Die gebräuchlichen Automobilsysteme. Von Professor H. Bachner in Stuttgart. (Fortsetzung des Berichtes S. 80 d. Bd.) Die gebräuchlichen Automobilsysteme. Die auf eine der vorbeschriebenen Arten erzeugten Stromstösse sollen nun im Inneren des Cylinders zündende Tunken erzeugen, welche nur dann entstehen, wenn der Stromkreis an der betreffenden Stelle eine Unterbrechung, die sogen. Funkenstrecke besitzt. Bezüglich der Art dieser Unterbrechung ist es nun durchaus nicht gleichgültig, ob die Stromstösse niedrig gespannt oder auf relativ hohe Spannung transformiert sind; gleichzeitig ist zu beachten, dass für eine zuverlässige Zündung im ersten Fall auch eine wesentlich höhere Stromstärke erfordert wird wie im zweiten. Der niedrig gespannte Strom ist nicht fähig, einen vorhandenen Zwischenraum, auch wenn er sehr klein ist, zu überspringen; abgesehen davon würde eine Funkenstrecke von zu geringer Länge auch die Gefahr der Ueberbrückung durch Russ oder niedergeschlagene Feuchtigkeit (insbesondere beim Anlassen) und damit eines Aussetzens der Funkenbildung mit sich bringen. Textabbildung Bd. 315, S. 95 Fig. 43.Magnetelektrische Zündung von Bosch. Trotzdem lassen sich auch mit niedrig gespanntem Strom brauchbare Zündfunken erzeugen, wenn man die oben erläuterte Erscheinung beachtet, dass bei Unterbrechung eines Stromkreises ein kräftiger Oeffnungsfunken entsteht. Hiervon ist beispielsweise bei dem Deutzer Benzinmotor Gebrauch gemacht, was allerdings aus Fig. 39 S. 82 d. Bd. nicht deutlich zu erkennen ist. Deshalb sei hier auf die Anordnung von Bosch (Fig. 43) hingewiesen, welcher genau das gleiche Prinzip zu Grunde liegt. Der Zünder besteht aus einem durch eine Porzellanhülse isolierten und durch Klemme k mit dem Stromerzeuger verbundenen Stift, welcher fest in die Wandung des Cylinderkopfes eingesetzt ist. Parallel zu diesem Zündbolzen wird die Wand von einer Bohrung durchsetzt, in welcher die Welle G eines kleinen Armes G1 drehbar so gelagert ist, dass sie trotz leichter Beweglichkeit einen dichten Abschluss sichert; es setzt sich nämlich ein kegelförmiger Ansatz unmittelbar hinter dem Hebel ventilartig in den entsprechend ausgefrästen inneren Rand der Bohrung ein. Dieser Zündarm legt sich gegen das vorstehende innere Ende des Bolzens mit metallischem Kontakt an und gestattet, da er bezw. die Maschine selbst mit dem anderen Pol des Stromerzeugers in Verbindung steht, in dieser Lage einem Stromstoss ungehinderten Durchgang. Nun wird aber unmittelbar nach dessen Entstehung durch einebesondere Steuerung der Zündarm rasch abgerissen, hierdurch der Stromkreis unterbrochen und ein energischer Oeffnungsfunken hervorgerufen. Einfacher ist die Konstruktion der Zünder mit konstanter Funkenstrecke, wie sie bei hochgespannten Stromstössen zur Verwendung gelangen dürfen. In Fig. 44 ist der ältere Zünder des Motordreirades von De Dion et BoutonBaudry de Saunier, Das Automobil u.s.w. dargestellt, nach Form und Zweck französisch „bougie“, verdeutscht „Zündkerze“ genannt. Der Zünder besteht im wesentlichen aus einer Metallhülse c, welche mittels des unten sichtbaren Gewindes in den Cylinderkopf eingeschraubt wird und eine Platinspitze n trägt, und einem durchbohrten, den Zuführungsdraht der Gegenspitze m isolierend umschliessenden Porzellanbolzen bb, welcher in c durch die Hohlmutter d stopfbüchsenartig festgeklemmt wird. Der Strom wird bei a zugeführt, überspringt zwischen m und n die Funkenstrecke und geht aus der Hülse c durch die metallischen Teile der Maschine zur anderen Klemme des Transformators zurück. Textabbildung Bd. 315, S. 95 Fig. 44.Aelterer Zünder des Motordreirades von De Dion et Bouton. Einen schwachen Punkt dieser Konstruktion bilden die beiden relativ dünnen Spitzen, insbesondere m am Ende des langen, durch die Temperatureinflüsse Längenänderungen ausgesetzten Zuführungsdrahtes, wodurch die Funkenstrecke leicht Störungen erleiden kann. Einen Fortschritt bedeutet hierin offenbar der sonst das gleiche Prinzip verkörperndeBaudry de Saunier, Das Automobil u.s.w. Reclus-Zünder (Fig. 45), bei dem an die Stelle der schwachen Gegenspitze der solide Zündkegel A getreten ist. B und D sind wieder Porzellanteile, C eine cementartige, gleichfalls isolierende Masse. Zündspitze E und Zündkegel A bestehen aus Reinnickel. Wie sehr übrigens eine sichere Zündung von der Intensität der Funkenbildung abhängig ist, zeigt der