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Technik & Design: Antrieb

Sonntag, 30. November 2008 Die Erfindung des Boxer-Motors

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Gegenspieler statt Zwillinge: Karl Benz ordnet 1897 die Zylinder seines neuen Motors gegenläufig an und nennt ihn Contra-Motor.Gegenspieler statt Zwillinge: Karl Benz ordnet 1897 die Zylinder seines neuen Motors gegenläufig an und nennt ihn Contra-Motor.

1897 entwickelt Karl Benz den Boxermotor. Das Aggregat mit zwei liegenden Zylindern, die gegenläufig arbeitend auf eine gemeinsame Kurbelwelle wirken, nennt Benz Contra-Motor. Eingesetzt wird die Maschine von 1899 an vor allem in Personen- und Rennwagen.

 

Die Erfindung des Automobils liegt 1897 gerade einmal elf Jahre zurück, und Kraftwagen sind in Deutschland noch selten auf den Strassen. Doch die Ansprüche der Automobilisten an die Leistungsfähigkeit ihrer Vehikel sind bereits gestiegen. Das hat auch Karl Benz erkannt. Er richtet 1896 eine eigene Abteilung für Motorwagenbau in seinem Mannheimer Unternehmen ein und beginnt mit der Entwicklung von leistungsfähigen Mehrzylindermotoren. Als erster Entwurf entsteht 1897 der Prototyp eines Zweizylinder-Aggregats mit parallel gekuppelten Zylindern. Dieser Zwillingsmotor ähnelt den Reihenmotoren, an denen auch andere Hersteller zu dieser Zeit arbeiten.
Doch bald darauf präsentiert Benz & Cie. ein anderes Motorenkonzept, bei dem die Zylinder gegenläufig angeordnet sind. Diesen Contra-Motor entwickeln die Ingenieure in den kommenden beiden Jahren zur Serienreife weiter. Eine erste 4,2-Liter-Variante wird schon 1898 in Omnibusse eingebaut. Doch die ausgereiften 1,7-Liter- und 2,7-Liter-Motoren debütieren schliesslich 1899 mit einer Leistung von 5 PS und 8 PS im Modell Benz Dos-à-Dos.

Das Contra-Aggregat ist der erste Boxermotor der Automobilgeschichte und wird in Personenwagen, Nutzfahrzeugen sowie in Rennwagen eingesetzt. Das neue Motorenkonzept bietet gegenüber Reihenmotoren mehrere Vorteile. Vor allem gleichen die um 180 Grad versetzten Zylinder die Massenbewegungen sehr gut aus. Denn ihre Arbeitstakte verlaufen bei gegenläufiger räumlicher Ausrichtung so versetzt, dass sich die Momente von Arbeits- und Ansaugtakt sowie Ausstoss- und Verdichtungstakt aufheben. Möglich wird diese Bewegung der Kolben aufgrund einer doppelt gekröpften Kurbelwelle. Wegen dieser doppelten Kröpfung sind die beiden Zylinder im nach oben offenen Motorrahmen leicht zueinander verschoben angeordnet. Dieser Aufbau erlaubt ausserdem eine kompakte und flache Bauweise des Boxermotors.

Der Boxermotor macht nicht nur in Personenwagen und Nutzfahrzeugen Karriere, sondern bewährt sich auch auf der Rennstrecke: Das erste Fahrzeug der Marke, das eigens für Motorsportwettbewerbe konstruiert wird, ist der 1899 vorgestellte Rennwagen Benz 8 PS. 1899 erringt Fritz Held damit den Klassensieg der Fernfahrt Frankfurt - Köln über 193,2 Kilometer mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 22,5 km/h. Held wird mit der Großen Goldenen Medaille ausgezeichnet, Emil Graf fährt in einem baugleichen Wagen auf Platz zwei. Nach der Steigerung der Motorleistung auf 12 PS kommt Fritz Held 1899 bei der Fahrt Innsbruck - München auf Platz zwei. Auf der Strecke Berlin - Leipzig siegen Fritz Held und Richard Benz mit der kürzesten Fahrzeit.
Der nächste Benz Rennwagen entsteht 1900 auf der Basis des 1899 erfolgreichen Fahrzeugs. Sein Contra-Motor leistet nun 16 PS und hat Zentralölung, Wasserpumpe sowie ein Zahnrad-Vorgelege mit vier Übersetzungen und einem Rückwärtsgang. Der 1150 Kilogramm schwere Wagen kostet rund 15'000 Mark. Sein erster Einsatz endet mit einem zweiten Platz für Fritz Scarisbrick bei der Gebirgsfahrt Eisenach - Oberhof - Meiningen - Eisenach über 136 Kilometer. Nach 4 Stunden und 23 Minuten kommt Scarisbrick mit einem Durchschnittstempo von 30,1 km/h ins Ziel, die Höchstgeschwindigkeit liegt bei 65 km/h.

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