Grafik zu Funktionsweisen von Wechselmotoren

Zur Terminologie der Verbrennungskraftmaschinen

Die Unterschiede zwischen Otto- und Dieselverfahren

Die Begriffswelt der Verbrennungskraftmaschinen ist zugegebenermaßen nicht gerade als einfach zu bezeichnen und stellt selbst an Fachingenieure hohe Anforderungen. Wer unterscheidet schon zwischen Verbrennungs- und Arbeitsverfahren der Motoren, wenn es um ihre Arbeitsweise geht?

Will man Klarheit schaffen und die Unterschiede zwischen Ottomotoren und Dieselmotoren beschreiben, so gilt es zunächst festzuhalten, dass beide mit beiden Arbeitsverfahren arbeiten können, nämlich als Vier- oder als Zweitaktmotoren. Insofern ist das Arbeitsverfahren kein Unterscheidungsmerkmal zwischen beiden.

Der entscheidende Unterschied liegt im Verbrennungsverfahren und betrifft die Aufbereitung des Kraftstoff-Luft-Gemisches und vor allem die Art der Zündung. Früher hatte die Gemischaufbereitung eine klar differenzierende Bedeutung. Das ist heute nicht mehr so, weil auch bei Ottomotoren die Gemischaufbereitung durchaus im Zylinder – also nicht mehr außerhalb – erfolgen kann. Das gilt zum Beispiel für bestimmte Bauarten der Gas-Ottomotoren.

So bleibt als klar zu unterscheidendes Merkmal die Art der Zündung. Arbeitet ein Motor mit Selbstzündung, dann handelt es sich um einen Dieselmotor. Wird die Zündung in den Zylindern von außen eingeleitet, zum Beispiel über eine Zündkerze oder den Zündstrahl, einer ganz geringen Menge eingespritzten flüssigen Kraftstoffs, dann ist das ein Ottomotor.

Die heute auf dem Markt befindlichen Motoren, die mit dem Zündstrahlverfahren arbeiten, sind ausnahmslos konstruktiv als Dieselmotor ausgeführt. Das hat ganz einfach wirtschaftliche Gründe. Sie können sowohl mit dem Diesel- wie mit dem Ottoverfahren betrieben werden. Um eine zuverlässige Zündung zu sichern und die Emissionen zu minimieren, werden sie mit einer Vorkammer ausgeführt. Im deutschen Sprachbereich tragen sie die genormte Bezeichnung „Wechselmotor“ (Englisch: dual-fuel).

Entscheidend für eine einwandfreie Motorfunktion, selbst bei bester Gemischaufbereitung, gleichgültig ob diese außerhalb oder im Verbrennungsraum erfolgt, ist eine zuverlässige Zündung des Gemisches. Soll ein Dieselmotor mit Gas als Kraftstoff betrieben werden, so kann das Gas außerhalb des Verbrennungsraums der Luft beigemischt oder während des Verdichtungshubes unter entsprechend hohem Druck in den Arbeitszylinder eingeblasen werden. Da die Gase meist zündunwillig sind, ist eine Fremdzündung zwingend erforderlich. Dazu wird, wie bereits ausgeführt, eine geringe Menge Dieselkraftstoff kurz vor dem oberen Totpunkt in das Gas-Luft-Gemisch eingespritzt. Das gilt selbstverständlich auch für die Hochdrucktechnik bei Zweitaktmotoren, die für eine zuverlässige Zündung ebenfalls einen Zündstrahl benötigt. Per Definition ist das folglich ein Ottoverfahren und kein Dieselverfahren, wie von einzelnen Unternehmen so bezeichnet und in vielen Veröffentlichungen beschrieben.

An dieser Stelle sollen nicht alle Streitpunkte der Auseinandersetzungen von Rudolf Diesel mit seinen Widersachern wiederholt werden, nur soviel: „Streichen wir die Selbstzündung als Wesensmerkmal des Dieselverfahrens, so entsteht das Otto-Verfahren mit Fremdzündung“ ist bei Friedrich Sass1) zu lesen. Diesel hat sich nicht nur widersprochen2), sondern zeitlebens die Bedeutung der Selbstzündung als entscheidend für seine Erfindung bestritten.

Entscheidend für die Frage ob ein Motor im Otto- oder im Dieselverfahren arbeitet, ist daher allein die Tatsache, ob die Verdichtungswärme ausreicht, den eingebrachten Kraftstoff zur Selbstzündung zu bringen oder nicht. Für die Wechselmotoren heißt das: Sie wechseln nicht nur die Art des Kraftstoffs – gasförmig oder flüssig – sondern auch das Verbrennungsverfahren.

1) Sass, Friedrich Geschichte des deutschen Verbrennungsmotorenbaus von 1860 bis 1918, Berlin 1962, Seite 406f.

2) vgl. DRP 6207, Anspruch 1, Schutz der Selbstzündung im Zusammenhang mit dem von Diesel vorgeschlagenen Verbrennungsverfahren