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Siemens Automobilmotoren

Siemens Zeitschrift Juli 1925:
Die Geschichte des Protoswagens, Dipl.-Ing. M. Preuß, Automobilwerk der SSW

Der Anteil der Siemens-Schuckertwerke (SSW) und der in ihnen aufgegangenen Firmen Schuckert & Co., Nürnberg, und der Motorenfabrik Protos in Reinickendorf an der Entwicklung des automobilen Verkehrswesens ist nicht unbeträchtlich, wenn auch die Zahl der gebauten Kraftwagen entsprechend der hauptsächlich elektrotechnischen Einstellung der Gesamtfirma bisher hinter der einiger ausschließlich Kraftwagen bauender Firmen Deutschlands geblieben ist. Immerhin gehört das Automobilwerk der SSW, das auf eine 25jährige Entwicklung als Benzinwagen bauendes Werk zurückblickt, zu den ältesten deutschen Werken dieses Fabrikationszweiges.

Der Elektromobilbau wurde in Nürnberg bereits Ende des vorigen Jahrhunderts aufgenommen. Der Weg der Entwicklung ging bei der Berliner Firma, wie das bei einer elektrotechnischen Firma naturgemäß ist, vom Elektromobil über das sogenannte gemischte System zum Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor. Diese Entwicklungslinie in gedrängter Form zu zeigen, soll der Zweck dieses Aufsatzes sein.

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Aus dem nur 40jährigen Dasein des Automobils auf der Erde ist es zu erklären, daß die äußere Form der Wagen im Laufe der ersten beiden Jahrzehnte sich ungewöhnlich schnell und stark geändert hat. Mit einiger Verwunderung kann der auf das heutige Aussehen des Kraftwagens eingestellte Blick an Hand der beigegebenen Bilder diese Vormwandlung verfolgen. Als eine Vorstufe zum Automobil ist wohl das auf Bild 1 dargestellte Fahrzeug aus dem Jahre 1882 anzusprechen, das zwar nicht an Schienen, sondern an eine Oberleitung gebunden und zum Ausweichen oder Überholen anderer Fahrzeuge einen ausreichenden Spielraum besaß. Eine elektriches Omnibuslinie in der auf Bild 1 dargestellten Art richtete der Dresdener Ingenieur Schiemann mit Fabrikaten von Siemens & Halske (S. & H.) in der Sächsischen Schweiz von Königstein nach Schweizermühle (Bielathalbahn) ein. Werner von Siemens spricht in seinen Briefen sehr frühzeitig von Automobilen sowohl mit Wärme- als auch mit Elektromotoren. Der Herstellung von Akkumulatoren trat S. & H. im Jahre 1886 näher.

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Der Schuckert-Droschke (Bild 2) aus dem Jahre 1899 --Automobil primigenium-- ist die Abstammung vom Pferdewagen ohne weiteres anzusehen. Eine unter den Wagenkasten gehängte Batterie speist 2 Elektromotoren, die, federnd aufgehängt, mit großem Vorgelege die Hinterräder treiben.

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Bild 3 stellt eine Antriebseinrichtung von S. & H. mit doppeltem Vorgelege aus dem Jahre 1898 dar. Man muß sich bei Betrachtung dieses und der folgenden Bilder vor Augen halten, daß einige für das heutige Automobil wesentlichen Elemente, wie Kugellager, geräuslose Ketten, Luftreifen usw., damals noch nicht vorhanden oder doch gerade im Entstehen waren.

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Ein elektromobiles Postdreirad aus dem Jahre 1903 zeigt Bild 4. Seit 1900 war die bayrische Post Abnehmer dieser Fahrzeuge.


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Eine Stadtdroschke Type B aus dem Jahre 1905 stellt Bild 5 dar. Sie hatte 1400 kg Gewicht und eine Fahrgeschwindigkeit von 24 km in der Stunde bei 30 A Stromverbrauch und 80 V Batteriespannung. An ihr fällt gegenüber Bild 2 die Anordnung der Batterie vor dem Führersitz und die Verwendung einer Hinterachse mit Differential auf.