Umstand, dass bei Benutzung von schwerer flüchtigen Kohlenwasserstoffen die gewöhnliche elektrische Zündung versagt. Will man das Glührohr durchaus vermeiden, so muss man durch eine geeignete Stromquelle die Zündenergie und durch eigenartige Gestaltung des Zünders die Anzahl gleichzeitig überspringender Funken vermehren. Der ZünderLieckfeld, Die Petroleum- und Benzinmotoren u.s.w. Fig. 46, für Petroleummotoren bestimmt, besitzt dementsprechend am Ende des isolierten Zündstiftes c ein sternartig gezahntes Scheibchen d, während die Hülse in einem nach innen rundum vorspringenden gleichfalls gezahnten Rand e endigt, wodurch eine ganze Reihe von Funkenstrecken gebildet werden. Es wurde oben bereits erläutert, dass die elektrischen Zündungsarten im Gegensatz zur Glührohrzündung durch eine besondere Steuerung bedient werden müssen, welche derart zu funktionieren hat, dass die Funkenbildung erst in einem ganz bestimmten Augenblick, in der Regel dem günstigsten Zündmoment, erfolgt bezw. beginnt, gleichbedeutend mit der Bedingung, die Verbrennung des Gemisches in einem hauptsächlich von der Kolbengeschwindigkeit abhängigen derartigen Zeitpunkt einzuleiten, dass der Explosionsstoss unmittelbar nach dem Passieren der Totlage eintritt. Textabbildung Bd. 315, S. 96 Fig. 45.Reclus-Zünder. Diese Zündsteuerung fällt bei den Zündungsarten mit niedrig gespanntem Strom verhältnismässig kompliziert aus und zwar aus dem Grund, weil, wie wir sahen, der Zünder selbst einen zu steuernden Teil besitzt. Bei dem Benzinmotor der Gasmotorenfabrik Deutz (Fig. 39 S. 82 d. Bd.) ist der Steuerungsvorgang der folgende: Die oben bei Fig. 43 erwähnte, den Cylinderkopf durchsetzende kleine Welle trägt bei r einen Hebel, welcher durch eine Zugstange mit dem Ankerhebel a des Magnetinduktors verbunden ist. Der Zündarm o im Inneren legt sich dabei von rechts nach links gegen den Zündstift. Die Verbindung zwischen r und a ist nicht starr, sondern wird durch eine Feder d vermittelt, welche (in der Figur nicht deutlich dargestellt) r gegen ihren Befestigungspunkt heranzieht und so die Zündkontakte gegeneinander drückt. Beim Andrehen des Ankers durch den Zündnocken c geht die Zugstange mit, indem sie mittels ihres Gabelendes über den Endzapfen von r fortgleitet, Feder d aber stets etwas gespannt hält. Im Moment, wo der Anker zurückzuschnellen beginnt, ist r immer noch in Ruhe, wird aber dann unmittelbar nach Entstehung des Stromstosses von der zurückgeschleuderten Stange nach links zur Seite gestossen, wodurch der Kontakt im Inneren unterbrochen wird. Textabbildung Bd. 315, S. 96 Fig. 46.Zünder für Petroleummotoren. In ähnlicher Weise funktioniert die Steuerung, wie sie für die magnetelektrische Zündung von BoschVgl. D. p. J. 1899 314 * 109. vorgesehen ist. Auch hier sind die Steuerungen für Stromerzeugung und Zündung zu einander in Beziehung gesetzt, so zwar, dass unmittelbar nach Erzeugung des Stromstosses der Kontakt in der Explosionskammer unterbrochen wird. Wesentlich einfacher gestaltet sich die Regelung der Zündung für die Zünder mit konstanter Funkenstrecke; hier handelt es sich, da der Funken nach Schluss des Stromkreises von selbst entsteht, lediglich darum, im geeigneten Moment Stromschluss herzustellen. Als Beispiele seien die Zündsteuerungen von De Dionet BoutonBaudry de Saunier, Das Automobil u.s.w., Bd. 1 S. 157, 381, 384, 412. und Cudell und Co., von BenzBaudry de Saunier, Das Automobil u.s.w., Bd. 1 S. 157, 381, 384, 412. und von G. RichardBaudry de Saunier, Das Automobil u.s.w., Bd. 1 S. 157, 381, 384, 412. erwähnt. Die Erstgenannten haben in einfachster Weise die Zündsteuerung mit ihrem mechanischen Unterbrecher kombiniert (Fig. 41 S. 83 d. Bd.). Dieselbe setzt sich aus der eingeschnittenen Scheibe a und der Nase b der Unterbrecherfeder zusammen, und es ist ohne weiteres verständlich, dass sie bei jeder Umdrehung der Steuerwelle, d.h. auf je vier Hübe des Kolbens nur einmal in Thätigkeit tritt. Textabbildung Bd. 315, S. 96 Fig. 47.Benz'sche Zündsteuerung. Die Benz'sche Zündung besitzt, wie gleichfalls bereits erwähnt, elektromagnetische Unterbrechung; die zugehörige Zündsteuerung geht aus Fig. 47 hervor. Auf der Steuerwelle des Motors, die mittels der unrunden Scheibe a gleichzeitig auch auf das Auslassventil einwirkt, ist eine zweite aussen vollkommen cylindrische Scheibe b aufgekeilt, die zum grössten Teile aus isolierendem