Diesel-Hydraulik

Ein Diesel-Hydraulik-System koppelt einen Dieselmotor über Hydraulikflüssigkeit als Übertragungsmedium an, statt mechanische Gänge oder einen Drehmomentwandler zu nutzen. Der Motor treibt eine Hydraulikpumpe an, die Öl unter Druck setzt, um Aktuatoren, Motoren oder Steuergeräte zu bewegen. Diese Anordnung macht ein klassisches Getriebe überflüssig und ermöglicht gleichzeitig stufenlose Geschwindigkeitsvariation und kräftige Drehmomentvervielfachung in relativ kompaktem Bauraum.

Das Verfahren wurde zum Standard in schweren Industrieanlagen: Diesel-Hydraulik-Lokomotiven bestimmten ab den 1950er Jahren den europäischen Eisenbahnverkehr, und dasselbe Prinzip treibt Mobilkräne, Bagger, Bremsen und große mobile Brechanlagen an. Eine typische Ausführung hat den Dieselmotor mit konstanter oder eng begrenzter Drehzahlvariation, der eine Verstellpumpe mit variabler Förderung speist. Deren Ausgangsdruck und Durchsatz passen sich der Anforderung an. So läuft der Motor unabhängig von Last oder Geschwindigkeit stets nahe seinem optimalen Wirkungsgrad.

Vorteile und Kompromisse

Diesel-Hydraulik-Antriebsstränge glänzen dort, wo häufiges, sanftes Anfahren zählt und wo Bauraum begrenzt ist. Sie verkraften Schocklasten besser als mechanische Getriebe, weil die Hydraulikflüssigkeit als Puffer wirkt. Die Wartung ist einfach: kein Getriebeumbau, kein Kupplungsverschleiß. Der Preis ist ein Wirkungsgradsverlust durch Fluiderwärmung und parasitäre Pumpenverluste, besonders im Leerlauf oder bei Teillast. Hydrauliköl baut mit der Zeit ab und muss überwacht werden; Undichtigkeiten sind häufig und unangenehm.

Das System erfordert robuste Kühlkapazität für das Hydrauliköl. Bei großen Maschinen wie Baggern werden Kühler so ausgelegt, dass sie während schwerer Arbeitsspiele kontinuierlich Wärme abführen. Die Steuerung ist ebenfalls anspruchsvoll: Proportional- oder Wegeventile müssen den Durchsatz zu mehreren Aktuatoren regeln, was Proportionalsteuerdruck oder elektrische Betätigung verlangt. Verschmutzung des Hydrauliköls durch Wasser oder Partikel führt zu Erosion in Pumpen- und Ventilbohrungen, ein Ausfallmodus, den mechanische Getriebe nicht kennen.

Diesel-Hydraulik blieb die Wahl für die meisten europäischen Schaltgetriebe-Triebwagen und Nebenbahnlokomotiven bis weit in die 1990er Jahre, und treibt heute noch Bau- und Bergbaumaschinen in Umgebungen an, wo ein kompaktes, robustes, stufenlos verstellbares Getriebe den Kühl- und Wartungsaufwand rechtfertigt. Im Fahrzeugbau wurde es durch Automatik- und stufenlose Getriebe verdrängt, aber in stationären und mobilen Industrieanwendungen bleibt die Kombination verbreitet und bewährt.