Carl Friedrich Benz
Lebensfahrt eines deutschen Erfinders
Die Erfindung des Automobils
Erinnerungen eines Achtzigjährigen
Lebensfahrt eines deutschen Erfinders, C. F. Benz
Jazzybee Verlag Jürgen Beck
Loschberg 9
86450 Altenmünster
ISBN: 9783849605087
www.jazzybee-verlag.de
Die Entstehung und Technik des Motorwagens
Fahrzeug mit motorischem Antrieb, im engeren Sinn (Automobil, Autocar, Autocab) ein von Schienen unabhängiges, motorisch angetriebenes Fahrzeug. Nach der Art der motorischen Kraft unterscheidet man Benzinwagen, Dampfwagen und elektrische Wagen; nach der Wagenform: Dampfkalesche, -Kutsche, -Omnibus etc., Duc, Coupé, Phaethon, Tonneau, Landaulette, Limousine etc.; nach dem Gewicht: Voiturettes, leichte Wagen und schwere Wagen; nach dem Zweck: Rennwagen, Tourenwagen, Lieferungswagen und Lastwagen. Am üblichsten ist die Gruppierung nach der Art der motorischen Kraft, die auch hier gewählt worden ist.
Am verbreitetsten und technisch am vollendetsten sind die Benzinwagen; alle andern Gattungen von Wagen sind ihnen, soweit möglich, nachgebildet. Die Hauptbestandteile des Benzinwagens (Gaswagens) bilden das Gestell mit dem maschinellen Teil und der vom Gestell vollkommen unabhängige Wagenkasten (Carosserie). Einen wichtigen Teil, gleichsam das Skelett des Gestelles, bildet der aus Längs- und Querträgern zusammengesetzte Rahmen, an dem die Federn mit den Achsen sowie der Maschinenkomplex befestigt sind. Je nach dem Material, aus dem er hergestellt ist, unterscheidet man: eisenarmierte Holzrahmen, die an den Ecken mittels Bolzen, Zapfen und Winkeleisen zusammen gehängt sind; Rahmen aus gepresstem Stahlblech, bei denen die Längsträger durch zwei oder mehrere Querträger verbunden sind, Rahmen aus profilierten Stahlträgern, deren Längsträger aus Walzeisen von geeignetem Querschnitt durch angenietete Querstücke verbunden sind, Rahmen aus Stahlrohren, die verschweißt, bez. hart gelötet und mit Stahlbolzen gesichert sind. Am meisten findet man heute den Rahmen aus U-förmigen Stahlträgern. In den Vorderteil des Rahmens ist der Motor eingebaut, weil er hier den Steuerungsmechanismus günstiger belastet, leicht zugänglich ist und den Konstrukteur nicht zwingt, den Sitz unangemessen hoch zu legen, was eine Verminderung der Stabilität zur Folge hätte. Im Motor werden mit Luft gemischte Benzindämpfe entzündet und zur Explosion gebracht, wodurch der Zylinderkolben bewegt wird. Die Verwendung von Spiritus (Spirituswagen) hat, so bedeutsam sie auch wäre, nur geringe Verbreitung gefunden; auch mit Petroleum (Petroleumwagen) und Heißluft (Heißluftwagen) sind keine nennenswerten Erfolge erzielt worden. Der Benzinmotor ist durchweg ein Viertaktmotor, d.h. nach jeweils vier Huben erfolgt ein neuer Kraftimpuls. Die zur Regelung des Gaseintritts erforderlichen Ventile sind heute ebenso wie die Austrittsventile durchweg gesteuert, d.h. ihr Öffnen erfolgt durch eigenartig geformte Nocken, die auf einer besonderen Steuerwelle sitzen und die Ventilkegel zu ganz bestimmten Zeitpunkten heben; das Schließen erfolgt durch Federdruck. Bezüglich der Zylinderzahl des Motors geht die Tendenz dahin, den Einzylinder durch zwei- und vierzylindrige, ja fünf-, sechs- und selbst achtzylindrige Motoren zu ersetzen, denn bei mehreren Zylindern werden die durch die Explosionen hervorgerufenen Erschütterungen am vollkommensten kompensiert, wodurch ein sehr ruhiger und weicher Gang erzielt wird. Da der Motor in unbelastetem Zustand anläuft, bez. angedreht werden muss und da die Widerstände während der Fahrt sehr veränderlich sind, besteht die Gefahr, dass er eine die normale Tourenzahl weit übersteigende Geschwindigkeit annimmt. Um dies zu vermeiden, ist ein Regulator vorhanden, der gewöhnlich so konstruiert ist, dass er eine Füllungsänderung des Zylinders bewirkt.
