Schnellaufende Dieselmaschinen unter besonderer Berücksichtigung der während des Krieges ausgebildeten U-Boots-Dieselmaschinen und Bord-Dieseldynamos Von Dr.-Ing. Otto Föppl und Dr.-Ing. H. Strombeck Marinebaumeister, Wllbelmshaven Wilhelmshaven Mit 95 Textfiguren und 6 Tafeln darunter Zusammenstellungen von Maschinen von AEG, Benz, Daimler, Germaniawerft, Görlitzer M.A.-G., Körting und MAN Augsburg Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH 1920
Additional material to this book can be downloaded from http://extras.springer.com ISBN 978-3-662-23096-1 ISBN 978-3-662-25064-8 (ebook) DOI 10.1007/978-3-662-25064-8 Alle Rechte, insbesondere das der Übersetzung in fremde Sprachen, vorbehalten. Copyright 1920 bei Springer-Verlag Berlin Heidelberg Ursprünglich erschienen bei Julius Springer in Berlin 1920.
Vorwort. Wie auf manchen anderen Gebieten hat der Krieg auch auf dem Gebiete des Dieselmotorenbaues eine wesentlich beschleunigte Entwicklung hervorgebracht. Durch den U~Bootskrieg entstand plötzlich ein großer Bedarf an raschlaufenden Dieselmaschinen, an die hohe Anforderungen in bezug auf Leistungsfähigkeit und Betriebsicherheit gestellt wurden. Ein großer Teil der deutschen M:aschinenfabriken schaffte mit Hochdruck am Bau der Dieselmaschinen. Der Massenlieferung entsprachen rasche Fortschritte, die noch besonders durch den regen Verkehr zwischen den Ölmaschinen bauenden Fabriken und den an den Maschinen Erfahrungen sammelnden Marinedienststellen gefördert wurden. Am Bau und der Entwicklung der U-Boots-Viertaktdieselmaschinen haben sich die Firmen: Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg Werk Augsburg, Gebr. Körting Hannover, BeJ~z Mannheim, Germaniawerft Kiel, Daimler Zweigniederlassung Berlin -Marienfelde und AEG Berlin beteiligt; nach Zeichnungen der MAN haben außerdem noch einige Werften (Vulkan, Blohm und Voß, Weser) gebaut. Die Zweitaktmaschine ist vor allem von der Germaniawerft entwickelt worden. Man sieht aus der Namen nennung, daß die leistungsfähigsten deutschen M:aschinenfabriken an dem steten Wettbewerb, die beste U-Boots-Dieselmaschine zu schaffen, beteiligt gewesen sind. Der große Aufwand zeitigte große Ergebnisse: Die schnellaufenden Dieselmaschinen sind in kurzer Zeit zu einer hohen Vollkommenheit gebracht worden, so daß sie neben geringem Gewicht und Platzbedarf bei gegebener Leistung auch eine hohe Stufe der Betriebsicherheit erreicht haben. Der Zweck, für den die Maschinen ursprünglich bestimmt gewesen sind - als Antriebsmaschinen für U-Boote -, ist durch den unglücklichen Ausgang des Krieges hinfällig geworden: Deutschland hat für die nächsten Jahrzehnte keinen Bedarf mehr an U-Booten. Die hoch vervollkommneten Dieselmaschinen können aber nach kleinen Abänderungen für andere Zwecke Verwendung finden. Das ist vor allem deshalb nötig, weil viele Hunderte von diesen Maschinen in allen Größen von 300-3000 PS (vor allem 300-, 530-, 1200-, 1750- und 3000-PS-Maschinen) fertig sind und auf einen Käufer im In- oder Auslande warten, der sie friedlichen Zwecken dienstbar macht. Wenn diese Maschinen untergebracht sind, werden sie neue Freunde in der Praxis finden,