Material (Fiber) besteht, an einer Stelle, in der Figur gerade unter d, indes eine bis an die Welle reichende metallische Einlage besitzt, welche auch am Umfang zu Tage tritt. Gegen die Scheibe b legt sich ein am Ende der Feder c befestigter metallischer Kontaktwulst d an, während das andere Ende der Feder an einem um die Steuerwelle als Achse drehbaren, gewöhnlich indessen feststehenden Hebel e aus isolierendem Material befestigt ist. Die Strom zu- und -ableitung erfolgt bei g und f. Sobald also das Kontaktstück den Vorsprung d berührt, ist der Stromkreis geschlossen, der Zünder gibt Funken, während der ganzen übrigen Zeit hingegen können Funken nicht entstehen. Eine nicht gerade wesentliche Abänderung der Benz'schen Zündsteuerung hat G. Richard in Paris vorgenommen mit der seltsamen Motivierung einer „besseren mechanischen Reinigung“Desgl. S. 412. der Kontaktstelle. Die Konstruktion ist in Fig. 48 zur Darstellung gebracht und lässt erkennen, dass während der Zündung die Feder M durch den Vorsprung C1 der Steuerscheibe C angehoben und dadurch mit ihrem Platinkontakt gegen die Stellschraube R angedrückt wird. Dass dabei ein geringes Scheuern der beiden Kontaktflächen aufeinander eintreten kann, ist ja sehr wohl möglich; dass aber dadurch ein besserer Kontakt entsteht als in Fig. 41, muss bezweifelt werden. Ein Vorteil der Anordnung besteht dagegen insofern, als der Strom nicht wie bei Benz genötigt ist, die Oelschicht in den Lagern der Steuerwelle zu passieren. Textabbildung Bd. 315, S. 96 Fig. 48.Zündsteuerung von Richard. Man wirft den Zündungsarten mit auf höhere Spannung transformierten Stromstössen vor, dass gerade in der hohen Spannung eine Ursache von Störungen, nämlich infolge leichteren Auftretens von Isolationsfehlern, zu suchen sei; dies kann aber bei der vorzüglichen Qualität des heute verwendeten Leitungsmaterials und der geringen in Frage kommenden Leitungslänge nicht ernsthaft in Betracht kommen, so lange der Fahrer die nötige Sorgfalt auf sein Fahrzeug verwendet. Dagegen ist zu bedenken, dass der grösseren Komplikation der Steuerung beim Betrieb mit niedriger Spannung gegenüber zu stellen ist die Vermehrung an Organen durch das Hinzufügen des Transformators und die verhältnismässig unsicheren Kontakte des Unterbrechers bei hoher Spannung. Bei sehr hohen Tourenzahlen, insbesondere für kleinste Fahrradmotoren, ist die letztgenannte Zündungsart unbedingt vorzuziehen, weil ihre Zündsteuerung gestattet, die Grösse der schwingenden Massen fast auf Null zurückzuführen. Der Glührohrzündung gegenüber erscheinen sämtliche elektrische Zündungsarten nach dem Bisherigen entschieden im Nachteil, denn jene besitzt überhaupt keine bewegten Teile, und weist eine derartig einfache, solide Konstruktion auf, dass man ihre Wartung selbst ungeschulten Personen anvertrauen kann. Doch können wir an der Hand vorstehender Erläuterungen schon jetzt einen prinzipiellen Nachteil feststellen, welcher der Glührohrzündung anhaftet: die mit ihr unzertrennbar verbundene Energieverschwendung. Die Brennerflamme muss in Thätigkeit sein, so lange der Wagen bezw. Motor in Bewegung ist, auch wenn etwa beim Bergabfahren überhaupt keine Zündung gebraucht wird, während thatsächlich eine sehr geringe Energiemenge während eines Momentes genügen würde, die Explosion einzuleiten. Die elektrischen Zündungsarten besitzen diesen Nachteil nicht, bezw. können ihn stets vermeiden, da ja infolge der Einwirkung der Steuerung auf den primären Stromkreis die Stromquelle nur während der eigentlichen Zündungszeit benutzt wird. Eine Ausnahme macht höchstens die Anordnung Fig. 42 S. 83 d. Bd., wobei der primäre Strom bei jeder Umdrehung des Ankers, allerdings aber nur sehr kurze Zeit, geschlossen wird, und Fig. 46, welche eine Steuerung des sekundären Stromkreises voraussetzt, die die Funkenbüschel zwischen e und d durch rechtzeitige Oeffnung des gewöhnlich angelegten Nebenschlusses bei h zur Entstehung bringt und eine längere Dauer des Primärstromes bedingt. Diesen Erwägungen kommt aber nur so lange eine nebensächliche Bedeutung zu, als man noch so verschwenderisch wie bisher mit dem Benzin umgeht bezw. umgehen muss, insbesondere schwerflüchtige Benzinreste fortzuschütten und dauernd mit schlechtem Wirkungsgrad zu fahren gezwungen ist. Ebensolange wird auch eine gewisse Ueberlegenheit der elektrischen Zündungsarten gegenüber der