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Entwicklung: Als die Diesel laufen lernten

Dieseltriebwerke setzen ihren Siegeszug scheinbar unaufhaltsam fort. Noch vor sieben Jahren dieselten in Deutschland gerade einmal 14,9 Prozent aller Pkw.

Dieseltriebwerke setzen ihren Siegeszug scheinbar unaufhaltsam fort. Noch vor sieben Jahren dieselten in Deutschland gerade einmal 14,9 Prozent aller Pkw. Bis 2005 soll ihr Anteil an den Neuzulassungen über 41 Prozent betragen. Die Gründe dafür liegen auf der Hand: Moderne High-Tech-Diesel sind sparsam und enorm antrittstark. Inzwischen ist sogar das letzte Tabu gefallen: der Selbstzünder macht sich unter der Haube von Sportlimousinen breit. Jüngstes Beispiel ist der Mercedes-Benz C 30 CDI AMG, der beim Zwischenspurt jedem gleich starken Benziner um die Ohren fährt und dabei im Schnitt gerade einmal 7,6 Liter verbraucht. Der Ölbrenner beschleunigt mit 231 PS in 6,8 Sekunden von null auf 100 km/h und erreicht 250 km/h Spitze.

Daimlersche Pioniertat

Wie sich die Zeiten ändern. Der erste funktionsfähige Dieselmotor war 1893 ein drei Meter hohes Monstrum, das satte viereinhalb Tonnen wog. Magere Ausbeute aus 6,3 Litern Hubraum: 20 PS. Der Koloss ist heute im Deutschen Museum in München zu bestaunen. Bis 1936 sollte es dauern, bevor die Technik reif war für den Serieneinsatz im Pkw. Daimler-Benz vollbrachte mit dem 260 D diese Pioniertat. Ohne den Technik-Zulieferer Bosch wäre das jedoch nicht möglich gewesen. Die schwäbischen Tüftler starteten 1921 erste Versuche, mit kleinen Einspritzpumpen, die monströsen Kompressor-Anlagen überflüssig zu machen, die bei stationären Großdieseln damals für die Treibstoffversorgung zuständig waren. 1927 erfolgte dann die Freigabe der Technik für externe Motorenhersteller. Bis Mitte der 70er Jahre folgten in der Diesel-Technologie viele kleine Entwicklungsschritte, dann ging alles ganz schnell.

Premiere im Golf

1998 bewies ein BMW 320d mit einem Gesamtsieg beim 24-Stunden-Rennen auf dem Nürburgring das Potenzial moderner Dieseltriebwerke. Dabei begann die Entwicklung der Powerdiesel im Mai 1976 ganz harmlos mit der Premiere des Golf Diesel. Der von einem Benzinmotor abgeleitete 1,5-Liter-Vierzylinder leistete gerade einmal 50 PS und war doch etwas besonderes: Erstmals hielt die Dieseltechnik in der Kompaktklasse Einzug. Der VW-Diesel zeigte sich vergleichsweise drehfreudig - er war der erste so genannte schnell laufende Diesel in einem Pkw. Statt dem von Mercedes und anderen Herstellern eingesetzten Vorkammer-Verfahren, gab Volkswagen der Wirbelkammer-Technik den Vorzug. Die höhere Leistung pro Liter Hubraum macht sich allerdings in einem härteren Verbrennungsgeräusch bemerkbar. Als nächster Schritt folgt die Turboaufladung, die den Golf GTD mit 70 PS flott vorantrieb.