IV Vorwort. und die Maschinenfabriken werden die im Krieg gewonnenen Erfahrungen für den Bau von neuen, den verschiedenen Verwendungszwecken von vornherein angepaßten Maschinen verwerten können. Die im Krieg an den schnellaufenden Dieselmaschinen gewonnenen Erfahrungen haben unter diesen Umständen besonderen Wert für die Praxis, die die schnellaufenden Dieselmaschinen weiter verwenden soll. Das Reichsmarineamt in Berlin und die Unterseebootsinspektion in Kiel haben in Würdigung der neuen Lage meine Bitte, die Genehmigung zur Veröffentlichung dieses Buches zu erteilen, erfüllt. Ihnen sowie den Firmen AEG, Benz, Daimler, Germaniawerft, Görlitzer Maschinenbauanstalt, Körting und MAN, die durch die Erlaubnis zur Veröffentlichung von Zusammenstellungszeichnungen den Inhalt des Büchleins wesentlich bereicherten, sage ich meinen besonderen Dank. Auf meine Bitte hin hat sich Herr Dr. Strombeck, der mit mir und anderen Herren zusammen auf der Werft Wilhelmshaven die Instandsetzungsarbeiten an den maschinenbaulichen Anlagen der U-Boote während des Krieges ausgeführt hat, bereit gefunden, sich an der Abfassung des Buches zu beteiligen. Herr Strombeck hat die Abfassung des Irr. Kapitels "Erfahrungen" übernommen. Der Zweck dieses Buches ist es nicht, dem Konstrukteur die Unterlagen für den Bau von schnellaufenden Dieselmaschinen zu geben. Konstruktive Unterlagen findet er in den mit vielen Zeichnungen ausgestatteten Büchern von H. Güldner (Das Entwerfen und Berechnen der Verbrennungskraftmaschinen und Kraftgasanlagen), K. Körner (Der Bau des DieselplOtors) und soweit Schiffsmaschinen in Frage kommen von W. Scholz (Schiffsölmaschinen). Bei Abfassung des vorliegenden Büchleins lag das Bestreben vor, in erster Linie dem Betriebsmann Anleitung und Fingerzeige für die Behandlung einer schnellaufenden Dieselmaschine zu geben. Da aber an vielen Stellen gerade aus den Betriebserfahrungen wichtige Lehren für die Konstruktion gezogen werden konnten, wird auch der Konstrukteur manchen wertvollen Hinweis in diesem Büchlein finden können. Wilhelmshaven, im Oktober 1919. O. Föppl.
Inhaltsverzeichnis. Seite J. Beschreibung der schnejlaufenden Dieselmaschinen 1 1. Allgemeine Angaben......... 1 2. Anordnung und Aufbau........ 3 3. Kurbelwelle, Kurbelwanne und Gestänge 5 4. Arbeitszylinder, Kolben und Deckel 9 5. Ventile............ 14 6. Steuerung und Umsteuerung... 17 7. Der Verdichter........ 21 8. Brennstoffpumpe mit Schwimmer 24 9. Ölpumpe und Schmierung. ". 26 10. Kühlpumpe und Kühlung.... 31 11. Auspuffanlage......... 36 lj. Einige Sonderheiten......... 39 1. Zweitakt oder Viertaktmaschinc....... 39 2. Angehängte oder selbständige Hilfsmaschinen........ 44 3. Sicherheitsvorkehrungen gegen besonders scharfe Explosionen. 47 4. Nadelhubregelung...................., 50 5. Brennstoffmeßvorrichtung....... 52 6. Die Junkers-Dieselmaschine...... 55 7. Wellenschwingungen und Wellenbrüche. 57 In. Erfahrungen........... 64 1. Kastengestelle.......... 64 2. Kurbelwelle '.'......... 68 3. Zylinder und Zylinder büchsen.... 70 4. Schubstange und Schubstangenlager 74 5. Kolben und Kolbenbolzen.. 78 6. Zylinderdeckel.......... 85 7. Ventile und Steuerung................... 87 8. Hilfsmaschinen (Verdichter, Spülluftpumpe, Brennstoffpumpe, Schmierölpumpe, Kühlwasserpumpe).. "... 93 9. Kühler, Filter und Luftflaschen 98 10. Rohrleitungen und Dichtungen 103 H. Verschiedencs..... 106 IV. Der Betrieb......... 109 1. Vor der lnbetriebsetzung 109 2. Die erste Inbetriebnahme 111 3. Das Indizieren.......... 115 4. Höhe des Kompressionsdruckes in den Arbeitszylindel'll. 118 5. Der Einblasedruck und die Einblaseluftmenge..... 119 6. Störungen im Betrieb................. 124 7. Das Abstellen der Maschiue............... 127 8. Probestandsversuche an Dieselmaschincll und praktische Bewährung........................... 131