Glührohrzündung anerkannt werden müssen, ihre Fähigkeit, durch Verschlechtern der Motorleistung einen regulierenden Einfluss auszuüben. V. Reguliervorrichtungen. Es liegt in dem Wesen eines für normale Verkehrszwecke bestimmten Fahrzeugs begründet, dass der Fahrer im stände sein sollte, in verschiedenen Fällen verschiedene Geschwindigkeiten zu benutzen, und es erscheint zum wenigsten höchst wünschenswert, dass zwischen Stillstand und einem durch die Konstruktion gegebenen bezw. durch Verkehrsrücksichten gestatteten Maximum noch eine Reihe von geringeren und grösseren Geschwindigkeiten, nach dem Willen des Lenkers regulierbar, vorhanden sind. Während sich nun beim Dampfmotor z.B. in einer Veränderung der Füllung ein einfaches Mittel bietet, die Leistung und bei unverändertem Widerstand auch die Geschwindigkeit in weiten Grenzen nach oben und unten zu regulieren, ist es in der Eigenart des Benzinmotors begründet, dass sich die Aenderung der Fahrgeschwindigkeit nur auf Umwegen erreichen lässt und stets von oft erheblichen Energieverlusten begleitet ist. Bereits früher ist erwähnt worden, dass ein Gemisch von durchschnittlich 90 Volumprozent Luft mit 10 % Benzindampf sich am besten für den Betrieb des Motors eignet. Dies gilt sowohl mit Rücksicht auf die damit zu erzielende Arbeitsmenge, als auch, und zwar in erster Linie, im Hinblick auf die gute Zündbarkeit des Gemenges; relativ geringe Aenderung des Mischungsverhältnisses kann bereits Störungen in der Regelmässigkeit der Zündungen verursachen. Aus dieser Erwägung folgt, und die Erfahrungen der KonstrukteureWertvolle Angaben über diesen Gegenstand verdankt der Verfasser den von den Firmen Benz and Co. in Mannheim, Cudell und Co. in Aachen und Motorfahrzeug- und Motorenfabrik Berlin in Marienfelde ihm bereitwillig überlassenen Anleitungen zum Betrieb der betreffenden Fahrzeuge. bezw. die von ihnen schliesslich durchgeführtenArten der Regulierung weisen deutlich darauf hin, dass an eine Beeinflussung der Motorleistung durch Aenderung des Mischungsverhältnisses von Luft und Benzindämpfen nicht zu denken ist. Eine Regulierung des Gemisches ist allerdings trotzdem erforderlich und kann von grossem Einfluss auf den richtigen Gang des Motors sein, wie aus der folgenden Betrachtung erhellt. Bei kühler Temperatur verdampft einerseits das Benzin weniger lebhaft, andererseits ist die Gewichtsmenge des angesaugten Luftvolumens grösser geworden, beide Einflüsse wirken auf eine Verringerung der prozentualen Benzinmenge hin. Bei Verdampfern, welche im Betrieb durch die Abgase geheizt werden, wird beim Anlassen dieselbe Erscheinung auftreten, desgleichen trotz Heizung bei allen Verdunstungskarburatoren nach einer gewissen Dauer des normalen Betriebes, wenn die schwerer flüchtigen Bestandteile das Uebergewicht erhalten. Diese Regulierung auf günstigstes Mischungsverhältnis erfolgt nun in der Regel durch Verkleinern oder Vergrössern der Lufteintrittsöffnung mittels der bereits früher zu Ende des III. Kapitels im Anschluss an die Verdampfer beschriebenen Organe, wodurch sowohl die Menge als auch die Geschwindigkeit der in den Karburator gesaugten Luft verändert werden kann. Insbesondere wirkt eine Drosselung der für die nachträgliche Frischluftbeimischung bestimmten Oeffnungen dahin, dass nunmehr eine grössere Luftmenge den Verdampfer passiert und sich mit Benzindämpfen sättigt, während gleichzeitig die Frischluftzufuhr vermindert ist; das Resultat ist demnach eine Vermehrung des Brennstoffgehaltes in der Mischung. Diese Regulierung kann nur von Hand erfolgen und erfordert die ständige Aufmerksamkeit des Fahrenden. Bevor wir nunmehr auf die eigentliche Geschwindigkeitsregulierung eingehen, sei noch eine Eigentümlichkeit des normalen Benzinmotors für Automobilzwecke erläutert, welche mit jener Regulierung in gewissem Zusammenhang steht: er bedarf in den meisten Fällen eines Regulators (im engeren Sinne des Wortes), den man sonst an Fahrzeugmotoren, z.B. bei Lokomotiven und Dampfschiffen, nicht findet. Diese mit Rücksicht auf die Vermehrung der Anzahl bewegter Teile jedenfalls nicht wünschenswerte Zugabe verdankt der Viertaktbenzinmotor in letzter Linie seinem eigentümlichen Arbeitsprozess, der voraussetzt, dass einem Arbeitshub bereits ein Saug- und Kompressionshub vorausgegangen sei, da doch erst fertiges Gemisch im Cylinder vorhanden sein muss, bevor eine Explosion erfolgen