Audis TDI

1989 präsentierte Audi der staunenden Öffentlichkeit drei Buchstaben, die seither Geschichte schrieben: TDI (Turbodiesel Direct Injection) . Dieseltreibstoff gelangt hier mit hohem Druck direkt in den Zylinder und verbrennt deswegen besonders effizient. Durch Turbo-Aufladung entwickelte der 2,5-Liter-Fünfzylinder für damalige Verhältnisse erstaunliche 120 PS. Zum Vergleich: ein Mercedes 250 D mit Vorkammer-Verfahren brachte es zur gleichen Zeit auf gerade einmal 90 PS. Der 3-Liter-Lupo nutzt mit der Pumpe-Düse-Technik die nächste Evolutionstufe des TDI. Konsequent auf Leichtbau getrimmt, stellte er 1999 mit einem Durchschnittsverbrauch von nur 2,99 Liter Diesel einen Spritspar-Weltrekord für Serienfahrzeuge auf, der bis heute Bestand hat und nur noch vom Audi A2 mit der gleichen Technik erreicht wird. Aktuelles TDI-Prunkstück ist der V10-Zylinder-Turbodiesel im Luxus-Volkswagen Phaeton. Die Fünf-Liter-Maschine leistet 313 PS und stemmt enorme 750 Newtonmeter Drehmoment auf die Antriebswellen - das schafften vor wenigen Jahren nur schwere Lkws.

Auf den Druck kommt es an

Immer stärker, immer sparsamer. Die Techniker machen Druck. Nur die stetige Erhöhung des Einspritzdrucks ermöglichte nämlich eine immer präzisere und effizientere Kraftstoffzuteilung. Aktuell werden bis zu 2.050 bar erreicht. Das entspricht der Kraft, mit der das Gewicht einer Mittelklasselimousine auf die Fläche einer Briefmarke wirken würde. Als Folge jagt der Kraftstoff mit bis zu 2.350 Stundenkilometern in den Brennraum - die dreifache Geschwindigkeit eines Verkehrsflugzeugs. Ganze 1,5 Millisekunden dauert dieser Vorgang. Das ist ungefähr so lange wie das Blitzlicht eines Fotoapparats aufleuchtet. Die kleinste Einspritzmenge beträgt ein Kubikmillimeter Kraftstoff - vergleichbar mit dem Volumen eines Stecknadelkopfes.

Common-Rail macht's möglich

Ohne präzise Hochdrucktechnik wären die leistungsstarken Turbodiesel von heute nicht denkbar. Im Volkswagenkonzern kommt bei den Vierzylindermotoren dafür seit 1998 das Prinzip Pumpe-Düse zum Einsatz. Kraftstoff-Hochdruckpumpe und Injektor bilden dabei eine kompakte Einheit, die an jedem Zylinder die Dieselzuteilung individuell steuert. Bei großvolumigen Triebwerken mit sechs und mehr Zylindern nutzen die Wolfsburger genau wie 15 weitere Hersteller weltweit die Common-Rail-Technik. Die Bezeichnung steht für "gemeinsame Leitung". In einer gut 30 Zentimeter langen Leiste werden durch stetiges Pumpen von Kraftstoff Drücke von bis zu 1.600 bar aufgebaut. Von dort aus gelangt der Diesel exakt portioniert direkt in die Brennräume.

Diesel-Vorreiter Alfa

Weltpremiere war für die Common-Rail-Technik 1997 im Alfa Romeo 156. Die Mailänder Edelmarke durfte als erste die maßgeblich von der Konzernmutter Fiat entwickelte Technik präsentieren. Bereits 1987 stellten die Italiener mit dem Chroma TDid ein Dieselauto mit Direkteinspritzung vor. Das Problem des bauartbedingten rauen Motorlaufs konnte jedoch erst Jahre später dank Common-Rail gelöst werden: Eine Einspritzung vor der eigentlichen Kraftstoffzuteilung sorgt dabei für eine weichere Verbrennung. Dieses als Unijet bezeichnete Verfahren wird seit Jahreswechsel allmählich von den neuen Multijet-Vierventiltriebwerken abgelöst. Wiederum spielte der Alfa 156 den Vorreiter. Die derzeit bis zu drei Einspritzphasen je Verbrennungsvorgang steigerten die Leistung von 115 auf 140 PS, das Drehmoment stieg bei gleicher Drehzahl von 275 Nm auf 305 Nm.

