Glühkopfmotor
Der Glühkopfmotor ist ein selbstzündender Verbrennungsmotor mit innerer Gemischbildung und niedriger Verdichtung. Er arbeitet nach dem Zweitaktmotor-Verfahren mit Kurbelkasten-Vorverdichtung.
Der Glühkopfmotor zählt zu den ersten bekannten Vielstoffmotoren, da dieses Verbrennungsverfahren nahezu keine Ansprüche an Zündwilligkeit bzw. Klopffestigkeit des Kraftstoffes stellt.
Einordnung
Der Glühkopfmotor zählt damit zu den Wärmekraftmaschinen in Hubkolbenbauweise.
Hinsichtlich der Einordnung zwischen Otto- oder Dieselprinzip wurde beim Glühkopfmotor zuweilen von einer dritten Art gesprochen, da er Merkmale beider Motorprinzipien in sich vereint.
- Mit dem Dieselmotor teilt er die innere Gemischbildung und die Kompressionszündung.
Vorteilhaft gegenüber Dieselmotoren ist, dass man durch die Verdampfung nicht auf eine gute Zerstäubung durch die Einspritzdüse angewiesen ist, um ein hochwertiges Kraftstoff-Luft-Gemisch zu erzielen. Nachteilig ist die schlechte Steuerbarkeit des Zündzeitpunktes sowie das geringe Drehzahlniveau und die dadurch geringe resultierende Literleistung.
- Mit dem Ottomotor teilt er das relativ niedrige Arbeitsdruckniveau, die zeitlich deutlich voneinander getrennte Gemischbildungs- und Verbrennungsphase (im Gegensatz zur deutlichen Überschneidung dieser beiden Phasen beim Dieselprinzip) sowie die Anwesenheit eines bereits weitgehend homogenen Kraftstoff-Luft-Gemisches während der Zündung.
Aufbau
Die kugelförmige Vorkammer – der eigentliche Glühkopf – ist ungekühlt und erreicht dadurch eine hohe Temperatur, die den an dessen Wandung gespritzten Kraftstoff verdampfen lässt. Der tangentiale Verbindungskanal zum Zylinder sorgt während des Verdichtungstaktes durch einströmende Frischluft für eine kräftige Verwirbelung.
Durch die niedrige Verdampfungsgeschwindigkeit dauert es relativ lange, bis ein zündfähiges Kraftstoff-Luft-Gemisch zur Verfügung steht. Dies erfordert eine sehr frühzeitige Einspritzung (ca. 130 Grad Kurbelwinkel vor OT) des Treibstoffes, viel früher als bei Dieselmotoren.
Kraftstoff und Funktion
Glühkopfmotoren konnten mit normalem Dieselkraftstoff, mit Schweröl, mit Tran, Paraffin, mit allen Pflanzenölen, sowie sogar mit Teeröl betrieben werden.
Bevor ein kalter Glühkopfmotor gestartet werden konnte, musste der Glühkopf durch Fremdheizung (Lötlampe) vorgewärmt werden.
Alternativ gab es Bauformen mit separatem kleinem Benzintank und einer Zündkerze im Glühkopf, womit der Motor im Benzinbetrieb gestartet werden konnte. Nach Erreichen der Betriebstemperatur wurde auf Schwerölbetrieb umgeschaltet.
Längere Leerlaufzeiten überstehen Glühkopfmotoren konstruktionsbedingt nicht, weil der Glühkopf mangels Wärmenachlieferung auskühlte und so der Motor einfach stehenblieb. Dieses Auskühlen konnte durch die Form des Glühkopfes (sog. Zündsack) und eine im Spritzwinkel verstellbare Einspritzdüse hinausgezögert bzw. verhindert werden.
Verwendung und Geschichte
Glühkopfmotoren wurden in ein- und mehrzylindriger Bauweise hergestellt und wurden lange Zeit als großvolumige Schiffsmotoren gebaut.
Berühmtheit und seine breite Bekanntheit in der Bevölkerung bis heute erlangte der Glühkopfmotor durch den legendären Bulldog von der Fa. Heinrich Lanz in Mannheim.
Da die Glühkopfmotoren-Ära bereits Ende des 19. Jahrhunderts begann, waren diese Motoren schon fest etabliert, als die ersten Dieselmotoren aufkamen. Der große Vorteil gegenüber den Benzinmotoren war die Einfachheit des Systems, sowie die einfachere Lagerung der Kraftstoffe, die zudem ungefährlicher waren als Benzin. Zudem waren die Anforderungen an die Kraftstoffe, und damit zugleich die Kosten, wesentlich geringer. Schiffsmotoren etwa konten neben Schweröl verbrauchtes Motorenöl verbrennen, andere liefen mit leicht gereinigtem Rohöl.
Große Glühkopfmotoren werden aufgrund des systembedingt hohen Verbrauchs nur noch selten hergestellt. Im Modellbau gibt es für die Darstellung von Kleinstverbrennungsmotoren im Bereich bis etwa 30ccm Hubraum den sogenannten Glühkerzen- bzw. Glühzündermotor, die nach einem sehr ähnlichen Funktionsprinzip arbeitet.
Bekannte Hersteller von Glühkopfmotoren sind bzw. waren Schlüter, Landini, Lanz, Ursus und viele andere.