kann. Der Motor kann also überhaupt nicht von selbst anlaufen, geschweige denn, dass er es unter Belastung thun könnte. Es gibt nur ein Mittel, das Automobil doch in Betrieb zu bringen, indem man nämlich den Motor zunächst von aussen her in Bewegung versetzt. Bei ganz leichten Fahrzeugen, den Motorzwei- und -dreirädern, ist die Einleitung der Bewegung mit Hilfe gewöhnlicher Pedale ermöglicht. Der stets mit den Triebrädern gekuppelte Motor nimmt an der Bewegung teil und kann anlaufen; er erhält in diesem Fall keinen Regulator. Für grössere Fahrzeuge verbietet sich dieses Verfahren aber von selbst, besonders wenn man an Geschäfts-, Post- und Lastwagen denkt, welche sehr häufig anhalten und oft schwer bepackt wieder anfahren müssen. Hier bleibt nur das Mittel, den Motor vor dem Anfahren von der Verbindung mit den Triebrädern zu lösen, ihn von Hand anzudrehen und, wenn er seine normale Geschwindigkeit erreicht hat, an das Triebwerk des Wagens wieder anzukuppeln, ganz wie bei den stationären Explosionsmotoren. Diese zeitweise Lostrennung ist es, welche, damit ein „Durchgehen“ des Motors vermieden bleibe, den Regulator bedingt; er hat zu bewirken, dass die normale Umdrehungszahl der Kurbelwelle nicht wesentlich überschritten werde. Diese Sicherung gegen unzulässige Geschwindigkeit erfolgt in allen Fällen durch sogen. Aussetzer, d.h. der durch zu hohe Geschwindigkeit aus seiner normalen Lage bewegte Regulator verhindert das Zustandekommen einer neuen Gemischfüllung so lange, bis wieder normale Tourenzahl erreicht ist. Da der Regulator auch zur Wirkung gelangt, sobald während der Fahrt die normale Umdrehungszahl der Motorwelle überschritten wird, was unter Umständen während längerer Dauer der Fall sein kann, so ist es nicht gleichgültig, wie dabei die Regulierung auf den Arbeitsvorgang einwirkt. In den meisten Fällen unterbricht der Regulator die Steuerung des Auslassventils, dieses bleibt geschlossen, verhindert das Hinausschieben der Verbrennungsgase, welche nun abwechselnd komprimiert werden und wieder expandieren, jedenfalls aber das Saugventil geschlossen halten. Dabei ist der theoretische Energieverbrauch Null, der thatsächliche, durch Undichtheiten und Wärmestrahlung verursacht, immerhin nur klein, so dass diese Einwirkung des Regulators vom wirtschaftlichen Standpunkt aus als richtig betrachtet werden muss. Unter den vielen hierher gehörenden Konstruktionen sei als Beispiel die Auslasssteuerung des Daimler-Motors der Firma Motorfahrzeug- und Motorenfabrik Berlin (Fig. 35 S. 51 d. Bd., vgl. auch Fig. 6 und 7 S. 18 d. Bd.) gewählt. Die Auslassventilstange ruht gewöhnlich auf der Schneide n und wird bei jeder Umdrehung der Steuer welle einmal durch den Daumen k angehoben. Bei zu grosser Kolbengeschwindigkeit dreht der in der Figur nicht sichtbare Zentrifugalregulator den Hebel o und mit ihm auch die Schneide n nach links, letztere kann bei ihrer Bewegung die Ventilstange nicht mehr fassen und der Auspuff unterbleibt. Eine zweite Art, durch Ausfall von Ladungen das Ueberschreiten der zulässigen Motorgeschwindigkeit zu verhindern, ist gegeben durch die bei vielen stationären Motoren gebräuchliche zeitweise Einstellung der Brennstoffzufuhr. Für Automobilzwecke ist diese Methode ausnahmsweise bei dem Karburator-Distributeur von Gobron und Brillié zur Anwendung gekommen, dessen Wirkungsweise bereits früher erläutert wurde (vgl. Fig. 34 S. 50 d. Bd.). Da hierbei auch eine andere Regulatorkonstruktion Anwendung gefunden hat, soll die gesamte Anordnung kurz beschrieben werden. Textabbildung Bd. 315, S. 98 Fig. 49.Reguliervorrichtung. In Fig. 49 ist q die Welle des aus Fig. 34 bereits bekannten Verteilungshahnes a; sie wird durch ein Schaltgesperre jedesmal um 1/16 Umdrehung gedreht, sobald die Stange p von der Motorwelle h aus einen Impuls erhält, der den Hebel t entgegen der Feder r von der festen Stütze o nach oben abhebt (die Steuerung ist hier von der Motorwelle selbst abgeleitet, weil durch die eine Speisevorrichtung zwei nebeneinander liegende Cylinder bedient werden). Die Hebel t und l sind bei m drehbar gelagert, um die gleiche Achse schwingt die relativ schwere Masse w. Zwischen der Bewegung von w und l besteht insofern ein gewisser Zusammenhang, als w mittels des durch die Oeffnung d tretenden Stiftes v bei der Bewegung nach links unter allen Umständen mitgenommen wird, nach rechts dagegen nur so