Eine Diesellokomotive ist eine Lokomotive, die direkt oder indirekt durch einen Dieselmotor angetrieben wird.
Einsatz
Die Diesellok wird hautpsächlich auf nicht elektrifizierten Strecken oder als Rangierlok eingesetzt. Der Wartungsaufwand für Dieselloks ist höher als für Elektrolokomotiven.
Aufbau
Eine Diesellok besteht aus dem Fahrzeugkasten mit Rahmen und dem Fahrwerk sowie dem Dieselmotor und der Kraftübertragung. Hinzu kommt die Steuerung für Motor und Bremsen.
Kraftübertragung
Dieselloks werden mit mechanischer Kraftübertragung, hydraulischer Kraftübertragung oder dieselelektrischen Kraftübertragungen gebaut.
Die Kraftübertragung hat bei einer Diesellok 3 Aufgaben.
- Anpassung der linearen Drehzahl/Drehmomentenkennlinie des Dieselmotors an die Zugkraftkennlinie,
- lastfreier Start des Dieselmotors und
- Drehrichtungsumkehr für den Fahrtrichtungswechsel.
Einteilung
Man teilt die Baureihen nach Hauptaufgaben ein:
- Rangierloks sind für Rangieraufgaben vorgesehen, sie bewegen Züge oder einzelne Fahrzeuge in Bahnhöfen.
- Leichte Streckenlokomotiven werden bis 1000 kW gebaut, sie haben meist eine für Nebenstrecken geeigneten Achslast von maximal 18 t, um den entsprechend leichter ausgeführten Unterbau zu entlasten.
- Schwere Streckenlokomotiven werden bis 2500 kW gebaut und weisen meist eine Achslast bis zu 20 t auf
.
Während in den letzten Jahrzehnten in Deutschland, insbesondere bei der Deutschen Reichsbahn (Ost), oft sechsachsige Dieselloks mit bis zu 120 t Gewicht gebaut wurden, setzt man heute mehr auf vierachsige Loks mit bis zu 80 t Gewicht. Der Grund ist die geringere Belastung des Gleiskörpers durch die zweiachsigen Drehgestelle. Bei schweren Zügen können zwei oder mehr Lokomotiven in Doppeltraktion gefahren werden.
Des weiteren gab oder gibt es
- Benzinlokomotiven mit Antrieb durch Ottomotoren (dieser Antrieb wurde in der Frühzeit der Diesellokomotiven erporbt),
- Gasturbolokomotiven mit Antrieb durch Gasturbinen (auch als Diesellokomotive mit Boostergasturbinen),
- Dampf-Diesel-Lokomotiven (Bauart Stills) und
- Gasmotorlokomotiven mit Antrieb durch Gasmotoren (z.Z. in Erprobung mit Erdgas als Kraftstoff).
Diesellokomotiven mit Schaltgetriebe und dieselhydraulische Lokomotiven
deutsche Baureihe 290
Die mechanische Kraftübertragung durch Schaltgetriebe ist im Regelfall nur bei einer Leistung bis ca. 400 kW sinnvoll. Darüber sind die Getriebe nicht mehr zuverlässig. Damit läßt sich eine Schaltgetriebe nur für kleine Rangierloks oder leichte Triebwagen verwenden. Beispiele hierfür sind die als Köf bezeichneten Typen von kleinen Rangierlokomotiven oder die Uerdinger Schienenbusse der Baureihe 795 und Baureihe 798. Die mechanische Kraftübertragung wird inzwischen nicht mehr verwendet.
Die Kraftübertragung mit Strömungsgetrieben z. B. der Bauart Voith wird in Deutschland überwiegend verwendet. Diese Art der Übertragung ist in allen Leistungsklassen möglich und zeichnet sich durch einens ehr guten Wirkungsgrad aus. Nachteil ist der relativ hohe mechanische Unterhaltungsaufwand. Bei den Streckenlokomotiven hat sich in Deutschland die hydrauliche Kraftübertragung mit der Baureihe 220 (V 200) der Deutschen Bundesbahn durchgesetzt. Die Bundesbahn hat in der Folgezeit bis auf wenige Ausnahmen nur noch hydraulische Kraftübertragung verwendet. Im Gegensatz dazu kamen bei der Deutsche Reichsbahn in der DDR auch in der Sowjetunion gefertigte dieselelektrische Lokomotiven wie z. B. der Baureihe 232 zum Einsatz.
