandal deutlich zurückgegangen. Waren im Jahr 2009 noch 30 Prozent der neu zugelassenen Pkw Dieselfahrzeuge, im Jahr 2016 46% der neu zugelassenen Pkw Dieselfahrzeuge, so waren es im Jahr 2017 nur noch 38,8% [KBA17a]. Der der Anteil der Diesel Pkws an dem Gesamtbestand der Personenkraftwagen in Deutschland ist von 25 Prozent im Jahr 2009 auf 33 Prozent im Jahr 2017 gestiegen [KBA18]. Manipulationsvorwürfe bei Emissionstests zeigen , dass die Senkung der Emissionen bei Verbrennungsmotoren zunehmend komplexer wird [Sued16].
Ansprechpartner
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, Prof. Dr. M. Wietschel
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Antriebstechnologien im Straßenverkehr (Stand des Wissens: 21.01.2019)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?298940
Literatur
[GrRu07] Grohe, Heinz , Russ, Gerald Otto- und Dieselmotor, 2007
[Grue06] Grünwald, Reinhard Perspektiven eines CO2- und emissionsarmen Verkehrs- Kraftstoffe und Antriebe im Überblick, 2006
[KBA17a] Kraftfahrt-Bundesamt (Hrsg.) Neuzulassungen von Pkw im Jahr 2016 nach ausgewählten Kraftstoffarten, 2017/01/01
[KBA18] Kraftfahrt-Bundesamt (Hrsg.) Bestand an Pkw in den Jahren 2008 bis 2018 nach ausgewählten Kraftstoffarten, 2018/1/1
[Sued16] Markus Balser, Thomas Fromm, Klaus Ott Der Abgasskandal - ein Debakel für die gesamt Autoindustrie, 2016

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?298689

Gedruckt am Montag, 21. September 2020 21:34:52