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Bild 6 zeigt die pendelnde Aufhängung des Elektromotors im Rahmen der Elektromobiltype P II. Von diesem Wagen laufen heute noch einige zur Freude ihrer pietätvollen Besitzer im für Automobile schönen Greisenalter von 18 Jahren.


plaatje Doch die Entwicklung ging immer neue Bahnen. 1908/09 wurde der Bau von Radnabenmotoren aufgenommen. Dies sind in das Rad eingebaute Motoren, deren hohe Polzahl und Zahlreiche, parallel geschaltete Stromleiter in der Ankernut eine mäßige, zum direkten Antrieb von Kraftwagen geeignete Drehzahl bewirken. Die Spannung der Batterie kann zur Drehzahlreglung je nach der Schaltstufe des Kontrollers unterteilt, außerdem können die beiden Motoren hintereinander oder parallel geschaltet werden. Bild 7 zeigt diese Innenpolmotoren mit offenem Kollektor, deren charakterische Kurven Bild 8.

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plaatje Ein Gebiet, auf dem das Elektromobil in wirtschaftlicher Hinsicht und durch seine einfache Bedienungsweise allen anderen Betriebsarten sich überlegen zeigt, ist die städtische Müllabfuhr. In Bild 9 ist die Bauart dieser Fahrzeuge dargestellt.

Mit den angeführten Elektromobiltypen sind die wesentlichen Merkmale der SSW-Bauarten wiedergegeben. Um über die Eigenschaften der gebauten Fahrzeuge im praktischem Gebrauch, im besonderen nach der wirtschaftlichen Seite, Aufschluß zu bekommen, wurde die Verbindung mit Fuhrbetrieben aufgenommen, so mit Omnibusbetrieben in Wannsee und Stolpe bei Berlin, ferner mit dem Fuhrunternehmen "Fortschritt" in Charlottenburg. Wenn auch bei heute möglicher besserer konstruktiver Durchbildung, besonders mit dem Endziel, an Gewicht zu sparen, ein kleiner Fortschritt gegenüber dem Zustand vom Jahre 1908 noch zu erzielen wäre, so ist an den Haupteigenschaften des Elektromobils nicht viel zu ändern. Es steht fest, daß Elektromobile im Bereich von etwa 30 - 70 km Fahrstrecke in großen Fuhrbetrieben wirtschaftlich hochwertige Fahrzeuge sind. Im Bereich unter 30 km werden sie durch Pferdebetrieb, über 70 km durch den Kraftwagen mit Verbrennungsmotor übertroffen. Dieser wirtschaftliche Fahrbetrieb wird aber gestört, wenn schlechte Straßenverhältneisse, z.B. Steigungen oder Schneefall, den Stromgebrauch vergrößern. Die Kapazität der Batterie sinkt mit zunehmender Stromstärke. Der beschränkte Energieinhalt, etwa 34 Wh je kg Batteriegewicht, läßt nur mäßige Höchstgeschwindigkeit zu, soll nicht der Aktionsradius zu klein oder die batterie, d.h. das tote Gewicht des Fahrzeuges, zu groß werden.

plaatje Diese Erkenntnis hatte zur Folge, daß im Jahre 1907/08 neben dem Elektromobilbau der Bau von fahrzeugen mit gemischtem und reinem Verbrennungsmotorenantrieb im Automobilwerk aufgenommen wurde. Schon 1903 war ein Schleppzug für 20 t gebaut und erprobt worden. 1905 wurden die gemachten Erfahrungen auf einen Armeelastzug mit 15 t übertragen, dessen erste Ausführung in Bild 10 und dessen verbesserte Zugmaschine in Bild 11 dargestellt sind. Wenn auch die heutigen Anschauungen auf diesem Gebiete eine weitgehende Einzelverteilung der zu bewältigenden Last auf völlig selbständige Fahrzeuge bevorzugen, so waren für damalige Zeiten die technischen Ergebnisse dieser Lastzugbauart recht bemerkenswert. Der Zugwagen trug einen 70 PS Bootsmotor, der eine 50 kW Doppeldynamo trieb. Mit ihm gekuppelt waren 5 Anhänger zu je 3 t Nutzlast, von denen jeder, ebenso wie die Zugmaschine selber, einen Antrieb durch 2 Elektromotoren mit doppeltem Vorgelege hatte. Diese 12 gleichartigen Motoren wurden von der Dynamo des Zugwagens gespeist.

