Fachrichtung mechanik

DIE MASCHINE ÜBERSETZT

In den letzten Jahren haben die Wissenschaftler neue Maschinen entwickelt, die aus einer Sprache in die andere übersetzen können. Man hat für diese Maschinen eine spezielle Grammatik geschrieben und einen speziellen Wort­schatz zusammengestellt. Aber die elektronischen Übersetzungsmaschinen arbeiten heute noch nicht so gut, wie die Menschen es wollen. Die Übersetzungsmaschinen können nicht jeden Text übersetzen, sie machen viele Fehler bei der Übersetzung, und die Menschen müssen ihre Arbeit verbessern. Die Maschinen können noch nicht, direkt aus einem Buch übersetzen, und man muß für die Maschine einen speziell gedruckten Text, ein Programm vorbereiten. Es gibt auch heute keine Übersetzungsmaschinen, die die Werke der Belletristik aus einer Sprache in die andere übersetzen. Solch eine Maschine kann natürlich den Text nicht verstehen, sie macht ihre Arbeit ganz mechanisch.

DER MECHANISCHE DOKTOR

In einer Poliklinik oder in einem medizinischen Institut steht ein kleiner Apparat. Das ist der mechanische Doktor. Ein kranker Mensch kommt an den Apparat und sagt ihm 3 bis 4 Symptome. Da beginnt der Apparat zu arbeiten. Nach einer Sekunde gibt der mechanische Doktor die Antwort, er sagt, welche Krankheit der Mensch hat. Bei 96 von 100 Krankheiten ist die Diagnose des mechanischen Doktors richtig. Natürlich kann eine solche Maschine keinen Arzt ersetzen, sie kann aber dem Arzt helfen. Solche mechanische Doktoren hat man in der Ukraine, in Frankreich und in den USA gebaut. Diese Maschinen sind verschieden. In der Ukraine baute man den mechanischen Doktor als neue Elektronenmaschine. Solche Elektronenmaschinen gibt es in Frankreich und in den USA.

EIN WAGEN OHNE PFERDE

Schon immer hatten die Menschen von einem Fahrzeug geträumt, das „selbst fährt", also von einem „auto-mobil" (autos griechisch „selbst", mobilis lateinisch „beweglich"), von einem Fahrzeug also, das nicht von Menschen oder Tieren gezogen oder vom Wind angetrieben wird.

Durch die Erfindung der Dampfmaschine waren solche selbstfahrenden Fahrzeuge möglich geworden. Hier wird der Druck erhitzten Wasserdampfes in Energie zum Antreiben eines Fahrzeugs umgewandelt. So entstanden im 19. Jahrhundert überall in Europa und den USA mit Dampfkraft betriebene Eisenbahnen. Aber es gab auch vereinzelt durch Dampfkraft bewegte Omnibusse, Schiffe und Kutschen.

Ein mit Dampf betriebener Motor ist jedoch groß und schwer. Außerdem wird in ihm kaum ein Zehntel der in der Kohle als Brennstoff enthaltenen Wärmemenge in verfügbare Energie umgewandelt. Man mußte also immer große Kohlevorräte auf Fahrten mitnehmen.

So suchte man im 19. Jahrhundert einen kleinen, leicht zu bedienenden Motor für kleinere Fahrzeuge, der aus seinem Treibstoff möglichst viel Energie gewann. Auch die vielen damals entstehenden kleinen Industriebetriebe und auch die Landwirtschaft verlangten nach solch einem Motor.

DER EXPLOSIONSMOTOR

Es ist erstaunlich, dass zwei Männer gleichzeitig, aber völlig unabhängig voneinander, solch einen Motor entwickelten: die beiden Deutschen Gottlieb Daimler (1834-1900) und Karl Friedrich Benz (1844-1929). Sie arbeiteten nur hundert Kilometer voneinander entfernt: Daimler in Stuttgart und Benz in Mannheim, beides im Südwesten Deutschlands im heutigen Bundesland Baden-Württemberg gelegen. Dennoch haben sie nie ein Wort miteinander gewechselt, auch nicht schriftlich.

Beide entwickelten einen sogenannten Verbrennungs- oder Explosionsmotor: Durch die Zündung kleinster Mengen von Benzin in einem Zylinder mit Hilfe des Funkens einer Zündkerze entsteht ein kräftiger Eüplosionsstoß der einen Kolben in Bewegung setzt. Wenn solche kleinen Explosionen ganz schnell aufeinander folgen, kann die dabei entstehende Energie ein Fahrzeug antreiben. Da dieser Vorgang in vier Stufen abläuft, nennt man diesen Motor auch Viertaktmotor.