lange, als der Federdruck auf den Winkelhebel z den Trägheitswiderstand der Masse w noch überwindet. Ueberwiegt hingegen infolge unzulässiger Steigerung der Geschwindigkeit der Massendruck, so wird der vertikale Arm des auf l selbst gelagerten Hebels z zurückgehalten, hierdurch der andere Arm aus dem Bereich der Schneide o fortgezogen und die Benzinförderung ausgesetzt. Die gleichzeitige zwangläufige Bewegung des Drosselschiebers g durch Stange s erscheint nach dem oben Gesagten bedenklich. Diese Methode der Einwirkung des Regulators ist in wirtschaftlicher Hinsicht zu beanstanden, weil infolge desdabei nicht geänderten Spiels von Kolben und Ventilen kalte Luft durch den Cylinder gesaugt wird, welche bedeutende Wärmeverluste verursacht. Die beiden bisher erläuterten Reguliermethoden stehen in dem ganz bestimmten Zusammenhang, dass bei voller Belastung nur dann die normale Umdrehungszahl erreicht wird, wenn der Luftregulierschieber auf das günstigste Mischungsverhältnis eingestellt ist; in diesem Fall kommt der Regulator nicht mehr zur Einwirkung, weil die Geschwindigkeit durch die Grösse des Widerstands von selbst an ihrer Grenzlage festgehalten wird. Es folgt aber ferner aus dieser Betrachtung, dass es ganz wie bei den stationären Explosionsmotoren unmöglich ist, die Leistung der Maschine noch weiter zu erhöhen; eine Vergrösserung der Geschwindigkeit und damit – bei einer gegebenen Steigung der Fahrbahn – der Leistung ist somit nur in dem Fall möglich, dass man vorher den Motor noch nicht voll ausgenutzt hatte. Wir wollen nunmehr im folgenden, von der grösstmöglichen Geschwindigkeit ausgehend, die Anordnungen besprechen, welche zur Verminderung der Fahrgeschwindigkeit benutzt werden können; die gleiche Einrichtung lässt sich ohne weiteres auch im umgekehrten Sinne verwenden, so lange, wie gesagt, die Motorleistung noch nicht voll ausgenutzt ist. Die in Betracht kommenden Verhältnisse lassen sich am besten an Hand der Arbeitsgleichung übersehen: P . v = W . w, worin P die Kolbenkraft, W den Fahrwiderstand, v die Kolbengeschwindigkeit und w die Fahrgeschwindigkeit bezeichnen möge unter Vernachlässigung der Verluste. Ist das Maximum der Cylinderleistung P . v vorhanden, und wünscht man langsamer zu fahren, wobei das Produkt W . w kleiner werden muss, so ist das nur durch eine Verringerung der Leistung P . v zu erzielen, was in letzter Linie stets darauf hinausläuft, die mittlere Kolbenkraft P zu verringern. Wir sahen oben, dass schon eine geringe Aenderung des Mischungsverhältnisses die Entzündbarkeit des Gemisches stark beeinflusst und die Explosion leicht in Frage stellen kann, dieses Mittel bleibt also für die Geschwindigkeitsregulierung ausgeschlossen; trotzdem lässt sich durch Einwirkung auf das Explosionsgemenge die Kolbenkraft in weiten Grenzen verändern. Wir haben bisher von dem Vorhandensein eines dritten Stoffes (ausser Luft und Benzindampf) im Cylinder kaum Notiz genommen, jetzt müssen wir seinen Einfluss auf den Arbeitsvorgang näher untersuchen. Die am Ende des Auspuffhubes in der Explosionskammer verbliebenen Verbrennungsprodukte müssen sich während der Saug- und Kompressionsperiode notwendigerweise mit dem frischen Gemenge vermischen; fördernd können sie natürlich nicht auf den folgenden Verbrennungsvorgang einwirken, es besteht vielmehr ihr Einfluss darin, dass sie das Explosionsgemenge verdünnen und die Verbrennung etwas verzögern. Sorgt man nun dafür, dass das Verhältnis zwischen frischem Gemenge und Restgasen sich zu Gunsten der letzteren ändert, so wird die Verdünnung stärker, der Explosionsstoss schwächer ausfallen. Um dies nach Belieben eintreten lassen zu können, schaltet man vielfach in die Saugleitung eine Drosselvorrichtung ein, welche den Widerstand gegen das Ansaugen zu vermehren und dadurch die relative Menge des wirksamen Gemisches zu vermindern gestattet. Diese Art der Regulierung wird beispielsweise von der Firma Benz und Co. benutzt; durch Einschaltung einer Drosselklappe vor das Saugventil kann, wie angegeben wird, die Fahrgeschwindigkeit um 50 % verringert werden. Dasselbe erzielen Cudell und Co. in Aachen an ihrem Motordreirad (System de Dion et Bouton) mittels des Ringschiebers R1 (Fig. 1 S. 16 d. Bd.) und Mors mittels der Drosselklappe r (Fig. 28 S. 49 d. Bd.). Dieselbe Wirkung sucht auf ganz entgegengesetzte Weise der Franzose Malêzieux zu erreichen; er verdünnt