Titel: | Die Automobiltechnik im Jahre 1904. |
Autor: | W. Pfitzner |
Fundstelle: | Band 319, Jahrgang 1904, S. 425 |
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Die Automobiltechnik im Jahre 1904.
Von Dipl.-Ing. W. Pfitzner, Assistent an der
K. Technischen Hochschule,
Dresden.
Die Automobiltechnik im Jahre 1904.
Nach verhältnismässig sehr kurzer Zeit der Entwicklung ist der Bau des
Automobils, des schienenlosen Fahrzeuges, auf einer befriedigenden Höhe angekommen.
Die Zeit des Erfindens ist im allgemeinen vorüber, die hier besonders harten
Anforderungen des praktischen Betriebes haben alles Minderwertige beiseite gestossen
und aus der Fülle der Vorschläge und Gedanken von nahezu 15 Jahren das Brauchbare
ausgesondert. Es hat sich gegenwärtig ein Normalfahrzeug herangebildet, das im
grossen und ganzen überall als richtig anerkannt wird, dessen Ausbildung im
einzelnen jedoch noch der geduldigen und tiefen Arbeit des Konstrukteurs bedarf.
Man hat im Laufe der Entwicklung fast sämtliche Energieformen und Kraftmaschinen zum
Betriebe der Automobile zu verwerten gesucht; als naheliegende Uebertragung von dem
auf Schienen laufenden Fahrzeug die Dampfmaschine, an zweiter Stelle die
Verbrennungskraftmaschine und mit der fortschreitenden Entwicklung der
Elektrotechnik den Elektromotor. Vereinzelt mögen auch Wagen mit Druckluftbetrieb
und ähnlichem gebaut worden sein. Die Ausbildung dieser drei Hauptsysteme ist nicht
so sehr zeitlich als örtlich getrennt vor sich gegangen. Amerika und England waren
die Länder des Dampfes, das übrige Europa das Land der Elektrizität und des
Benzins.
Trotz aller Vorzüge der anderen Betriebsmittel hat sich heute der Explosionsmotor
überall Verbreitung verschafft, er ist allein die Kraftmaschine des Automobils
geworden. Mit jedem Jahr ging die Zahl der Dampf- und Elektro-Automobilen zurück, so
dass auf der letzten grösseren Automobil-Ausstellung zu Paris, Ende 1903, nur noch
eine verschwindende Anzahl von solchen Fahrzeugen zu sehen war, die in den
Ausstellungsberichten kaum noch erwähnt werden. Die Erklärung hierfür ist schnell
gegeben. Die Bequemlichkeit der ständigen Betriebsbereitschaft eines
Explosionsmotors, die Möglichkeit, sehr grosse Strecken ohne Neuaufnahme von
Betriebsstoff zurücklegen zu können und an jeder Stelle jederzeit solchen sich zu
verschaffen, machen den Betrieb mit Verbrennungsmotoren jedem andern weitaus
überlegen. Sowohl die Dampfmaschine als auch der Elektromotor können das zurzeit
nicht. Es ist nicht gelungen, den verbrauchten Wasserdampf in genügender Weise
wieder zu kondensieren, so dass man bereits nach kürzeren Strecken frisches Wasser
für den Kessel einnehmen muss, wenn man nicht Von vornherein das Fahrzeug mit einem
grossen Wasserballast bepacken will; noch weniger ist es möglich gewesen,
elektrische Akkumulatoren von ausreichender Kapazität herzustellen, selbst der
neueste Fortschritt auf diesem Gebiete, der Edisonakkumulator,Derselbe wird in
einer der nächsten Nummern behandelt. (D. R.) vermag daran
nochnichts zu ändern, wenngleich dieser schon einige Eigenschaften besitzt, die
ihn als nicht ganz aussichtslos erscheinen lassen.