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Die Kupplungen der einzelnen Wagen hatten auf das Spuren des ganzen Lastzuges den Einfluß, daß beim Wenden die Spur des letzten Wagens nur um 30 cm abwich. Jeder der Anhänger hatte ein Drehgestell für Einzelbetrieb mit Pferden mit Hilfe einer beigegebenen Deichsel. Ein 200 m langes elektrisches Kabel ermöglichte es, jeden Anhänger auf diese Entfernung zur Zusammenstellung des Schleppzuges mit eigener Kraft heranzufahren. Alle Räder liefen auf sogenannten Patentachsen mit Moffet-rollenlagern.


Ferner wurden nach den Pieperschen Patenten Personenfahrzeuge mit gemischtem System gebaut. Als zusätzliche Kraftquelle kam hier zu dem Benzinmotor und der durch elektromagnetische Kupplung mit ihm verbundenen Dynamomaschine noch eine Batterie, die einerseits die Elektromotoren mit Strom versorgen konnte, wenn die Leistung der Dynamo nicht ausreichend war, anderseits zum Anwerfen des Verbrennungsmotors diente. Das hohe Gewicht von 2,5 t ließ einen wirtschaftlichen Betrieb dieser Wagengattung nicht zu.

plaatje Im Jahre 1907/08 wurde der Bau von leichten Benzinwagen der Type G aufgenommen. Es waren dies Fahrzeuge mit 6- und später mit 8-steuerpferdigen Motoren. In der ersten Zeit wurden diese Motoren von der Firma Körting - Hannover bezogen. Der Bedarf an Verbrennungsmotoren verschiedener Abteilungen der Gesamtfirma hatte jedoch inzwischen Veranlassung gegeben, den Verbrennungsmotorenbau bei S. & H., Blockwerk aufzunehmen. Daher war es vom Jahre 1908 ab nicht mehr nötig, Motoren von außerhalb zu beziehen. Bild 12 stellt ein Chassis der Type G2, Bild 13 einen Motor der Type G von 8 Steuer- und 21 Brems-PS dar.

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plaatje Um den Benzinwagenbau auf eine breitere Grundlage zu stellen, wurde im Oktober 1908 die Motorenfabrik Protos (siehe auch Protos Motoren) vom Automobilwerk übernommen. Dieses zuerst in der Großgörschenstraße in Berlin, seit 1906 in Reinickendorf gelegene Werk hatte seit dem Jahre 1899 Kraftwagen gebaut. Die erste Bauart war gekennzeichnet durch einen vorn im Chassis eingebauten Einzylindermotor, der mit Zweiganggetriebe und Kette auf Wagenmitte seine Leistung auf die Hinterräder übertrug. Außer Motor-Draisinen wurden später die Wagentypen E1 mit Vierzylinder- und E2 mit Sechszylindermotoren und Kardanantrieb hergestellt.
Im Jahre 1908 hatte sich Oberleutnant Koeppen auf ein Ausschreiben des "Matin" unter Beihilfe der "BZ am Mittag" mit der E1-Type an einer Konkurrenzfahrt um die Erde beteiligt, aus der er als Erster hervorgegangen war.
In seinem lesenswerten Buch "Im Auto um die Welt" hat er diese, internationales Aufsehen erregende Fahrt beschrieben. Sie hat sechs Monate gedauert und reiche Erfahrungen eingebracht. Ungeheure Schwierigkeiten waren in der Rocky Mountains und in Siberien überwunden, auf guten Straßen täglich bis zu 625 km zurückgelegt worden. Den Weltreisewagen, der heute im Deutschen Museum in München steht und als historisches Fahrzeug, das als erstes die Erde umfahren hat und seinem Namen Protos Ehre gemacht hat, stellt Bild 14 dar.

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Bild 15: Bauart der 18/42 PS E1-Wagen.

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Bild 16: Bauart der 28/62 PS E2-Wagen.

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Bild 17: E2-Wagen mit Phaetonkarosserie.