das Explosionsgemenge nicht durch Verringerung der Zufuhr wirksamen Gemisches, sondern durch Vermehrung des Ueberschusses an Restgasen. Die hierzu benutzte Anordnung ist in Fig. 50 dargestellt. Die Explosionskammer besteht aus zwei Teilen von verschiedenem Verhalten, der Ventilkammer G von gewöhnlicher Anordnung und dem Teil D, dessen Volumen mittels des Kolbens A innerhalb gewisser Grenzen beliebig geändert werden kann. Entspricht die Stellung ab der normalen Leistung, so wird bei der Endstellung cd infolge des erheblichen Ueberschusses an Restgasen die Leistung stark herabgedrückt sein. Hierzu kommt noch die Wirkung der infolge grösseren Endvolumens verringerten Kompression, was gleichfalls eine Herabminderung der Verbrennungsintensität zur Folge hat. Eine eigenartige Leistungsregulierung lässt sich mit den elektrischen Zündungsarten, insbesondere denen mit konstanter Funkenstrecke, verbinden. Es wurde oben bereits erwähnt, dass eine verspätet eintretende Zündung eine Verzögerung und Schwächung des Explosionsstosses mit gleichzeitiger Verkürzung der Expansionsdauer zur Folge hat, wodurch die Leistung sehr stark herabgedrückt werden kann. Hiervon macht man bisweilen bei den Motorrädern Gebrauch (vgl. die Zündsteuerung Fig. 41 des de Dion et Bouton-Motors). Textabbildung Bd. 315, S. 99 Fig. 50.Reguliervorrichtung von Malêzieux. Durch Drehung eines Hebels kann die an ihm befestigte Unterbrecherfeder c in jede beliebige Lage zur Steuerscheibe a gebracht werden. Verschiebt man sie im Sinne der Drehung der Welle, so fällt der Zündmoment später und die Leistung des Motors nimmt ab. Hierdurch lässt sich, nach Angabe von Cudell und Co. jede gewünschte Fahrgeschwindigkeit zwischen 40 und 4 km erreichen. Die bisher besprochenen Reguliermethoden für die Fahrgeschwindigkeit arbeiten sämtlich nicht einwandfrei, denn sie verringern nicht nur, sondern verschlechtern auch die Leistung, d.h. sie ziehen den Wirkungsgrad des Arbeitsprozesses herab, dessen günstigster Verlauf eine konstante Kolbengeschwindigkeit, konstante Qualität des Gemisches, konstante Kompression und konstanten Zündmoment zur Voraussetzung hat. Die Drosselung arbeitet noch relativ brauchbar, weil sich gleichzeitig mit der Leistung auch die Menge des angesaugten Gemisches etwas vermindert; dagegen saugt bei Aenderungen des Kompressionsvolumens (Fig. 50) und bei elektrischer Spätzündung der Cylinder stets die gleiche Menge von Gemisch an, auch wenn er nur sehr wenig Arbeit leistet; dies entspricht einer unter Umständen bedeutenden Energie-, d.h. Benzinverschwendung, und lässt diese beiden Regulierungsarten in recht ungünstigem Licht erscheinen. Man benutzt sie daher bei grösseren Fahrzeugen wohl überhaupt nicht; bei den ganzIn dem Führer für das Motordreirad von Cudell und Co. findet sich übrigens gleichfalls der Hinweis: „Man reguliere die Schnelligkeit des Motordreirades auf der Fahrt niemals durch die Frühzündung, sondern nur durch den Gashahn“ (durch Drosselung). leichten lässt sich ihre Anwendung dadurch einigermassen motivieren, dass hier die Einfachheit der Anordnung und die Bequemlichkeit in der Bedienung, auch die Ausgiebigkeit der Wirkung noch vor den Betriebskosten zu berücksichtigen sind. Von Vorteil ist dagegen die verstellbare Zündung beim Anlassen insbesondere von grösseren Motoren, wobei man den Zündmoment zunächst für die Totlage einstellt, entsprechend der sehr geringen Anfangsgeschwindigkeit des Kolbens. Hierdurch werden die bei Glührohr unvermeidlichenFrühzündungsschläge (s. oben) beseitigt, gleichzeitig während des Leerlaufs die Explosionsstösse gemildert, wodurch die Regulatorbewegung eine ruhigere wird. Aus diesem Grund findet sich bei den Benz-Wagen die verstellbare Zündung speziell zum Anlassen angewendet (Fig. 47), doch fehlt die Verbindung mit dem Führersitz, also die Möglichkeit, die Einrichtung während der Fahrt zu benutzen. Letzteres ist auch in all den Fällen, in denen man die Fahrgeschwindigkeit durch Verdünnung des Gemisches reguliert, kaum erforderlich, weil eine gesteigerte Verdünnung langsamere Verbrennung nach sich zieht, während dagegen die verlangsamte Kolbengeschwindigkeit den Verbrennungsvorgang beschleunigt; beide Erscheinungen wirken also einander entgegen und heben sich zum grossen Teil auf. Noch bleibt uns die wichtigste Methode, die Fahrgeschwindigkeit zu regulieren, zu besprechen, von doppelter