Es kommen die Fragen des Gewichts und der Unterhaltung hinzu. Die niedrigsten
Gewichtsziffern für die Leistungseinheit weist die Explosionsmaschine auf, bis herab
zu 4,5 kg/PS, was
ein Elektromotor mit Batterie auch nicht im entferntesten erreichen kann. Die
Lebensdauer eine Batterie ist bei dem stossweisen Betrieb, mechanisch und
elektrisch, sehr gering, der Dampfkessel ist bei der notwendigen kleinen Ausführung
der Gefahr einer Verstopfung sehr ausgesetzt und kann nur mit Mühe gereinigt
werden.
Alle diese Uebelstände der anderen haben dem Explosionsmotor zum Siege verholfen.
Obwohl er an sich für den Fahrzeugbetrieb mit den ausserordentlich schwankenden
Widerständen recht wenig geeignet ist, und obwohl auch sein Brennstoff nicht zu den
billigen gehört, ist er doch fast Alleinherrscher geworden. Der Dampfbetrieb
verliert mehr und mehr an Anhängern, der elektrische Betrieb mit Akkumulatoren
dürfte ganz einschlafen. An seine Stelle tritt zunächst der schienenlose Betrieb mit
Oberleitung, die sogenannten gleislosen elektrischen BahnenD. p. J. 1903, 318,
79., die in mehrfachen Systemen allenthalben in Aufnahme
kommen.
Zurzeit haben sich fast alle Automobilfabriken der Erde zum Bau der Fahrzeuge mit
Verbrennungsmotoren entschlossen oder entschliessen müssen, und im Vorteil sind alle
die, die von vornherein die Vorzüge dieser Maschinen erkannten. Wir dürfen für
Deutschland den Ruhm beanspruchen, die ersten gewesen zu sein, die solche Fahrzeuge
bauten. Allerdings ist die Hauptentwicklung dann einige Zeit an Frankreich
übergegangen, das als sportliebende und kapitalkräftige Nation das Automobilwesen zu
einer hohen Stufe gebracht hat, doch steht heutzutage Deutschland wieder an der
Spitze. Die hervorragenden Fabrikate der Cannstatter Daimlerwerke haben überall volle Erfolge errungen und gelten als
mustergültige Vorbilder auf der ganzen Erde. Ihnen zur Seite steht eine Reihe
weiterer Fabriken, die ebenfalls Hervorragendes leisten. Im bedeutendsten
internationalen Wettbewerb, dem Gordon-Bennet-Rennen,
hat Deutschland im vorigen Jahre den Sieg davon getragen und war auch in diesem
Jahre der Schauplatz dieses wichtigsten Ereignisses in der Automobilwelt.
Die Richtung der Entwicklung zielt zurzeit noch in erster Linie auf die
Geschwindigkeit. Dieses Ziel, hervorgegangen aus der Anteilnahme des Sportes an der
Entwicklung und wohl auch begründet in der menschlichen Natur allgemein, könnte man
wohl schon als erreicht betrachten, denn es sind in der Tat schon Geschwindigkeiten
erreicht worden, die die Höchstleistungen unserer Eisenbahnen in Schatten stellen
und nur von den Versuchsfahrten der elektrischen Schnellbahnwagen übertroffen
werden. Auf einem deutschen Wagen hat der Amerikaner Vanderbilt den Kilometer in 24⅕ sek. zurückgelegt, also eine
Stundengeschwindigkeit von 149 km erreicht, gewiss eine Leistung, mit der man
zufrieden sein kann, und vor wenig Wochen hat de Caters
selbst diese Geschwindigkeit noch übertroffen, indem er einen Kilometer in 23 sek.
zurücklegte, also mit 156,5 km/St. fuhr.
Diese Bestrebungen werden wohl nie ganz verschwinden und sollen auch auf der Rennbahn
zu allen Zeiten betätigt werden, denn sie wirken anspornend und fördernd auf die
Entwicklung. Indessen können sie nicht das Hauptziel sein, denn für diese
Geschwindigkeiten liegt kein allgemeines Bedürfnis vor und ausserdem sind derartige
Fahrten auf freier Strasse viel zu gefährlich und anstrengend. Bereits bei 40 bis 50
km/St.