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An Rennen, die in den Entwicklungsjahren des Automobils ihre Berechtigung haben, hat sich das Automobilwerk nur selten beteiligt, dagegen häufiger und mit gutem Erfolg an Zuverlässigkeitsfahren. Als wirksamste Propaganda wurde in den folgenden Jahren fortgeschrittener Entwicklung die Erzeugung guter Fabrikate angesehen. Daher ist es nicht nötig gewesen, durch kostspielige Rennerfolge den Absatz zu fördern.
Eine Reihe weiterer Wagen- und Motorentypen (F, A und B) kann hier als von unwesentlichem Belang übergangen werden. Die Bedürfnisse der Gesamtfirma, der Heeresverwaltung und die Nachfrage der sonstigen Verbraucher gab Anlaß, einen Lastwagen, Type L mit 20/50 PS-Motor und Kardanantrieb, von außerordentlich kräftiger Bauart (Bild 18), ferner einen Personenwagen, Type mit 16/46 PS-Motor, herauszubringen und die vorhandenen Materialien im Kriege und der Nachkriegszeit mit ihrer schwierigen Beschaffung von einwandfreien Rohstoffen aufzugebrauchen.


Zitat aus "Nachrichten der Siemens-Schuckertwerke GmbH und der Siemens & Halske Aktiengesellschaft 1913", Berlin 1913:
"Die Protos-Automobile G.m.b.H. Berlin-Nonnendam, eine Abteilung der Siemens-Schuckertwerke, welche im Jahre 1907 gelegentlich der Internationalen Automobil-Ausstellung zum ersten Mal an die Öffentlichkeit getreten ist, stellt in ihrem Werk, welches zurzeit eine bebaute Fläche von etwa 18.000 qm einnimmt, neben anderen Fahrzeugen in der Hauptsache die bewährten Protos-Automobile her, deren neueste Modelle im nachstehenden kurz beschrieben werden sollen.
Die Protoswerke bauen Benzin-Wagen von 6/16, 8/21, 10/30, 14/38, 18/42 und 27/62 PS. Die Chassis der Typen von 6/16, 8/21, 10/30 und 14/38 PS besitzen eine Motor, dessen vier Zylinder zu einem Block zusammengegossen sind, während bei den übrigen Typen je zwei Zylinder einen Block bilden, so daß die Vierzylinder-Maschinen der Wagen von 18/42 PS, zwei Zylinderpaare, und das Chassis des großen Sechs-Zylinderwagens von 27/62 PS drei Zylinderpaare besitzen.
Die Zündverstellung ist bei den kleineren Wagen selbsttätig. Die Ölung der Motoren erfolgt bei allen Typen durch eine an das Kurbelgehäuse angebaute Zahrad- oder Kolbenpumpe, welche von der Nockenwelle zwangsläufig angetrieben wird und keiner Wartung bedarf. Der Antrieb der Nockenwelle geschieht durch eine neuartige Konstruktion vollkommen geräuschlos. Die Zufuhr des in einem Protos-Zenithvergaser erzeugten Gasgemisches kann sowohl durch einen auf dem Steuerrad befindlichen Handhebel, als auch durch ein Acceleratorpedal reguliert werden.
Das Kühlwasser zirkuliert bei den Typen 6/16, 8/21, 10/30 und 14/38 nach dem Thermosyphonsystem, während bei den anderen Wagen eine Rotationspumpe Verwendung findet. Die Wirkung des Kühlers wird durch einen kräftigen Ventilator unterstützt. Als Kupplung findet teils die bewährte Lederkonuskupplung, teils eine Stahllamellenkupplung Verwendung, welche ein besonders sanftes Einrücken der einzelnen Geschwindigkeiten ermöglicht. ...."
(Andreas Ledetsch vielen Dank für die Kopie!)

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Grundsätzlich wurde aber aus dem Gedanken heraus, daß eine wirtschaftliche Fertigung bei einem Werk der vorhandene Größenordnung nur dann zu erzielen ist, wenn möglichst wenig verschiedene Typen erzeugt werden, bereits im Jahre 1912 beschlossen, nur eine Wagentype herzustellen. Die Zeit hat diesem wirtschaftlichen Gedanken nach 10 bis 12 Jahren allgemein Bahn gebrochen.

