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Motor & Antrieb

Ohne eine weitreichende und ständige Weiterentwicklung des Motors, wären schnelle und umweltsparende Fahrzeuge heutzutage wohl kaum möglich. Die Idee hinter einem Motor ist es, eine Antriebsenergie so umzuwandeln, dass daraus eine Bewegungsenergie resultiert. Ob es sich bei diesen verwendeten Energien um elektrische, chemische oder thermische (etwa Wärmeenergie) handelt, ist dabei zunächst unerheblich. Nahezu alle Motoren (bis auf wenige Ausnahmen, wie etwa Raketen) werden mit einer Kurbelwelle (rotierende Welle) ausgestattet, ihre Aufgabe ist es, auf mechanischem Weg ein Getriebe zu starten.

Anfänge der heutigen Motoren lassen sich bis ins alte Ägypten zurückverfolgen, dort benutzten die Menschen laut Überlieferungen eine Art Dampfturbine, um große Tore zu öffnen.

Der Dampfmotor ist der erste Motor, der es erlaubte, ein Automobil anzutreiben. Der Franzose Nicholas Cugnot baute als erster ein Fahrzeug, welches mit einem Dampfmotor ausgestattet war und sich somit selbständig (ohne die Hilfe von Tieren oder Menschen) fortbewegen konnte. Diese neue Errungenschaft wurde 1769 in Paris präsentiert. Anfang des 20. Jahrhunderts entwickelten die englischen Brüder Edgar und Freelan Stanley den Motor weiter. Geschaffen war nun ein Dampfauto, welches mit 200 km/h einen Geschwindigkeitsrekord aufstellte.

Dieses war in etwa auch die Zeit, in der eine neue Art von Motor geschaffen wurde - der Verbrennungsmotor. 1862 baute der Deutsche Nikolaus August Otto den ersten Verbrennungsmotor, der jedoch zu groß war, um ihn in ein Auto einbauen zu können. Um dieses Größenproblem kümmerten sich Gottlieb Daimler und Carl Friedrich Benz, die als Autokonstrukteure den Grundstein legten. Dennoch hielt hier die Entwicklung nicht an, sondern wurde mit dem Dieselmotor 1892 durch Rudolf Diesel ein weiteres Mal nach vorne gebracht.

Das Besondere am Dieselmotor: Was hatte dieser Motor an sich, was die Vorgänger nicht besaßen? Immerhin ist der Dieselmotor immer noch in den heutigen Automodellen verbaut. Grundlage ist hier ein "neues" Verfahren, welches bei den anderen Motoren so vorher nicht existierte: der eingespritzte Kraftstoff entzündet sich selbst, dies gelingt durch die Verbrennungsluft, die durch das sogenannte Komprimieren erhitzt wird.

Durch diese Selbstentzündung entfallen z.B. auch Zündkerzen, die im Ottomotor noch notwendig waren. Auch die Motorleistung weicht vom Otto-Modell ab: durch eine Variation der Kraftstoffmenge, die in den Motor eingespritzt wird, kann sich die Motorleistung steigern. Der Dieselmotor kann entweder aus einem Zweitakt- oder Viertakt-Hubkolbenmotor bestehen.

Der Kraftstoff, der für den Motor benötigt wird, kann nicht auf "den einen" Kraftstoff reduziert werden, seit 1993 ist der Kraftstoff für den Dieselmotor durch die EN 590 genormt und wird auch einfach nur als "Diesel" gekennzeichnet, bzw. ist allgemein nur unter diesem Namen bekannt.

1. Den Automotor richtig pflegen

Bei der Reinigung des Autos denkt man nur allzu oft an die Sitze, den Innenraum, die Reifen oder die Scheiben. Wichtig ist jedoch auch der Motor, den man nicht vernachlässigen sollte. Im Laufe der Jahre kann sich eine ganze Menge Schmutz im Motorraum sammeln und mitunter die Funktion beeinträchtigen. Der Dreck und die Ablagerungen gelangen vor allem dann in den Motorraum, wenn Regen über die Motorhaube tropft und somit an den Rändern ins Innere gelangt, ebenso wie beim schnellen Fahren auf der Autobahn. Schmutz, Staub und Wasser vermischen sich hier zu einem unschönen Gemisch. Bei der Reinigung des Motors sollte man zunächst beachten, dass man sich in einem Raum mit allerlei Elektronik bewegt und daher auch vieles zerstören kann.