DAIMLERS WEG ZU EINEM NEUEN MOTOR

Gottlieb Daimler stammt aus Schorndorf bei Stuttgart. Zunächst leitete er mit dem Erfinder Nikolaus August Otto (1832-1891) eine Maschinenfabrik in Köln. Otto hatte bereits einen Explosionsmotor konstruiert (Der heutige Otto-Motor ist also nach ihm benannt). Aber dieser von Otto gebaute Motor war noch zu groß und zu schwer, um ihn in Fahrzeuge einbauen zu können. Außerdem bezog er seine Energie aus der fortlaufenden Explosion kleinster Gasmengen. Gas gab es damals aber nur in größeren Städten.

Deshalb entwickelte Daimler in Stuttgart Ottos Erfindung weiter zu einem kleinen, leichten Motor, den man in Fahrzeuge einbauen konnte. Als Treibstoff wählte er Benzin (Petroleum), das relativ sparsam im Verbrauch war, womit man deshalb auch über größere Entfernungen fahren konnte.

Es war für Daimler ein mühsamer Weg. Immer wieder explodierte bei seinen Versuchen das Benzin zu früh im Zylinder des Motors. Das war für Daimler nicht nur gefährlich, sondern das ließ ihn auch manchmal fast daran verzweifeln, jemals einen Motor zu entwickeln, der im richtigen Augenblick von selber zündete.

Endlich, im Jahre 1885, hatte Daimler es geschafft. Er hatte den ersten Motor erfunden, den man gut in alle Fahrzeuge einbauen konnte und der problemlos lief. So wurde sehr bald Daimlers Motor in vielen Ländern zum Antrieb von Autos, Schiffen, Schlitten und Fahrrädern verwendet. Daimlers erstes Fahrzeug 1885 mit seinem neuen Motor war ein sogenannter „Reit-Wagen", eine Art Motorrad. Es hatte 0,5 PS (Pferdestärken) und erreichte eine Geschwindigkeit von sechs Kilometern pro Stunde.

DER SIEGESZUG DES AUTOS

Die ersten Autos hatten die Form einer Pferdekutsche mit eingebautem Motor (Man mißt ja bis heute die Kraft eines Motors in „Pferdestärken" = PS). Auch Daimler baute bald solche „Motorkutschen". Diese Autos der ersten Jahre hatten nicht mehr als etwa zwei bis drei PS und erreichten Geschwindigkeiten von höchstens 15 bis 20 Kilometern pro Stunde. Sie wurden alle in Handarbeit hergestellt. Sie waren sehr teuer, und nur Reiche konnten sich deshalb ein Auto leisten. Trotzdem wollten immer mehr Menschen solch ein neues Fahrzeug haben. Aus den Werkstätten von Benz in Mannheim und Daimler in Stuttgart entwickel­ten sich im Laufe der Zeit große Autofabriken.

Einmal unternahm die Frau von Benz mit ihren beiden Jungen auf einer Motorkutsche ihres Mannes sogar eine viel beachtete Werbefahrt von Mannheim nach Pforzheim (Entfernung 70 km). Vielleicht war sie die erste Frau am Steuer. Sie mußte dabei sogar unterwegs ihr Strumpfband als Material zum Isolieren opfern. Ihr Mann hatte von dieser Fahrt gar nichts gewußt.

Auch in anderen Ländern, z.B. in Frankreich, England und Italien, begann man bald Autos herzustellen. Die Motorkutschen erhielten ein Dach, die Karosserie entstand. Immer mehr entwickelte sich das Auto zu seiner heutigen Form. Sehr bald begann man auch Autorennen durchzuführen. Auch dadurch wurde das Auto immer populärer. Heute ist das Auto in vielen Ländern ein Massenverkehrsmittel.

DER MERCEDES -WAGEN

Der Name „Mercedes" geht auf einen Sieg eines Daimler-Wagens bei einer Tourenfahrt in Nizza 1899 zurück: Das Auto war unter dem Pseudonym „Mercedes" an den Start gegangen, wobei der Fahrer den Namen seiner im selben Jahr geborenen Tochter gewählt hatte. Nach dem Sieg wollten viele „Mercedes-Wagen" kaufen, deshalb nannte Daimler seine Wagen so. Ihr Zeichen ist ein Stern mit drei Strahlen umgeben von einem Kreis.

1926 wurden die beiden Autofabriken von Daimler und Benz, die beiden ältesten Autofabriken der Welt, zu einer großen Fabrik in Stuttgart vereinigt. Sie trägt den Namen „Daimler-Benz". Sie liefert heute gut ausgestattete Autos in alle Teile der Welt. Nach dem Zusammenschluß mit dem amerikanischen Konzern Chrysler wird der Namen Benz nicht mehr erscheinen. Die neue Firma heißt dann „Daimlerchrysler AG".