Geschwindigkeit hört der Genuss bei einer Automobilfahrt auf. Gewiss soll der
Verkehr auch durch Geschwindigkeitssteigerung gehoben werden, aber nicht im
Uebermaass und unter den notwendigen Voraussetzungen. Der Verkehr ist in erster
Linie eine Strassenfrage, von der Beschaffenheit der Strasse hängt die zulässige
Fahrgeschwindigkeit ab. Das Automobil bewegt sich auf fertig vorhandenen Strassen,
die gleichzeitig auch anderem Verkehr dienen, und solange eine Trennung und
Verbesserung nicht vorgenommen werden kann, muss sich die Geschwindigkeit den
Verhältnissen anpassen. Der Fortschritt des mechanischen Betriebes gegenüber dem
animalischen liegt in der grösseren Leistungsfähigkeit hinsichtlich der Dauer, in
der Unermüdlichkeit der Maschine und in der Kraftkonzentrierung, die dann
allerdings, wo es eine Lücke im anderen Verkehr erlaubt, in Geschwindigkeit
umgesetzt werden kann, aber mit Maass. Der Automobilbau muss mehr und mehr darauf
hinausgehen, wirkliche Gebrauchswagen zu erzeugen, die betriebssicher unter allen
Verhältnissen ihren Dienst tun, und er muss auch darauf sehen, dass ein
wirtschaftlich günstiger Betrieb möglich wird. Auch in dieser Hinsicht ist noch viel
zu tun, denn die einseitige Entwicklung nach der Sportseite hin hat natürlich diese
Fragen ganz ausser acht gelassen.
Mehr und mehr sieht man dies auch ein, und neben den Wettfahrten hinsichtlich
Geschwindigkeit werden vielfach schon Betriebssicherheitsfahrten unternommen, bei
denen die wirtschaftlichen Fragen in den Vordergrund treten. Eine Reihe von Firmen
nimmt den Bau von Lastfahrzeugen auf, die Mehrzahl erzeugt sog. Tourenwagen, die bei
Geschwindigkeiten bis zu 50 und 60 km schon mehr dem Gebrauchszwecke dienen. Immer
aber bildet die Preisfrage noch den Haupthinderungsgrund der Verbreitung, noch immer
kostet ein mittleres Fahrzeug zwei bis dreimal soviel als ein gutes Pferdegespann
mit elegantem Wagen. Wenig Fabriken bauen augenblicklich nur Rennwagen.
Hinsichtlich der Wagentypen, die gegenwärtig im ganzen Umfang der Automobil-Industrie
üblich sind, lässt sich ungefähr folgende Einteilung machen:
1. Rennwagen, Motorleistung etwa 40 bis 80, auch 100 PS,
Geschwindigkeiten bis 130 km/St.
2. Tourenwagen, Motorleistung, 10 bis 30 PS, Geschwindigkeiten
60 (70) km/St.
3. Gebrauchswagen, Droschken, Geschäftswagen,Motorleistung
5 bis 8 PS, Geschwindigkeiten bis 25 km/St.
4. Lastwagen, Geschwindigkeiten bis 15 km/St.,
Motorleistung je nach Tragfähigkeit (1000 bis 6000 kg) etwa 5 bis 16 PS.
5. Vorspann wagen, Strassenlokomotiven, Motorleistung bis 40
PS, Geschwindigkeit bis 12 km/St.
Der Dampfbetrieb ist hauptsächlich noch in Gruppe 4 und 5 vertreten, mit einigem
Recht, da bei diesen an sich schweren Wagentypen ein Mehrgewicht nicht so bedenklich
ist und die Abmessungen des Kessels mit Zubehör nicht allzu klein zu sein brauchen.
Im allgemeinen jedoch werden sämtliche Wagen mit Benzin oder neuerdings auch mit
Spiritus betrieben, und man gewinnt schon lediglich durch das Studium dieser
Fahrzeuge zurzeit einen vollständigem Ueberblick über das ganze Automobilwesen.
