Strictly for Newbies

Technikwissen für Führerscheinneulinge

Strictly for Newbies: Technikwissen für Führerscheinneulinge
Erstellt am 16. Oktober 2018

In der Fahrschule gehörte es natürlich auch dazu, dass der Lehrer einem in den Theoriestunden ein bisschen was über die Technik von Autos erklärte. Aber vor allem unter dem Aspekt, dass es in der Fahrschule ja primär viel eher um das fahrerische und rechtliche Grundwissen geht, ist es klar, dass dabei vieles zu kurz kommt. Viertaktmotor? Was hat es mit dem Öl und den Winterreifen auf sich? Diese und viele weitere Themen berühren Fahrschüler meist nur am Rande – zu wenig für den Autofahreralltag. Der folgende Artikel bringt euch zurück auf die Schulbank und knüpft mit dem Technikwissen dort an, wo die Theoriestunden aufhörten – und vielleicht findet auch so mancher alte Hase noch Dinge, die er noch nicht wusste.

1) Die Sache mit den vier Takten

Der Kolben (weißer Pfeil, hier an einem sogenannten Sternmotor) gibt über das Pleuel seine Auf- und Ab-Bewegung an die Kurbelwelle (gelber Pfeil) weiter, die sie in eine Drehbewegung umwandelt.

Noch wird die Majorität aller Autos von einem Verbrennungsmotor angetrieben, das gilt auch für Hybriden – selbst den allerersten unter diesen Fahrzeugen. Und egal, was der Motor verbrennt, es funktioniert praktisch ausschließlich nach dem Viertaktprinzip. Doch was genau ist das eigentlich? Dazu stellt man sich mal einen einzelnen Kolben im Motor vor (die meisten modernen Autos haben zwischen drei und acht, was aber für das reine Funktionsprinzip keine Bewandtnis hat).

  1. Takt (Ansaugtakt): Das Einlassventil ist offen, das Auslassventil geschlossen. Der Kolben bewegt sich von oben nach unten. Das erzeugt einen Unterdruck, der Verbrennungsluft und bei vielen Benzinern auch fein zerstäubten Kraftstoff über das Einlassventil in den Zylinder saugt.
  2. Takt (Verdichtungstakt): Beide Ventile sind geschlossen. Der Kolben bewegt sich nach oben. Dadurch wird der Zylinder-Inhalt verdichtet und erwärmt sich auf mehrere hundert Grad. Beim Diesel sowie direkteinspritzenden Benzinern wird der Kraftstoff erst am Ende dieses Taktes eingespritzt.
  3. Takt (Arbeitstakt): Beide Ventile sind geschlossen. Das Gemisch entzündet sich, dehnt sich dabei aus und drückt den Kolben nach unten.
  4. Takt (Ausstoßtakt): Das Einlassventil ist geschlossen, das Auslassventil offen. Der Kolben bewegt sich wieder nach oben und drückt dabei die Abgase durch das Auslassventil aus dem Zylinder.

Und das alles funktioniert nur, weil die im dritten Takt erzeugte Antriebskraft die Kurbelwelle via Zylinder und Pleuel in Rotation/Schwung versetzt hat.

2) Diesel oder Benziner?

Vorsicht: Rein äußerlich unterscheiden sich Diesel und Benziner kaum. Erst recht, weil sie heute meist unter Abdeckungen stecken

Wie gesagt funktionieren alle heute verkauften Verbrenner nach dem Viertaktprinzip. Doch worin unterscheiden sich denn dann Benziner und Diesel? Es sind nur wenige technische Details:

  1. Beim Diesel erhitzt sich die Luft durch seine höhere Verdichtung am Ende des zweiten Takts so sehr, dass sie, sobald Kraftstoff eingespritzt wird, automatisch zündet, beim Benziner muss der Zündkerzenfunke das übernehmen. Daher werden Diesel auch als Selbstzünder bezeichnet. Das dazu notwendige Timing war übrigens auch der Grund, warum die Diesel-Geschichte mit einigen Startschwierigkeiten zu kämpfen hatte. Zusätzlich haben Diesel Glühkerzen, um den Brennraum bei kaltem Wetter vor dem Anlassen vorzuwärmen.
  2. Die Leistung des Benziners wird über eine Drosselklappe reguliert, welche je nach Gaspedalposition die Luftzufuhr steuert (Vollgas = ganz geöffnet) sowie über eine analog dazu laufende Kraftstoff-Einspritzmenge. Beim Diesel hingegen gibt es (i.d.R.) keine Drosselklappe, da wird die Leistungssteuerung nur über die Kraftstoffmenge reguliert.

Das ist schon das ganze (technische) Geheimnis. Übrigens: Erdgasfahrzeuge funktionieren ganz ähnlich wie Benziner. Und jener wird wiederum auch als „Otto“ bezeichnet, weil der Benzinmotor-Mit-)Erfinder Nicolaus August Otto hieß, beim Diesel war es Rudolf Diesel.