Dies kann sogar dazu führen, dass der Motor nicht mehr anspringt. Experten empfehlen daher, eine Motorwäsche selten durchzuführen, etwa, wenn es zu einer starken Verschmutzung gekommen ist oder sich Nagetiere, wie etwa Marder, im Motorraum eingenistet haben. Auf keinen Fall sollte ein Dampfdruckreiniger verwendet werden, da dieser zu viel Druck ausübt und die empfindliche Technik beschädigt werden könnte. Auch darf man eine Motorreinigung nicht auf dem eigenen Grundstück vornehmen, da der Gesetzgeber einen Ölabscheider verlangt, dass Öl aus dem Motor muss also sachgerecht abgelassen, bzw. abgefüllt werden. Des Weiteren sollte der Motor komplett abgekühlt sein, um Schäden zu vermeiden.

Ist dies gewährleistet, kann der Motor mit speziellen Reinigern eingesprüht werden, im Fachhandel finden sich insbesondere Motorreinigungsmittel, die exakt auf die Bedürfnisse des Motors angepasst sind. Ein normaler Hochdruckreiniger kann ruhig verwendet werden, da sich die Stärke regulieren lässt - im Gegenzug zum Dampfhochdruckreiniger. Daher kann man das Motorspray auch direkt mit dem Hochdruckreiniger aufsprühen, um eine optimale Wirkung zu erzielen.

2. Mögliche Motorschäden

Selbst ein stabiler Automotor kann im Laufe der Zeit sprichwörtlich den Geist aufgeben. Der Motor ist dann kaputt. Welche (häufigen) Ursachen gibt es? Die erste ist wohl die Häufigste: Verschleiß. Sämtliche Gegenstände nutzen sich im Laufe der Zeit einfach ab, dies kann ebenso bei einem Laptop, als auch bei einem Automotor passieren. Ein gewisser Verschleiß ist natürlich normal, da sonst kein Auto vernünftig betrieben werden könnte. Vor allem sensible Teile wie Zylinderköpfe oder AUslassventile sind dabei betroffen. Eine andere Fehlerquelle liegt natürlich im technischen Bereich und wird unter dem Begriff "Technische Mängel" geführt. Dabei gibt es drei Unterkategorien, zwischen denen unterschieden wird. Heute relativ selten werden so genannte Auslegungsfehler genannt. Diese liegen dann vor, wenn der Motor von Grund auf falsch konstruiert wurde, somit ein genereller Konstruktionsfehler beim Motor vorliegt. Auch kann ein Motor kaputtgehen, wenn er unsachgemäß behandelt wird, zum Beispiel im Tuningbereich, etwa beim Chiptuning, wenn eine erhöhte Leistung des Motors abgerufen werden soll, die manchen Anforderungen an die verbaute Technik aber nicht gerecht werden kann.

Ebenso gibt es eine weitere Bezeichnung von Motorschäden, die sich in die Kategorie Betriebsfehler einordnen lässt. Häufig wird hier eine Überlastung aufgeführt, die vor allem dann eintritt, wenn dem Motor mehr Leistung abverlangt wird, die er jedoch nicht besitzt. Dies geschieht ebenso, wenn das Drehmoment beim Motor viel zu hoch ist und sich dadurch die Gesamttemperatur im Motor erhöht. Dies führt zu Schäden am Triebwerk oder an den Ventilen.

Auch generelle Bedienungsfehler seitens des Autobesitzers können den Motor mit der Zeit beschädigen. So ist der Motor mitunter sehr anfällig bei einem Kaltstart oder langen Leerlaufperioden. Aber auch Ablagerungen durch die Umwelt können dem Motor zu schaffen machen und den Motor verschmutzen. Diese kann mitunter so stark sein, dass es zum berühmten "Kolbenfresser" kommt, die Kolbenringe also regelrecht feststecken.