Die Verwendung des Explosionsmotors zu Fahrzeugzwecken bedingt eine ganze Reihe von
Hilfs- und Nebenapparaten, die teils die dem Motor fehlenden Eigenschaften ersetzen
sollen, teils zum unmittelbaren Antrieb des Fahrzeuges dienen. Unabhängig hiervon
sind die rein wagentechnischen Apparate erforderlich, in der Hauptsache Lenkung und
Bremsen. Man ist dazu gekommen, abgesehen von wenigen berechtigten Ausnahmen, die
zwei Haupttätigkeiten der Räder, Lenkung und Antrieb, nicht derselben Achse zu
übertragen, sondern jeder Achse nur eine zuzuweisen, aus Gründen der Einfachheit.
Die Vorderachse wird zur Lenkachse, die Hinterachse zur Antriebsachse. Die Nachteile
dieser Anordnung, das leichte Schleudern und Ausgleiten des Wagens, müssen in Kauf
genommen werden. Der Vorderachsantrieb mit dem grossen Vorzug, dass die Hauptmasse
des Wagens gezogen und nicht geschoben wird, lässt sich nur mit Vorteil anwenden,
wenn man elektrische oder hydraulische Kraftübertragung wählt, bei denen die
Zuleitung der Energie durch biegsame Organe erfolgen kann, denen die
Lenkvorrichtungen nicht im Wege sind. Die Lenkung kann nicht anders als an der
Vorderachse stattfinden, wenn sie sicher und überall zuverlässig sein soll, sie muss
so beschaffen sein, dass alle die Räder treffenden Stösse und Widerstände mit
kleinem Hebelarm aufgefangen werden. Drehschemel nach Art der gewöhnlichen Wagen
sind nicht zu gebrauchen, man muss zur zweimal geteilten Achse, zur Ackermannschen Lenkung übergehen. Diese
Stummelachsenlenkung wird natürlich für eine mechanische Karftübertragung nach den
Vorderrädern sehr unbequem, so dass man lieber auf den Vorderradantrieb verzichtet.
Alle sog. Vorspannachsen, die den Motor mit allem Zubehör, Getriebe usw. in sich
enthielten und an jedem beliebigen Wagen an Stelle des alten Drehschemels angebracht
werden sollten, sind deshalb verschwunden. Sie eignen sich nicht für den
Automobilbetrieb, da ihre Lenkung zu schwierig und gefährlich ist.
Das Fahrzeug mit zwei Achsen, Hinterradantrieb und Vorderlenkung ist das normale.
Vereinzelt tauchen dreiachsige Fahrzeuge auf, deren Vorteile und Begründung bei der
Besprechung besonderer Lastfahrzeuge zu nennen sein wird. Auf diesem normalen
Fahrzeug ist eine ebenso normale Anordnung der maschinentechnischen Einrichtung
wiederzufinden. Die Apparate, die unterzubringen sind, werden hauptsächlich durch
die drei Gruppen gekennzeichnet: Motor, Wechsel- und Wendegetriebe, Antrieb.
Das Wechselgetriebe ersetzt die dem Motor fehlende Eigenschaft des veränderlichen
Drehmomentes, dessen Steigerung mit einer Geschwindigkeitsabnahme verbunden ist, da
die Motorleistung gleichbleibend ist. Es ist fast durchweg als Zahnradgetriebe mit
drei bis vier verschiedenen Uebersetzungen und einem besonderen Rücklaufgetriebe
ausgebildet.
Etwas mannigfaltiger ist der Achsantrieb, den man als zurzeit noch nicht
endgültig gelöst betrachten kann. Die Aufgabe ist die, eine gegenüber dem
Wagengestell, also auch dem Motor, frei im Raume bewegliche Achse mit zwei Rädern
anzutreiben, wobei eine Relativdrehung der beiden Räder für das Kurvenfahren möglich
sein muss. Die zweite Forderung erfüllt das bekannte Differentialgetriebe, die erste
Forderung kann auf verschiedene Weise befriedigt werden, entweder, indem man durch
Universalgelenke die nötige Bewegungsfreiheit schafft, °der indem man Organe
einschaltet, deren Elastizität die Bewegungen zulässt. So haben sich auch diese
beiden Möglichkeiten in der Ausführung beibehalten, der sog. Cardan-Antrieb mit einem oder zwei Universalgelenken, und der
Kettenantrieb. Für sehr schwere Wagen behauptet sich daneben noch der
Zahnradantrieb, bei dem sich an den Hinterrädern Zahnkränze befinden, deren Antrieb
von einer Differentialvorgelegewelle aus geschieht, die relativ zur Hinterachse
selbstverständlich fest liegt und ihrem Antrieb meist durch eine Cardan-Welle erhält. Der Antrieb wäre also dem
erstgenannten unterzuordnen.
