Der Motor

Es handelt sich dabei um einen direkt, d.h. über einen Kurbeltrieb wirkenden, verdichtungslosen Motor. Dieser Typ war nicht neu, sondern der Stand der Technik zwischen 1860 und 1875. In der Zeit von 1861 bis 1865 wurden der ähnlich arbeitende Lenoir - Motor etwa 400 mal produziert und verkauft. Die Wirtschaftlichkeit war aber drei mal schlechter als von leistungsmäßig vergleichbaren Dampfmaschinen. Otto-Langen in Deutz bauten zwischen 1867 und 1876 gemeinsam mit ihren Lizenznehmern fast 5000 Stück als sogenannte Freikolbenmotoren, die keinen Kurbeltrieb hatten. In diesem Fall war der Kolben mit einer Zahnstange verbunden, welche die Bewegung über einen Freilauf an das Schwungrad weiter gab. Diese Kraftmaschinen wurden für kleiner Betriebe gebaut, die keine Dampfmaschinen nutzen wollten oder konnten und mit dem in den Städten überall verfügbaren Leuchtgas betrieben. Ein weiterer Nutzen bestand in der schnelleren Inbetriebsetzung (den kleinen Elektromotor gab es damals noch nicht).
Das besondere neue konstruktive Merkmal war die kegelförmige Federvorrichtung „zur Neutralisierung der Explosionsstöße“ zwischen Kolbenstange und Kreuzkopf, sie ist auf allen Bildern deutlich zu erkennen. Auf die Feder hat Marcus bei späteren Motoren wieder verzichtet. Die Gestaltung beruht auf der bei Kleindampfmaschinen gebräuchlichen Tischbauart. Die Aufschrift „Patent-Gas-Locomobile, Siegfried Marcus, Wien“ entsprach nicht den Tatsachen. Es war nur der Vergaser privilegiert und nicht der Motor oder dessen mobile Anwendung.
Es ist nicht bekannt, wie die Gaszufuhr beim Marcus-Motor gesteuert wurde. Schieber sind anzunehmen. Wie bei allen anderen verdichtungslosen Motoren auch, saugte der Kolben bei der Aufwärtsbewegung vom unteren Totpunkt das Kraftstoff - Luftgemisch an. Nach etwas mehr als einem Drittel des Weges schloss der Einlass, der Motor zündete und der Kolben ging bis zum oberen Totpunkt. Nach der Verbrennung entstand im Zylinder ein Unterdruck, die durch das Schwungrad gespeicherte Energie und der atmosphärische Aussendruck schoben den Kolben nach unten. Dabei öffnete der Auslass. Daher werden solche Motoren auch atmosphärische 2-Takt –Motoren genannt. Der Begriff ist irreführend, da die Maschine nicht mehr mit einem heutigen Zweitaktmotor gemein hat, als bei jedem Hub zu zünden. So wie hier beschrieben, steht der Motor auf dem Kopf, d.h. Steuerung und Zündung sind unten.

Bild: Aufbau des Motors. Quelle: H. Hardenberg, S.M. Mythos und Wirklichkeit, Bielefeld 2000, Seite 142 ff

A Kurbelwelle, B „Tischplatte“, C Pleuelstangen, D Kreuzkopf, E guillotineartiges Gestell, F Zylinder, G Kolbenstange, H Kolben, I kegelförmige Feder, J Querträger mir Bremse, K Deckel, L Schwungräder, M unterer Totpunkt, N Einlass, O Brennraum, P oberer Totpunkt, Q Auslass.
Der Zeitpunkt des Entstehens spricht für einen galvanischen Zünder. In seiner Privilegienschrift aus 1883 „Verbesserung an Explosionsmotoren“ schreibt Marcus: „Die elektrische Zündung von Knallgas in Explosionsmotoren wurde bisher nur unter Zuhilfenahme von elektromagnetischen Funkeninduktoren sogenannten Ruhmkorffschen Apparaten unter Anwendung von galvanischen Elementen (System Lenoir) bewerkstelligt ... Dies bewog mich schon im Jahr 1873 die Erzeugung des elektrischen Stomes ohne Batterie, u. zw. Mittels Magnetinduktors anzustreben, welcher durch den Motor selbst betrieben wird“. Dieser Zünder wurde auch im Bericht von Radinger über den Motor von 1873 angeführt. Folgt man Marcus, hat er für den Motor von 1870 noch keinen Magnetzünder, sondern, was sonst, einen galvanischen, verwendet. Dieser passt auch zu der Aussage: „Der Wagen von Marcus kann vor- und rückwärts fahren, ...“ in „Ackermann’s Illustrierte Wiener Gewerbe-Zeitung“ (Petroleum - Motoren, 1890). Verdichtungslose Motoren, wie hier, können bei drehrichtungsunabhängiger Zündungsauslösung, was bei Batteriezündung leicht, bei Magnetzündung schwer zu erreichen ist, auch in beiden Drehrichtungen betrieben werden.
Auf zu mindest einem der erhaltenen Fotos sind die Magnetstäbe des Zünders deutlich zu erkennen. Das bedeutet, dass doch ein Magnetzünder verwendet wurde. Entweder hat sich Marcus bei der eigenhändigen Beschriftung geirrt - was unwahrscheinlich ist, da einmal sogar ein genaues Datum genannt wird - und der Motor ist jünger, oder, das in der Privilegienschrift genannte Jahr 1873 beruht auf einem Irrtum - was bei dieser für das Privileg eher bedeutungslosen Zeitangabe eher denkbar ist.
Der Vergaser war ein Oberflächenvergaser. In einem Behälter verflüchtigte, d.h. verdampfte Benzin in einem System von Kapillaren zum Unterschied vom späteren Spritzbürstenvergaser des Zweiten Marcus Wagens, und auch zum modernen Vergaser, bei dem es zerstäubt wird. Der Motor wurde lediglich durch die große Oberfläche des Zylinders gekühlt, Kühlrippen oder eine Wasserkühlung gab es nicht. Die Leistung wird von Hardenberg unter Annahme eines Hubvolumens zwischen 3,2 und 4 dm⊃3; (3,2 bis 4 Liter!) und einer Drehzahl zwischen 100 bis 200 U/min auf 0,3 bis 0,35 kW (knapp 0,4 bis 0,5 PS), geschätzt.

Bild: Vergaser, in der verbesserten Form von 1866.

Aufgrund der Fotos ist die Verwendung dieses Vergasertyps höchst wahrscheinlich. In den Etagen saugen die Kapillaren das Benzin auf. Eine automatische Benzinzufuhr ist nicht vorgesehen.
Bei einer Umdrehungszahl von 100 Umdrehungen/Minute erreichte das Fahrzeug die beachtliche Geschwindigkeit von ca. 15 km/h, was sich über den geschätzten Durchmesser der Räder leicht errechnen lässt. Wahrscheinlich wurde der Wagen durch Anschieben, oder besser Anlaufen, in Bewegung gesetzt.

Datierung