3) Räder, Reifen und die Saison

Winterreifen erkennt man (auch) am komplexen Profil, welches die Oberfläche in unzählige kleine Blöcke unterteilt

Sie sind der Kontaktpunkt zwischen Fahrzeug und Straße, übertragen die Motorkraft und sorgen für Haftung – Räder. Oder sind es Reifen? Die richtigen Begrifflichkeiten sind zentral wichtig:

  • Reifen bzw. Pneus sind nur die „Gummis“ als solche
  • Felgen sind die Metallstücke, welche am Fahrzeug montiert werden
  • Räder sind die Gesamtheit von Felgen und montierten Reifen

Doch was genau hat es denn mit den Winterpneus auf sich? Warum muss man sie zumindest bei frostiger Witterung montiert haben? Ganz einfach:

  1. Die Gummimischung. Sie ist immer ein Kompromiss zwischen Weichheit, die dafür sorgt, dass sich der Reifen an die Straße schmiegt und Verschleiß – je weicher ein Reifen, desto schneller fährt er sich ab. Winterreifen haben eine weichere Gummimischung, die auch bei Wintertemperaturen noch ausreichend geschmeidig bleibt, wo die „Sommermischung“ zu hart werden würde.
  2. Das Profil. Sommerreifen sind dabei eher auf die Verdrängung von Wasser ausgelegt, haben deshalb breite, tiefe Rillen. Winterreifen hingegen haben viel mehr einzelne „Profilblöcke“, die sich auch in Schnee gut „festbeißen“ können.

Beides ist der Grund dafür, warum nach wie vor so viele Fahrer zu Premiummarken greifen. Gerade einmal drei Prozent aller in Deutschland verkauften Winterpneus (ganz genau sind es 2,53%) entfallen auf die chinesischen „Billighersteller“. Die große Majorität setzt weiterhin auf Continental (22,99%), Dunlop (10,64%), Michelin (6,15%) und Co. Kein Wunder allerdings, die chinesischen Reifen rangieren seit Jahren bei allen Tests auf den hintersten Plätzen. Denn auch wenn es einfach scheint, aber ein guter Winterreifen ist jahrelange Forschungsarbeit und Erfahrung, bei beidem mangelt es den China-Herstellern oft nach wie vor. 

4) Öl und seine Prüfung

Öl muss immer „schluckweise“ nachgefüllt werden, sonst droht schnell ein Motor-zerstörerisches Überfüllen

Öl sorgt dafür, dass all die beweglichen Teile im Motor geschmiert werden und nimmt zudem auch Verbrennungs- und Reibungswärme auf. Aber aus technischen Gründen verbrauchen Motoren immer Öl – unvermeidlich. Zwar gibt es im Cockpit Kontrollleuchten, die bei zu geringem Ölstand warnen. Dennoch sollte man auch einmal im Monat das Öl selbst prüfen, denn schon bevor die Lampe angeht, kann zu wenig Öl dem Motor schaden. Die korrekte Prüfung geht folgendermaßen:

  1. Der Motor muss mindestens 15 Minuten gelaufen sein, damit das Öl betriebswarm und ausreichend flüssig ist (kaltes Öl ist ungleich zäher).
  2. Das Auto muss auf einer ebenen Fläche stehen, damit die Ergebnisse nicht verfälscht werden.
  3. Der Motor muss für fünf Minuten abgestellt sein, damit das meiste Öl wieder zurück in die Ölwanne fließen kann.
  4. Der (meist mit einem gelben Griff versehene) Peilstab wird herausgezogen und seine Spitze gut abgewischt. Dann wird er wieder vollständig eingeschoben und man wartet eine „Gedenksekunde“.
  5. Der Peilstab wird vorsichtig herausgezogen und dann waagerecht gehalten. Der Ölfilm muss mindestens über der unteren Markierung liegen, darf jedoch keinesfalls mehr als die obere Markierung betragen(*)

Fehlt nun Öl, muss es über den Einfüllstutzen aufgefüllt werden. Dabei ist maximale Vorsicht vonnöten, um ein Überfüllen des Motors(*) zu verhindern. Daher sollte man sich immer in 125-Milliliter-Schritten herantasten. D.h., man füllt 125ml frisches Öl ein, wartet fünf Minuten, misst dann, füllt falls nötig abermals 125ml ein usw. bis die obere Peilstab-Markierung erreicht ist.

*= Befindet sich zu viel Öl im Motor, schlägt die Kurbelwelle im Öl und schäumt es auf. Dadurch verliert das Öl einen Großteil seiner Schmierfähigkeit und der Motor kann schnell kapitale Schäden davontragen.

Bildquellen:

1) pixabay.com © Krzysiek

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5 unsplash.com © Tim Mossholder

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