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AUTOMOBILE / ANTRIEBE Teure Pause

aus DER SPIEGEL 6/1971

In allen Sprachen der Welt wurden die Namen der deutschen Motoren-Konstrukteure Rudolf Diesel und Felix Wankel zu selbstverständlichen Synonymen ihrer Erfindungen. Doch eine Koppelung beider Namen durch die Vereinigung der beiden Arbeitsprinzipien galt bisher aus technischen Gründen als unrealisierbar.

Rund 40 Millionen Mark wendete ein von vier deutschen Dieselmotor-Herstellern gebildetes Entwicklungsteam auf, um den mit Benzin betriebenen Wankel-Kreiskolbenmotor auch für das Diesel-Verfahren verwendbar zu machen. Nach mehr als vierjährigem Forschen gaben die Ingenieure einstweilen verschämt auf. Felix Wankel: »Die hätten es anders machen müssen.«

Ein Österreicher in britischen Diensten machte es anders und kam nunmehr zum Ziel: Fritz Feller, Ingenieur der Firma Rolls-Royce in Crewe, verwandelte den Wankelmotor in einen lebensfähigen Wankel-Diesel.

Nach erfolgreicher Erprobung auf dem Prüfstand präsentierte Rolls-Royce das Entwicklungsmodell unlängst der Fachwelt. Wenn der unter strenger Geheimhaltung entwickelte Misch-Motor ausgereift ist, soll er zunächst für militärische Zwecke -- als Panzertriebwerk -- produziert und später auch in ziviler Version geliefert werden.

Im Prinzip hatten deutsche Techniker die verlockenden Möglichkeiten eines Wankel-Diesels schon vor über zehn Jahren erkannt. Damals schlossen sich die Dieselmotor-Firmen Klöckner-Humboldt-Deutz, MAN, Krupp und Daimler-Benz zu einer Entwicklungsgemeinschaft zusammen, erwarben bei der Wankel-Lizenzmutter NSU die notwendigen Lizenzen und wurden in der Branche bald der »Diesel-Club« genannt.

Der Vierer wollte ohne Steuermann durchs Ziel gehen. Anstatt mit NSU oder Felix Wankel Erfahrungen auszutauschen, isolierte sich das Ingenieur-Team In der Hoffnung auf Allein-Geschäft vornehm von den übrigen Wankel-Entwicklern.

Schon bald mußten die Diesel-Wankler erkennen, daß sich die Vorzüge des Diesel-Hubkolbenmotors gegenüber dem Benzin-Motor (wirtschaftlichere Verbrennung durch Selbstentzündung, billigerer Kraftstoff) offenbar nicht ohne weiteres mit den Vorzügen des Wankelmotors (geringeres Gewicht und Bauvolumen, kein aufwendiger Ventilantrieb, nur zwei bewegliche Teile) vereinigen ließen. Sie schlugen allerdings einen Weg ein, vor dem Wankel gewarnt hatte.

Beim herkömmlichen Hubkolbenmotor war es vergleichsweise einfach gewesen, das zur Selbstentzündung von Dieselkraftstoff erforderliche hohe Verdichtungsverhältnis (1:12 bis 1:24) herbeizuführen. Zwar mußte der Dieselmotor im Vergleich zum Benzinmotor (Verdichtung 1:6 bis 1:11) stabiler gebaut sein; die Baumaße aber brauchten nicht verändert zu werden.

Nach dem gleichen Schema versuchten die Ingenieure hartnäckig, den simplen Wankelmotor zum Diesel hochzuverdichten. »Es wurde ein totaler organisatorischer und technischer Mißerfolg«, befand der Stuttgarter Autotester und Diplom-Ingenieur Dieter Korp. Denn um auf diesem Wege beim Wankel-Triebwerk das höhere Verdichtungsverhältnis zu erzielen, müsse »der ganze Motor zwangsläufig untragbar größer werden, da die Form des dreieckigen Kolbens und die Form des ihn umhüllenden Gehäuses geometrisch eng miteinander In Verbindung stehen«. Offenbar unvermeidbare Schwächen der Exzenterwelle (die den kreisenden Kolben trägt) und andere technische Schwierigkeiten führten überdies zu Brüchen und Rissen an den Versuchsmotoren. Der Diesel-Club brachte über 20 Motorenmodelle hervor, von denen sich keines für die rauhe Dieselpraxis als geeignet erwies.

Im Jahre 1965, als der deutsche Diesel-Vierer sein Rennen schon aufgesteckt hatte, erwarb die Firma Rolls-Royce nach eingehenden Studien an einem von NSU geliehenen Kreiskolbenmotor eine Lizenz für den Bau von Wankel-Dieselmotoren mit 100 bis 850 PS Leistung. Rund 90 Millionen Mark stellte der Flugmotoren- und Autohersteller bereit, um einen Wankel-Diesel nach den Vorstellungen seines Ingenieurs Feller zu entwickeln.

In geduldiger und konsequenter Entwicklungsarbeit verwirklichten Feller und seine Ingenieure eine Idee, mit der sich ergebnislos auch die deutsche Diesel-Gilde schon befaßt hatte: Sie teilten den Wankel-Diesel in zwei Einheiten auf, von denen die eine nur als Luftverdichter wirkte.

Resultat war eine sogenannte Verbundmaschine mit je einem Kreiskolben-Motor in zwei Arbeitsetagen (siehe Graphik). Bei dieser sinnvollen Arbeitsteilung saugt der untere Kolben (Niederdruckstufe) Verbrennungsluft an und schiebt sie vorverdichtet gleichsam ins Hochparterre. Dort, In der Hochdruckstufe des Verbund-Verfahrens, setzt der zweite Kolben den Druckprozeß fort, bis die Lufttemperatur für die Selbstzündung des nun eingespritzten Kraftstoffs erreicht ist. Es kommt zur Leistungs-Explosion und zum Rückschub des Brenngases an die erste Stufe, von wo es nach weiterer Ausdehnung und Leistungsabgabe ausgestoßen wird. Das ausströmende Gas treibt auch den unteren Kolben mit an. Die Wellen beider Motoren-Einheiten sind über Zahnräder miteinander verbunden.

Der Motor funktionierte so zufriedenstellend, daß Rolls-Royce nun schon mit dem Bau zweier gekoppelter Verbundmaschinen, dem sogenannten Doppel-Verbundmotor, begonnen hat. Er soll 375 PS leisten. Fernziel ist eine Vierfach-Maschine mit 750 PS.

Der Wankel-Diesel von Rolls-Royce zeichnet sich durch kompakte Maße aus und ist leichter als ein Diesel-Hubkolbenmotor oder eine Gasturbine vergleichbarer Leistung. Er verfeuert einen noch einfacheren Kraftstoff als das übliche Dieselöl und startet selbst bei tiefen Minusgraden ohne Murren.

Falls der deutsche Diesel-Club auf der Basis der Rolls-Royce-Maschine die Entwicklung wiederaufnehmen will, muß er seine Denkpause teuer bezahlen. Denn nun müßte er eine Lizenz von Rolls-Royce kaufen.

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