Wichtigkeit insofern, als sie einerseits vom wirtschaftlichen Standpunkt aus die beste ist, andererseits bei keinem grösseren Benzinautomobil, auch wenn es gleichzeitig mit anderen Reguliervorrichtungen versehen ist, entbehrt werden kann. Diese Methode benutzt veränderliche Uebersetzungen zwischen Kurbelwelle und Triebrädern und setzt das Vorhandensein eines Regulators voraus. Die Veränderung der Uebersetzung kann dabei stufenweis erfolgen, durch Riemen- (Benz) und Zahnrädervorgelege (Daimler) oder stetig mittels Reibungsrädern, doch soll auf die Konstruktion dieser Uebertragungsmechanismen zunächst nicht weiter eingegangen werden; ihre Wirkungsweise ergibt sich aus folgender Ueberlegung: Es seien, wiederum ohne Berücksichtigung der Reibungsverluste, das Drehmoment an der Kurbelwelle mit M1, das widerstrebende Moment an der Triebradwelle mit M2, die zugehörigen Winkelgeschwindigkeiten mit ω1 und ω2 bezeichnet. Dann müssen für den Fall des Beharrungszustandes auf einem bestimmten Gefälle die Leistungen an beiden Wellen gleich sein, also M1 . ω1 = M2 . ω2. Nun ist aber \frac{\omega_1}{\omega_2}=u die momentane Uebersetzung. Wünscht man nun beispielsweise auf demselben Gefälle langsamer zu fahren, so wird eine grössere Uebersetzung (im Sinne der Winkelgeschwindigkeiten) eingeschaltet, also u vergrössert. Hierdurch wird thatsächlich \omega_2=\frac{\omega_1}{u} kleiner, zunächst aber nur einen Moment lang, nämlich so lange ω1 sich infolge der Trägheit der rotierenden Massen nicht merklich ändert. Da ω2 kleiner geworden, zu einer Aenderung der Grösse des widerstehenden Moments Mi aber kein Grund vorhanden ist, erscheint nunmehr das Gleichgewicht M1 ω1 = M2 ω2 gestört, d.h. es ist M1 ω1 im Verhältnis zu gross geworden, der Ueberschuss wirkt auf eine Beschleunigung der Massen und versetzt das Ganze in schnellere Bewegung mit so lange zunehmender Geschwindigkeit, bis der Regulator eingreift und die Anzahl der auf eine bestimmte Zeit entfallenden Aussetzer vergrössert, wodurch die mittlere Kolbenkraft in dieser Zeit entsprechend vermindert wird, ohne dass die Kolbengeschwindigkeit wesentlich vergrössert worden wäre. Diese Reguliermethode ist also keine unmittelbare, wie die früher erwähnten, sondern sie wirkt indirekt durch Vermittelung des Regulators; aber auch sie muss in letzter Linie die Leistung des Motors zu verändern suchen. Die wertvolle Eigenart der Regulierung durch veränderte Uebersetzung besteht darin, dass sie die Kolbengeschwindigkeit und die Gemischbildung völlig unberührt lässt, also die Bedingungen für günstigste Ausnutzung des Brennstoffes nicht beeinträchtigt, vorausgesetzt, dass nicht schliesslich die Zündungen so selten erfolgen, dass der Motor sich merklich abzukühlen vermöchte. Selbstverständlich kann man die Zahl der Aussetzer auch direkt verändern, ohne dass man den Uebersetzungsmechanismus zu Hilfe nehmen müsste; hierfür bietet die Regulierung von Gobron und Brillié (Fig. 49) ein Beispiel. Legt man nämlich den Hebel k tiefer, so wird die Feder stärker angespannt und hält die Masse w auch bei vergrösserter Geschwindigkeit noch fest, d.h. vermindert die Zahl der Aussetzer. Umgekehrt kann man durch Anheben des Hebels die Benzinzufuhr vermindern, auch völlig abschneiden und den Wagen zum Stillstand bringen. Doch würde man damit, wenn man nicht nebenbei doch Uebersetzungen anwendet, eines sehr wertvollen Vorteils verlustig gehen, den letztere zu bieten vermögen, den Vorteil der Steigerung des Drehmoments bei gleichzeitig verminderter Geschwindigkeit auf Steigungen. Bei Erläuterung dieser Verhältnisse geht man am besten von voller Belastung des Motors, etwa durch grösste Fahrgeschwindigkeit, aus. Kommt das Fahrzeug jetzt an eine Steigung, so vergrössert sich das widerstehende MomentM2, und da der Motor kein grösseres Moment als M1 leisten kann, wird bei ungeänderter Uebersetzung \frac{\omega_1}{\omega_2} nach der Gleichung \frac{\omega_1}{\omega_2}=\frac{M_2}{M_1} ein nicht zu beseitigendes Uebergewicht von M2 erzeugt, welches das Fahrzeug zum Stehen bringen muss. Durch Steigerung der Uebersetzung auf genügende Grösse kann man dagegen, wie leicht einzusehen ist, einen neuen Gleichgewichtszustand herbeiführen, nur ist dabei, da \frac{\omega_1}{\omega_2} bei ungeändertem ω1 jetzt grösser ausfallen muss, ω2 und damit die Fahrgeschwindigkeit notwendigerweise kleiner geworden. (Fortsetzung folgt.)