In all diesen genannten Fällen ist eine unverzügliche Reparatur in einer fachkundigen Werkstatt vorzunehmen. Keineswegs sollte man der Versuchung erliegen, selbständig am Motor herumzutüfteln und diesen reparieren zu wollen. In den meisten Fällen werden die beschädigten Teile des Motors ausgetauscht und eingesetzt, es muss schon viel passieren, dass den kompletten Austausch eines Motors erforderlich macht.

3. Auspuffanlagen zum Transportieren der Abgase

Auspuffanlagen zum Transportieren der Abgase Die Auspuffanlage gehört zu den Fahrzeugelementen, die erst wahrgenommen werden, wenn sie einen Schaden aufweisen. Dabei übernehmen Abgasanlagen wichtige Aufgaben, ohne den der Betrieb eines Fahrzeugs nicht möglich wäre. Auch, wenn ein Auspuff in erster Linie Abgase abtransportieren soll: Er ist auch für die Reduktion schädlicher Gase und störender Geräusche zuständig. Apropos „Geräusche“: Auspuffanlagen sorgen natürlich auch für charakteristische Klänge. Sowohl im Tuning- als auch im Sportwagenbereich sind Abgasanlagen für die Unterstützung des Klangbilds zuständig. Es ist nicht nur, dass ein Fahrzeug mit komplett demontiertem Auspuff sehr laut ist und schlecht beziehungsweise gar nicht läuft: Abgasanlagen nehmen auch direkten Einfluss auf die Leistung eines Antriebs.

Während sportliche Fahrzeuge ihren Auspuff nicht verschleiern oder sogar gerne in den Fokus des Designs rücken, sind die Endrohre bei eher dezenten Alltagsfahrzeugen oft unsichtbar. Dieser Umstand verstärkt noch den Fakt, dass die meisten Fahrzeuginhaber ihre Abgasanlage erst dann wahrnehmen, wenn es zu störenden Geräuschen oder Ärger bei der Hauptuntersuchung kommt. Die ab Werk montierten Auspuffanlagen sind in der Regel sehr langlebig und müssen erst nach etlichen Jahren Teil um Teil erneuert werden. Allerdings gehören Abgasanlagen zu den klassischen Verschleißteilen, die je nach Fahrweise, Wetterbedingungen und Qualität unterschiedlich schnell verschleißen.

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4. Auspuffblenden als optisches Gimmick

Auspuffblenden als optisches Gimmick Abgasanlagen stehen vor allem bei sportlichen Fahrzeugen mit im Mittelpunkt des optischen Auftritts. Je aggressiver das Fahrzeug, desto deutlicher tritt oft der Auspuff hervor. Während bei Großserienmodellen für den alltäglichen Betrieb oft auf unsichtbare Abgasanlagen gesetzt wird, sind vor allem Menschen mit Tuningambitionen Fans von sichtbaren Endrohren. Auspuffblenden bieten auf diesem Gebiet verschiedene Vorteile.

Wenn der Tausch einer Abgasanlage zu aufwändig ist, kann eine einfache Auspuffblende für Abhilfe sorgen. Selbst, wenn es sich lediglich um den Tausch eines Endtopfes dreht: Preisbewusste Fahrzeugbesitzer ist der finanzielle Aufwand oft zu hoch. Außerdem möchten viele eine ansprechende Optik, wollen aber auf den damit oft verbundenen kernigen Sound verzichten. Abgesehen vom Faktor Tuning bieten Auspuffblenden auch den Vorteil, dass man ein optisch unansehnlich gewordenes, jedoch noch voll funktionstüchtiges Endrohr „verkleiden“ kann. Schneller und günstiger kann man kaum für ein sportliches und elegantes Auftreten in Sachen Auspuff sorgen. Die Montage von Auspuffblenden erfolgt in der Regel durch Aufstecken auf das Original-Endrohr und Festziehen mit dafür vorgesehen Schrauben. Wenn das Trägermaterial in gutem Zustand ist, ist die Montage auch für handwerklich begabte Laien durchführbar. Viele Auspuffblenden werden aus stabilem Edelstahl gefertigt, verfügen über eine ABE und können bedenkenlos montiert werden. In jedem Fall sollte man bei der Naschaffung auf Qualität achten.

