Verbrennungsmotoren –  der Dieselprozess

Motoren mit Selbstzündung bezeichnet man heutzutage als Dieselmotoren. Ihr Name geht zurück auf den deutschen Ingenieur Rudolf Diesel, der den ersten Dieselmotor baute. Die vier Takte eines Dieselmotors sind wie beim Ottomotor Ansaugen, Verdichten, Arbeiten und Ausstoßen. Anders als beim Ottomotor wird jedoch reine Luft angesaugt. Diese wird dann wie beim Ottomotor näherungsweise adiabat verdichtet. Da reine Luft komprimiert wird, können höhere Verdichtungsverhältnisse realisiert werden; sie haben typischerweise folgende Werte: e = 12 … 24. Die Verdichtungsendtemperatur – bei Dieselmotoren im Bereich 700 … 900 °C – muss über der Selbstentzündungstemperatur des verwendeten Kraftstoffes liegen. In diese hoch verdichtete und hoch erhitzte Luft wird der Dieselkraftstoff fein zerstäubt eingespritzt. Der Einspritzvorgang dauert eine gewisse Zeit an, während derer der Kolben so zurückgeht, dass der Druck konstant bleibt. Man spricht deshalb von einem Gleichdruckprozess. Daran schließt sich die näherungsweise adiabate Expansion an. Das Ausstoßen der verbrannten Gase erfolgt wie beim Ottomotor.

Der Diesel-Vergleichspross ergibt ein etwas anderes p(V)-Diagramm als der Otto-Vergleichsprozess. Auch bei Dieselmotor verlaufen die Kompression und die Expansion näherungsweise adiabat. Beim Diesel-Prozess ergibt sich jedoch eine zusätzliche Isobare während des Einspritzvorganges. Außerdem treten bei Dieselmotoren i.a. höhere Drücke auf.

Weil bei Dieselmotoren reine Luft komprimiert wird, können höhere Verdichtungsverhältnisse realisiert werden als in Ottomotoren. Dies führt dazu, dass Dieselmotoren bessere Wirkungsgrade haben als vergleichbare Ottomotoren.