So setzte im Jahre 1913 der Bau des C 10/30er Wagens ein. Mit diesem Wagentyp wurde in baulicher Hinsicht insofern ein wesentlicher Fortschritt gemacht, als Kupplung, Kardan, Drehmoment- und Schubaufnahme der Hinterachse Verbesserungen und Vereinfachungen erfuhren, die bis heute eine grundsätzliche Abänderung nicht mehr nötig machten. Bild 19 zeigt einen Schnitt durch die eigenartige Kupplung. Die am E-Wagen noch vorhandenen Schubstangen sind in Fortfall gekommen. Die Rückwirkung des Achsenantriebes und der Bremsung wird durch die Federn aufgenommen.

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Bild 20 stellt den 10/30er Motor mit 80 mm Zylinderbohrung und 130 mm Hub bei 2,6 l Hubvolumen dar. 1924 erfuhr der Zylinderblock des Motors insofern eine Abänderung, als statt der geschlossenen Blockbauart eine solche mit abnehmbarem Kopf und hängenden Ventilen eingeführt wurde. Diese mit C I 10/45 PS bezeichnete Bauart ermöchligte eine bessere Form des Kompressionsraumes, eine günstigere Verbrennung des Gasgemisches und hierdurch eine Steigerung des mittleren Druckes des Arbeitsprozesses.

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Bild 21 und 22 zeigen die charakterischen Kurven der Bremsleistung, ferner der auf 1 l Hubvolumen bezogenen Leistung, des erzielten, die Güte der Bauart besonders kennzeichnenden mittleren Druckes und des spezifischen Brennstoffverbrauchs in Abhängigkeit von der Drehzahl. Die Verbesserung der einzelnen vergleichbaren Kurven gegenüber den zeitlich vorhergehenden Motortypen ist durch Schrägstrichelung kenntlich gemacht. Ein stetiger Fortschritt ist nicht zu verkennen. Er kommt auch in den Zahlen der je Kilogramm Motorgewicht erzielten Höchstleistung in PS bei durchweg mäßig gehaltener Drehzahl charakterisch zum Ausdruck.

Während noch der E I 18/42 PS-Motor mit 272 kg, der 8/21er G-Motor mit 148 kg und der C 10/30er Motor mit 215 kg Gewicht einen Materialaufwand von 7 bis 6½ kg/PS erforderten, ging dieser beim 230 kg schweren 10/45er C I -Motor mit gußeiserner Kolben auf 5,1 kg und mit Aluminiumkolben auf 4,8 kg je PS herunter.
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"Die Entwicklung des Verbrennungsmotorenbaues bei der Siemens & Halske A.G.", von Ernst Becker, Berlin 1932:

Im Jahre 1919 war das Blockwerk in der Hauptsache mit der Herstellung der C-, D-, L- und M- Motoren beschäftigt. Das Autowerk beabsichtigte damals, sich lediglich auf den Bau der 10-steuerpferdigen mittleren Wagen (Bauart C) in größeren Maßstabe einzustellen. Schon damals vertrat das Blockwerk in Berücksichtigung der veränderten Wirtschaftslage den Standpunkt, daß nicht weniger wichtig ein kleinerer Wagen von 5 - 6 Steuer-PS wäre, was sich in späteren Jahren auch bestätigt hat.

plaatje Es stellte sich daher die Aufgabe, einen Motor dieser Größe zu schaffen, der nach den neuesten Gesichtspunkten des Motorenbaues unter Berücksichtigung der Erfahrungen aus dem Flugmotorenbau konstruiert werden sollte. Mitbestimmend für diesen Entschluß war, daß für Motoren dieser Leistung auch sonst noch sehr große Absatzmögligkeiten im In- und Ausland vorlagen, so z. B. für kleine Boote, für landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsmaschinen, zum Antrieb von Feuerspritzen, Pumpen, sowie als Maschinensätze zur Erzeugung elektrischen Stromes. Die Nachfrage nach Motoren dieser Größe war damals sehr rege. Der Motor wurde so durhgebildet, daß er allen diesen Zwecken gerecht wurde und infolgedessen in größeren Serien aufgelegt werden konnte, wodurch eine einheitliche und rationelle Fabrikation gegeben war.

