Wie unterscheiden sich Gasmotoren von Dieselmotoren?

Die Turbolader des Dieselmotors und des mobilen Gasmotors sind nahezu identisch. Beide stellen die Luft – und damit auch den Sauerstoff – zur Verfügung, die der Motor für die Verbrennung braucht. Beim stationären Gasmotor muss der Turbolader nicht nur die Luft, sondern das gesamte Gas-Luft-Gemisch aufladen. Er ist bei stationären Genset-Anwendungen auf den Volllastpunkt optimiert, da die Motoren größtenteils Volllast fahren.

Der Dieselmotor hat einen Ladeluftkühler, der die im Verdichter erhitzte Luft kühlt, bevor sie anschließend in den Brennraum gelangt. Beim Gasmotor nimmt diese Aufgabe der Gemischkühler wahr. Über zwei Stufen wird das Gas-Luft-Gemisch je nach Anwendung auf etwa 50 bis 60 Grad Celsius gekühlt und dann in den Brennraum geleitet. Die bei der Kühlung abgeführte Wärme kann aus dem Kreislauf ausgekoppelt und beispielsweise in ein Heiznetz eingespeist werden.

Der deutlichste Unterschied zwischen einem Diesel- und einem Gasmotor ist die Zündung. Denn während der Dieselmotor ein Selbstzünder ist, bei dem sich das Diesel-Luft-Gemisch aufgrund seiner starken Kompression selbst entzündet, ist der Gasmotor ein Fremdzünder: Das Gas-Luft-Gemisch wird wie beim Otto-Motor mittels eines Funkens aus der Zündkerze entzündet (im Bild erkennbar sind die aus der Zylinderkopfhaube ragenden Zündkerzenstecker samt Verkabelung). Sowohl die Einspritzung beim Diesel wie auch die Fremdzündung beim Gasmotor erfordern eine entsprechende Regelung, durch die beispielsweise Einspritzzeitpunkt oder –dauer (Diesel), bzw. Zündzeitpunkt und -energie (Gas) vorgegeben werden.

Dieselkraftstoff ist eng spezifiziert und hat daher eine weitgehend gleichbleibende Qualität, auf die die Motoren ausgerichtet werden. Die Zusammensetzung gasförmiger Kraftstoffe ist jedoch variabel, was auch die Verbrennung beeinflusst. So unterscheidet sich beispielsweise die Methanzahl für unterschiedliche Gase. Diese Zahl ist vergleichbar mit der Oktanzahl bei Benzin und gibt das prozentuale Mischungsverhältnis eines Vergleichskraftstoffes an, bestehend aus Methan und Wasserstoff. Eine zu niedrige Methanzahl führt dazu, dass es neben der Funkenzündung noch zu weiteren unkontrollierten Verbrennungen im Brennraum kommen kann. Dies nennt man „Klopfen“. Um darauf zu reagieren, benötigen Gasmotoren eine Klopfregelung. Schwingungssensoren bei stationären und Drucksensoren bei mobilen Gasmotoren registrieren das Klopfen, daraufhin wird zunächst der Zündzeitpunkt verstellt, im nächsten Schritt die Leistung des Motors reduziert oder der Motor wird im Extremfall abgestellt, um Schäden zu vermeiden.