Herausforderung: Einspritzventil

Der Weg zum aktuellen Stand der Technik war lang und voller Hindernisse. Bereits 1912 hatte Rudolf Diesel die Funktion der gemeinsamen Hochdruckleitung beschrieben, 1926 befasste sich sogar die Universität Zürich mit dem Problem. Nur Lösen konnte es lange Zeit niemand. Rinaldo Rinolfi, bei Fiat auch Mister Common-Rail genannt, erinnert sich: "Die größte Herausforderung war das Einspritzventil. Seine Mechanik gleicht denen der Uhren, nur dass sehr hohe Kräfte im Spiel sind und die arme Nadel, die als Hahn dient, sich auf reproduzierbare Weise öffnen und schließen muss". Auch die Techniker von Mageneti Marelli, die sich bis 1990 daran versuchten, fanden keine Lösung. Das gelang erst Fiat ein Jahr später mit Unterstützung von Magneti Marelli - die elektromagnetische Steuerung der Einspritzdüsen war erfunden. Doch bis zum Einsatz in einem Serienfahrzeug sollte es noch sechs Jahre dauern. Ab 1994 wurde das Projekt schließlich von Bosch bis zur industriellen Fertigungsreife weiter entwickelt.

Holger Schilp, planbar

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Oldtimer gekauft - bei Instandsetzung Unfallschäden entdeckt
Hallo, ich habe mir vor ein paar Wochen einen amerikanischen Oldtimer gekauft - ein Import aus den Staaten, bekam hier eine Vollabnahme und H-Gutachten. Aufgrund der Entfernung konnte ich den Wagen jedoch lediglich auf Fotomaterial besichtigen und auf den Fotos sah er aber sehr gut aus - hatte wenig Laufleistung und wurde auch beim Gespräch mit dem Verkäufer am Telefon mit einem guten Zustand beworben. Nach der Lieferung fielen mir dann sofort 2 Roststellen auf, wo ich mir noch sagte "Hey - das Auto ist 40 Jahre alt - darf es haben, also reparierst du es einfach". Bei der Reparatur stellen sich dann jedoch weitere Roststellen heraus, die sogar zur Demontage der Innenverkleidungen, Kotflügel und Windschutzscheibe führten. Aber Ok - altes Auto. Der Wagen ging daraufhin zum Lackierer und wurde dort weiter behandelt. Dabei kamen dann weitere Mängel zum Vorschein: Die Beifahrertüre wurde bereits im unteren Bereich dick mit Spachtel überzogen - die Unterkante wurde ausgetauscht und von innen nicht versiegelt - das Blech rostete durch. Jedoch war das gesamte untere Türdrittel komplett verbeult - dazu braucht es schon einen recht großen Hammer. Ca. 8mm dicke Spachtelbrocken musste ich abschlagen. An einer Stelle wurde das Blech der Seitenwand bereits ausgetauscht. Durch die schlechte Arbeit waren Blechteile vollständig durchrostet. Auf der anderen Seitenwand hatte der Wagen einen weiteren Treffer kassiert - das Blech war eingedrückt und wurde mit massig Spachtel übergetüncht. Von außen nur anhand sehr schlechtem Lackbildes zu sehen und von innen sind deutlich Schweißpunkte vom Blechzughammer erkennbar. Auch die Seitenscheiben waren stümperhaft montiert. Diese wurden nicht mit Scheibenkleber, sondern einer kaugummiartigen Substanz montiert und fielen bei der Demontage der Zierleisten dem Lackierer bereits entgegen. Laut Verkäufer wurden die Seitenwände zwar überlackiert (was man auch sehen konnte), ein Grund wurde jedoch nicht genannt - angeblich schlechter Lack oder Kratzer. Nun meine Frage: Im Kaufvertrag ist der Wagen wie folgt beschrieben: "Keine Unfallschäden laut Vorbesitzer" "Dem Verkäufer sind auf andere Weise keine Unfallschäden bekannt" Weitere Regelungen gibt es im Kaufvertrag nicht. Durch die Beseitigung der Durchrostungen an den unfachmännisch ausgeführten Blech- und Spachtelarbeiten ist der Preis für die Lackierung deutlich gestiegen. Kann man beim Verkäufer hierfür mitunter Schadensersatz geltend machen? Gekauft wurde das Fahrzeug Mitte Dezember 2018, geliefert in der 2ten KW im Januar. Danke im Voraus für eure Antworten.
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