Es wurde ein Vierzylinder-Motor von 70 mm Bohrung und 102 mm Hub entwickelt, der wahlweise ohne Lichtmaschine, mit Zündapparat, mit Lichtmaschine oder mit Lichtmaschine und Anlasser ausgerüstet werden konnte. Desgleichen konnten je nach Verwendungszweck Wasserpumpe, Drehzahlregler und Ventilator vorgesehen werden. Von den verschiedenen bisherigen Bauarten unterschied sich der Motor vorteilhafterweise in der Anordnung, Lage und vollkommenen Einkapselung allen empfindlichen Steuerungsteile. Die Ventile waren hängend im Zylinderkopf angeordnet und wurden unmittelbar von einer darüberliegenden Nockenwelle betätigt. Die Einheitlichkeit der Bauart und die vielseitige Verwendungsmögligkeit wurde dadurch gefördert, daß der Motor je nach den Einbauerfordernissen verschiedene Befestigungsarme erhielt, sodaß er an sich immer der Gleiche blieb.

Für Kraftwagen wurde der Motor in der Ausführung E 4 a gebaut, und zwar für einen 6 steuerpferdigen Wagen. Er leistete 25 PS bei 2600 Umdrehungen; das Gewicht mit Schwungrad betrug 160 kg. -- Auf dem einen Nockenwellenende war ein Stromverteiler aufgesetzt. Es war damals schon die heute allgemein gebräuchliche Batteriezündung vorgesehen.

1920 - 1927 wurden von diesem Motor rd. 590 Stück hergestellt. Als Abnehmer kamen nur fremde Firmen in Frage.


Aus "Autos aus Berlin: Protos und NAG", von Hans-Otto Neubauer, Berlin 1983:

Die Entwicklung des Automobils in den Nachkriegsjahren wurde vom Autowerk insofern realistisch eingeschätzt, als man sich auf die Herstellung eines Einheitstyps spezialisieren wollte, und zwar ging man von einem 10-(Steuer)PS-Typ aus. Das Motorenwerk schätzte die Situation anders ein und hatte auch einen neuen 6-PS Motor entwickelt, den Typ E4, den man als ideales Aggregat für ein Automobil ansah, wie auch für Boote, kleine landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsgeräte, zum Antrieb von Feuerspritzen, Pumpen, Generatoren. Es verfügte über hängende Ventile und eine obenliegende Nockenwelle, hatte einen Hubraum von 1595 cm³ und eine Leistung vn 6/30 PS. Man lieferte dieses Aggregat an Autofirmen wie Alan, Moll und andere.

Als Erweiterung dieses Motors entstand der Sechszylinder Typ E6 mit einem Hubraum von 2560 cm³ und einer Leistung von 10/50 PS, für den man allerdings das Werk Nonnendamm nicht begeistern konnte. So lieferte man ihn als Einbaumotor, u.a. an die Fahrzeugfabrik Düsseldorf AG (FADAG).

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Eine besondere Entwickung stellte der "Fächermotor" dar, den Siemens für den neuen "Tropfenwagen" von Edmund Rumpler baute, der auf der Automobil-Ausstellung 1921 in Berlin vorgestellt wurde. Hierbei handelte es sich um einen Dreizylinder-"Doppelsternmotor". Er hatte einen Hubraum von 2600 cm³ und leistete 36 PS bei 2000 U/min.

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Zweizylinder Siemens Motor, möglicherweise Typ 91041, möglicherweise einen Automobilmotor. Kühlrippen an der Unterseite.
Bilder: eingereicht, 8 Jan. 2018.


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"Ich bin im Besitz eines Protos C1 10/45 PS, den ich wieder aufbaue. Habe noch einen zweiten Protos. Für den suche ich noch einen C 10/30 PS Motor."
Steffen Schmieder, Dresden, 12 Dez. 2019.

Der 10/45 (ab 1924) hat hängenden Ventile.


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"Habe einen Bootsmotor gefunden, ist wirklich sehr schön. Ist wohl der 10/30 PS Protos-Motor. Kurbelgehäuse ist identisch dem Nachfolger Protos 10/45 PS."
Steffen Schmieder, Dresden, 22 Nov. 2019.

Der 10/30 (1913-1924) hat stehenden Ventile.
Siehe auch Siemens Bootsmotoren.




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