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5. Stets in Mode: Chiptuning

Stets in Mode: Chiptuning Der Umfang von elektronischen Komponenten beim Fahrzeugbau nahm in den letzten Jahrzehnten stetig zu. Ab einem gewissen Punkt übernahmen die elektronischen Steuergeräte die Kontrolle über den Antrieb. Seit dieser Zeit entwickelt sich auch das sogenannte Chiptuning immer weiter. Unter dem Begriff versteht man das Anpassen und Optimieren der auf dem Chip des Motorsteuergeräts gespeicherten Software und Sollwerte. Einspritzintervalle, Kraftstoffmenge, Zündzeitpunkt... die Liste der beinflussbaren Größen ist lang. Was beim Chiptuning genau beeinflusst wird, hängt vom gewünschten Ergebnis der Maßnahme ab.

Beim klassischen Chiptuning geht es vor allem um die Leistungssteigerung. Durch gezielte Eingriffe in die werksseitig vorgesehene Software können Beschleunigungswerte und Endgeschwindigkeit vergleichsweise einfach verändert werden. Allerdings dreht sich heute beim Chiptuning oft um das sogenannte „Eco-Tuning“. Dabei steht vor allem die Reduzierung des Spritverbrauchs und die Veränderung von Schadstoffwerten im Fokus.

Abseits von Tuning- und Eco-Gedanken ist beim Thema Chiptuning auch zu beachten, dass Fahrzeuge vom Hersteller ab Werk mit einem „Standardprogramm“ ausgestattet werden, welches das Fahrzeug unter allen möglichen Belastung und Wetterbedingungen auf der ganzen Welt einsetzbar machen soll. Außerdem gibt es bei manchen Modellen produktionsbedingt eine Streuung in der Motorleistung. Die Standardsoftware muss hier auf jeden möglichen Umstand passen. Eine Anpassung auf den individuell vorhandenen Motor und die individuellen Gegebenheiten des Einsatzes ist also bei den meisten Fahrzeugen sinnvoll.

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6. Wichtiges Bauteil: Endschalldämpfer

Wichtiges Bauteil: Endschalldämpfer Auch, wenn er bei den meisten Großserienmodellen, die einem im Alltag begegnen, heutzutage „unsichtbar“ verbaut ist: Für den Großteil der Fahrzeugbesitzer ist der Endschalldämpfer das Synonym für „Auspuff“. Das liegt wohl größtenteils daran, dass es sich traditionell um das einzige im Alltag sichtbar verbaute Element der Abgasanlage handelt. Gleichzeitig trägt der Endschalldämpfer einen wichtigen Teil zur Reduktion der bei der Fahrt durch den Antrieb entstehenden Geräusche bei. Er kann je nach Wunsch aber auch für deren Erhöhung sorgen. In jedem Fall ist klar. Der Endschalldämpfer ist das A und O in Sachen Auspuffsound!

Jede Abgasanlage lässt sich in verschiedenen Stationen gliedern, die die vom Motor produzierten Abgase passieren müssen. Bei einem Saugmotor leitet der sogenannte Krümmer, der unter Umständen mit einem separaten Hosenrohr verbunden ist, die Abgase zum Katalysator. Je nach Motorisierung folgt eine unterschiedlich hohe Zahl an Töpfen. Am Ende der Kette steht jedoch immer der Endtopf, der auch als Endschalldämpfer bezeichnet wird. Beschädigungen und Manipulationen führen hier nicht dazu, dass das Fahrzeug nicht mehr fährt. Allerdings ist die Geräuschentwicklung maßgeblich vom Endtopf einer Abgasanlage abhängig. Im Alltag sorgt dieser Fakt dafür, dass beschädigte Endschalldämpfer für nervige Geräusche sorgen und deutlich auf den nötigen Austausch hinweisen. Aus Sicht von Menschen mit Tuning-Plänen bieten modifizierte Endschalldämpfer jedoch die Chance auf kernigeren Sound bei auf der Motorseite vergleichsweise schwach aufgestellten Fahrzeugen.