Um zunächst die Reihe der Hauptteile noch zu vervollständigen, seien genannt die
Reibungskupplung, mit Hilfe deren der in Gang befindliche Motor an das stillstehende
Getriebe angekuppelt wird, die Handhebel für &e Einschaltung der jeweils
notwendigen Zahnradübersetzung, der Hebel für die Bremse. Zum Aus- und Einrücken der
Kupplung sowie zur Betätigung einer zweiten Bremse, die meist auf einer
Vorgelegewelle sitzt, dienen zwei Pedale, rechts und links von der Steuersäule. Als
zum Motor gehörend bleibt noch der Kühlapparat, in dem das in den Zylindern erhitzte
Wasser von der durch den Kühler strömenden Luft rückgekühlt wird, und die kleineren
Nebenteile, als Vergaser, Zündapparat, Pumpe, Ventilator, Schmiervorrichtung,
Regulierapparate.
Diese zahlreichen einzelnen Teile finden ihren Platz auf dem Rahmen des Fahrzeuges
von vorn an bis zur Hinterachse in der immer wiederkehrenden Reihenfolge: Kühler,
Motor, Reibungskupplung, Wechselgetriebe mitder Welle in der Längsrichtung des
Fahrzeuges, Achsantrieb, Hinterachse. Die Steuersäule mit Lenkrad und Regulierhebeln
steht meist schräg in der Nähe der Kupplung, Brems- und Geschwindigkeitshebel
befinden sich zur Seite des Führersitzes. Dieser selbst ist jetzt stets auf der
rechten Wagenseite, obwohl er links wegen der besseren Uebersicht namentlich beim
Ueberholen anderer Fahrzeuge günstiger wäre.
Diese Gesamtanordnung der maschinellen Einrichrichtungen hat infolge ihrer grossen
Zweckmässigkeit alle anderen Anordnungen verdrängt. Selbst bedeutende Fabriken haben
ihre, an sich auch guten Konstruktionen verlassen und haben sich mit grossen Opfern
dieser Ausführung angeschlossen, ein Beweis, dass sie wirklich gut sein muss. In der
Tat entspricht sie den Anforderungen, die Betrieb und Bedienung stellen, in voller
Weise. Es entsteht bei dieser Anordnung eine durchgehende Transmissionsleitung, die
bei grösster Geschwindigkeit jetzt meist nicht einmal eine Zahnradübersetzung im
Wechselgetriebe mehr enthält. Unmittelbar vom Motor geht die Energie nach einem
Kegelräderpaar, das entweder selbst gleich mit dem Differentialgetriebe auf der
Hinterachse sitzt, oder von dessen Welle die Räder vermittels Ketten getrieben
werden. Das nach vorn gehende freie Ende der Motorwelle gestattet die bequeme
Anbringung der Andrehvorrichtung, meist eine einfache Sicherheitskurbel; der Kühler
bekommt als vordere Wagenwand durch den natürlichen Luftzug beim Fahren die kalte
Luft; die Regulierzüge und -leitungen von dem Vergaser usw. lassen sich bequem nach
dem Führersitz hinführen, und vor allen Dingen, der empfindliche Motor ist in der
besten Weise zugänglich. Nach Wegnahme der Motorschutzhaube steht der Motor mit
allen Nebenteilen frei da, alles ist leicht zu übersehen und instand zusetzen. Die
ganze Anlage ist übersichtlich. Die Teile, die weniger einer Kontrolle bedürfen, wie
die Wechselgetriebe, liegen unter dem Wagenkasten, immer noch von unten
zugänglich.
(Fortsetzung folgt.)