LANGSAMER ERFOLG

Zunächst eignete sich Diesels Motor nur für große Maschinen mit vielen PS. 1903 wurde das erste Schiff mit einem Dieselmotor für den Verkehr auf dem Kaspischen Meer gebaut. 1905 errichtete die Firma M.A.N. in Kyjiw das erste Dieselkraftwerk der Welt zur Stromerzeugung für die städtischen Straßenbahnen. Und 1913 wurde die erste Diesel-Lokomotive gebaut.

Nach dem I.Weltkrieg gelang auch die Entwicklung von Klein-Dieselmotoren. 1923 kamen die ersten Diesel-Lastkraftwagen auf den Markt, ab 1936 dann auch Diesel-Personenautos.

So verbreitete sich der Dieselmotor immer mehr auf der Erde. Viele Eisenbahnlokomotiven haben einen Dieselantrieb. 90 Prozent aller größeren Handelsschiffe weltweit fahren mit Dieselmotoren. Und in großen Teilen Afrikas und Asiens erzeugen Diesel-Kraftwerke den Strom.

Solange nicht günstigere Energiequellen wie vielleicht die Sonne zur Verfügung stehen, wird der Dieselmotor weiter ein wichtiger Helfer der Menschheit bleiben.

EIN JUNGER INGENIEUR

Auf der ganzen Erde ist er heute verbreitet: der Dieselmotor. Autos, Lokomotieven, Schiffe und Fabriken werden damit betrieben, denn er ist ein sparsamer Motor. Mit einem Liter Diesel-Kraftstoff kann ein Auto bis zu 25 Prozent mehr Kilometer fahren, als mit einem Liter Benzin.

Erfinder des Dieselmotors ist der Deutsche Rudolf Diesel. 1858 wurde er in Paris von deutschen Eltern geboren. Sein Vater hatte dort eine kleine Fabrik für Lederarbeiten, und der junge Rudolf musste oft tüchtig mithelfen. Schon früh interessierte er sich für Mechanik und für Maschinen.

Da seine Eltern sehr arm waren, wurde Rudolf zu einem Onkel nach Deutschland geschickt. Er besaß eine große technische Begabung und war sehr fleißig. Ohne einen Pfennig Unterstützung von seinen Eltern studierte er Ingenieur-Wissenschaften an der technischen Hochschule München. Dort legte er das beste Examen seit der Gründung der Hochschule ab. Später arbeitete er in Berlin.

DIE ENTSCHEIDENDE IDEE

Bereits mit zwanzig Jahren wollte Diesel einen möglichst sparsam und billig arbeitenden Motor bauen, damit sich auch die vielen kleinen Werkstätten und Industriebetriebe eine Maschine leisten könnten. Bis dahin gab es nur die in England hergestellte Dampfmaschine. Sie verwandelte jedoch nur etwa ein Zehntel der in der Kohle enthaltenen Wärmemenge in Energie. Und es gab den gerade von Daimler und Benz für Maschinen und Autos entwickelten Otto-Motor. Auch er verbrauchte damals noch sehr viel Benzin.

Beim Otto-Motor wird das Benzin in einem Kolben durch den Funken einer Zündkerze zur Explosion gebracht. Durch die Energie, die bei den vielen kleinen aufeinander folgenden Explosionen frei wird, wird der Automotor angetrieben.

An Stelle einer Zündkerze wird Luft in einem Zylinder stark zusammengepresst, in dem sich ein Kolben befindet. Dadurch erhöht sich ihre Temperatur auf etwa 600 Grad, in diese glühende Luft wird ein winziges Tröpfchen Kraftstoff eingespritzt. Infolge der Hitze explodiert das Luft-Kraftstoff-Gemisch und treibt dadurch den Motor an. Statt Benzin verwendet man als Kraftstoff schweres Öl.

EIN MÜHEVOLLER WEG

Aber es war für Diesel noch ein weiter Weg bis zu einem brauchbaren Motor. In der Maschinenfabrik M.A.N. im süddeutschen Augsburg konnte Diesel seinen Motor ab 1893 entwickeln. Der Direktor der Fabrik half Diesel bereitwillig bei seinen Experimenten. Immer wieder endeten die Versuche mit dem neuen Motor in Misserfolgen. Einmal flogen mit einem lauten Knall Teile des Motors wie Geschosse durch die Luft. Auch bezweifelten viele Ingenieure damals, dass Diesels Motor jemals richtig arbeiten würde. Aber Diesel gab nicht auf.

1897 lief der Motor endlich zufriedenstellend. Er verbrauchte sehr viel weniger Kraftstoff als alle anderen damaligen Motoren und leistete ganze 20 PS. Heute steht er im Deutschen Museum in München.

Auch liefen Diesels Motoren bei den Käufern zu Anfang nicht immer richtig. Deshalb schickten sie ihre Motoren an Diesel zurück. So hatte er viel Ärger und Sorgen.

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