Zur Erzeugung des explosiven Gemisches von Benzindampf mit einer entsprechenden Menge Luft bei geringer Belastung ist ein Vergaser vorhanden, der das Benzin in Gasform überführt und das Gas mit Luft vermischt. Er steht durch das Gaseinströmungsrohr in Verbindung mit dem Motor und erhält zur Erzielung einer vollkommenen Gasbildung die Wärme der Auspuffgase oder des Kühlwassers zugeführt. Die heute verwendeten Vergaser sind fast durchweg Einspritzvergaser: aus dem Behälter a fließt das Benzin durch die Röhre b und dem Stutzen c nach dem Raum d, dessen Schwimmer mit dem Nadelventil derart in Verbindung steht, dass sich das letztere schließt, sobald der Schwimmer durch das eintretende Benzin gehoben wird, und umgekehrt. Von d fließt das Benzin durch das Röhrchen h und wird von der aus dem Röhrchen k kommenden Luft mitgerissen und gegen den Zerstäuber i geworfen. Das Gemenge von Benzindampf und Luft gelangt durch das Einströmungsrohr 1 und das Einlassventil nach dem Motorzylinder, woselbst es durch Zündung, die sich alle vier Hübe wiederholt, zur Explosion gebracht wird.
Ganz allgemein wendet man elektrische Zündung an, da diese, entgegen der früheren Glührohrzündung, höhere Betriebssicherheit bietet und in einfachster Weise die Veränderung des Zündungsmoments und damit die Regulierung der Motorgeschwindigkeit gestattet. Bei der Akkumulatoren- oder Batteriezündung wird der Strom der Akkumulatoren durch einen Induktionsapparat in einen Strom von entsprechend hoher Spannung übergeführt.
Fig. 1–3. Magnetelektrischer Zündungsapparat.
Die Schließung und Öffnung des Stromes geschieht durch eine von der Motorwelle aus bewegte Kontaktfeder; die Explosion erfolgt während des Stromschlusses durch das Überspringen von elektrischen Funken an der Zündkerze, die in den Explosionsraum ragt. Die verhältnismäßig kurze Lebensdauer der Batterie, ihre begrenzte Kapazität etc. bewirkten, dass man neuerdings immer mehr zur magnetelektrischen Zündung übergegangen ist; deren Prinzip ergibt sich aus Textfig. 1–3. Von der Motorwelle aus wird ein Elektromagnet a (Fig. 1) erregt, in dessen Stromkreis der am Zylinderkopf angebrachte Abreißhebel eingeschaltet ist. Der Einsatz a (Fig. 2) trägt isoliert eingeschraubt den Zündnist b, desgleichen den Drehstift c des Abreißhebels g-g1, (Fig. 3); b und c sind an die vom Elektromagnet kommenden Drähte angeschlossen. Der Zündhebel g wird durch die Feder k in der Ruhelage gegen den Stift b gedrückt, was gleichbedeutend mit Stromschluß ist. Zu Beginn des Explosionshubs entfernt die von der Motorwelle bewegte Stange f die Stange g von dem Stift b, so dass der Stromkreis geöffnet wird und ein kräftiger Abreißfunke zwischen b und g überspringt. Die Kraft der Feder k stellt den Stromschluß wieder her.
Fig. 4. Kühlvorrichtung.
Der Abreißmechanismus der elektromagnetischen Zündung bedingt wegen der erforderlichen Stangen- u. Hebelverbindung und der Durchlöcherung des Zylinderkopfes mancherlei Missstände mit sich; man hat deshalb vielfach wieder zur Zündkerze gegriffen, hat sie aber, zur Vermeidung der Batterie, mit dem Elektromagnet kombiniert. Zur Erzielung der für die Zündkerze nötigen hohen Spannung sind von Bosch, Eisemann u.a. Konstruktionen ersonnen worden, die sich zahlreicher Anhänger erfreuen.
Um die durch die Explosionen erzeugte Wärme unschädlich zu machen, ist der Zylinder von einem von Kühlwasser durchströmten Hohlraum umgeben. Das erwärmte Wasser passiert einen Kühlapparat, der in den Vorderteil des Wagens verlegt ist, um den dort sich entwickelnden starken Luftzug während der Fahrt zur Kühlung des Wassers auszunutzen. Die Wasserzirkulation wird heute fast durchweg durch eine Pumpe bewirkt; das Thermo-Siphonprinzip, bei dem die Wasserzirkulation durch Verwendung der Eigenschaft des warmen Wassers, leichter zu sein als kaltes, erzielt wird, findet heute nur noch bei einigen Systemen Anwendung. Textfig. 4 zeigt das Schema einer häufig verwendeten Kühlungseinrichtung: durch den Zylindermantel a wird durch die Pumpe b das Kühlwasser nach der Rückleitung c getrieben, an dessen oberster Stelle sich die Nachfüllungsöffnung d befindet; von c aus fließt das Wasser in das Gefäß g, in das eine Röhre h mündet, die den etwa sich bildenden Dampf ableitet, während das Wasser durch den Kühlapparat i wieder der Pumpe b zufließt, um von neuem seinen Kreislauf zu beginnen. Der Kühlapparat selbst wurde früher ausschließlich als Schlangenkühler gebaut, danach ging man zum Röhrenkühler über, der ein Kühlwassergefäß besitzt, dessen Vorder- und Hinterwand durch zahlreiche Kanäle miteinander verbunden sind; um diese Kanäle fließt das Kühlwasser von oben nach unten,