Bei der hydraulischen Kraftübertragung kommen bei kleiner Leistung hydrostatische Antriebe zum Zuge, bei großer Leistung werden nur noch Strömungsgetriebe eingesetzt. Verwendet werden meist Getriebe mit 3 Strömungswandlern bzw. einem Anfahrwandler und 2 Strömungskupplungen. Es gibt auch Lösungen mit nur 2 Wandlern, bei denen ist aber die Spreizung zu groß, das Beschleunigungsverhalten läßt zu wünschen übrig, zudem fällt der Wirkungsgrad der Getriebe am Ende der Kennlinie stark ab.
Dieselelektrische Lokomotiven, turboelektrische Lokomotiven
deutsche Baureihe 232 "Ludmilla"
Dieselelektrische und turboelektrische Lokomotiven sind streng genommen Elektrolokomotiven, die ihr eigenes Kraftwerk in Form eines von einem Dieselmotor oder einer Gasturbine angetriebenen Generators mitführen.
Grund dieses Verfahrens ist, dass Elektromotoren über einen sehr weiten Drehzahlbereich mit hinreichender Leistung und Drehmoment betrieben werden können, während Dieselmotoren selbst (wie alle Verbrennungsmotoren) nur eine schmales Drehzahlband ausnutzen können. Außerdem können Verbrennungsmotoren nicht unter Last anfahren (im Gegensatz zu Dampfmaschinen und Elektromotoren)
Diese Probleme werden meist mit Kupplung und Getriebe gelöst, so z.B. im Auto, jedoch bieten sich diese Lösungen bei den Kräften, die in Lokomotiven auftreten nicht an (außer bei eher kleinen Loks wie z.b. Rangierloks). Daher muss der Antrieb durch den Dieselmoter indirekt erfolgen. Neben Strömungsgetrieben ("Dieselhydraulische Kraftübertragung") eignet sich dazu die dieselelektrische Variante.
Wesentlicher Vorteil des dieselelekrtischen Antriebs im Vergleich zur hydraulischen Kraftünertragung sind die robustere Bauweise (niedrigerer Wartungsaufwand) und die vorteilhafte Zugkraftverteilung auch beim Anfahren. Nachteile waren in der Vergangenheit vor allem das höhere Gewicht und ein ungünstiger Übertragungsgrad. Entsprechend haben in der Vergangenheit insbesondere die USA und die Sowjetunion auf dieselelektrischen Antrieb gesetzt.
Hier gibt es folgende Varianten:
- Gleichstromgeneratoren mit Gleichstromreihenschlussmotoren als Fahrmotoren, mit einer Leistungsregelung in der Erregermaschine mit Hilfe von magnetischen Verstärkern
- Drehstromgeneratoren mit Diodengleichrichtung und Tyristorleistungsregelung an der Erregerwicklung des Generators
- Drehstromgenerator mit Drehstrom-Asynchron-Motoren als Fahrmotoren mit einer Leistungsregelung durch GTO-Thyristoren.
Durch Fortschritte bei den verwendeten Materialien, die Einführung fast wartungsfreier asynchroner Drehstrommotoren und den Trend zu Triebwagen mit Unterflurantrieb setzt sich die dieselelektrische Kraftübertragung auch in Europa immer mehr durch.
Mischformen in der Bauweise können ihre Antriebsenergie sowohl vom Generator als auch von einer Stromschiene beziehen (z. B. einige Lokomotiven der US-amerikanischen Genesis-Baureihe). Stand der Technik sind dieselelektrische Lokomotiven mit über 4.400 kW Antriebsleistung bei Güterzugstreckenlokomotiven. Triebzüge mit turboelektrischen Triebköpfen erreichen inzwischen Reisegeschwindigkeiten von 240 km/h bei einer Dauerleistung der Fahrmotoren von 3.300 kW je Triebkopf. Der Treibstoff für die Gasturbinen ist Dieselöl.
Weblinks
http://epoche-3.de/index.html - Deutsche Diesellokomotiven der 50er und 60er Jahre