7. Wichtige Funktion des Getriebes

Wichtige Funktion des Getriebes Vor allem von Laien wird die Funktion des Getriebes als selbstverständlich wahrgenommen. Was zwischen dem simplen Einlegen des gewünschten Gangs und der Kraftübertragung des Rads auf den Asphalt passiert, bleibt den meisten Fahrzeugbesitzern verborgen. Dabei ist es egal, ob es sich um ein Automatik- oder Schaltgetriebe handelt: Ohne Getriebe keine Autofahrt!

Das Innere eines Getriebes ist für Ungeübte im zerlegten Zustand ein unübersichtliches Puzzle aus Wellen und Zahnrädern. Damit die hohen Kräfte, die vom Motor über das Getriebe auf die angetriebenen Räder übertragen werden, problemlos verarbeitet werden können, sind alle Elemente extrem stark ausgeführt. Beim Schaltvorgang wird das Getriebe durch Betätigen der Kupplung vom Motor getrennt, damit ein anderer Gang eingelegt werden kann. In der Praxis bringt der Fahrer eines Fahrzeugs mit Schaltgetriebe lediglich den Schaltknüppel in eine andere Position und nimmt den Fuß wieder vom Kupplungspedal. Im Inneren des Getriebes ist der Schaltvorgang jedoch komplexer. Jeder Gang bedeutet eine andere Kombination der Wellen und Zahnräder im Inneren. Bei einem Automatikgetriebe muss der Fahrer nicht so oft in die Funktionsweise eingreifen. Es wird selbstständig hin und her geschaltet. Eine durchdachte elektronische Steuerung macht es möglich, dass ein Automatikgetriebe noch mehr als ein Schaltgetriebe seine wichtige Aufgabe erfüllt, ohne dass der Fahrzeugführer dies bewusst wahrnimmt.

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8. Glühkerzen für Dieselmotoren

Glühkerzen für Dieselmotoren Unter Glühkerzen versteht man elektronische Heizelemente, die im Brennraum von Dieselmotoren für den Kaltstart zuständig sind. Beim kalten Dieselmotor entzündet sich der eingespritzte Dieseltreibstoff aus verschiedenen Gründen meist noch nicht von alleine. Deshalb wird für den Kaltstart eine elektrisch beheizbare Glühkerze eingesetzt. Diese wird in der Startphase vorgeheizt. Der hierfür nötige Strom stellt zusätzlich zum Verbrauch des Anlassers eine enorme Belastung für die Starterbatterie des Fahrzeugs dar. Nach erfolgreich absolviertem Start verrichtet die Glühkerze ihren Dienst noch einige Zeit weiter, um unverbrannte Kohlenwasserstoffe abzubauen.

Die Temperatur von Glühkerzen aus Metall erreicht dabei unter Umständen eine Temperatur von bis zu 1000 Grad Celsius. Keramik-Glühkerzen werden sogar bis zu 1300 Grad heiß. Bei Fahrzeugen mit Direkteinspritzung verrichtet die Glühkerze aufgrund des kompakten Brennraumes meistens nur im Winter ihren Dienst. Hier wird sie beim Kaltlauf gelegentlich zugeschaltet, um eine Verbrennung mit weniger Geräuschen und Emissionen zu erreichen. An die Elektronik angeschlossen werden Glühkerzen durch einen Gewindebolzen. Die Verbindung zum Minuspol erfolgt über das Einschraubgewinde zum Motorblock hin. In jedem Fall sollte beim Kauf von Glühkerzen auf Qualität namhafter Hersteller geachtet werden. Nur so ist die Funktionalität und die damit verbundene reibungslose Funktion des Dieselantriebs gegeben.

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9. Wichtiges Bauteil: Die Katalysatoren

Wichtiges Bauteil: Die Katalysatoren In früheren Dekaden wurde der Ausstoß von Abgasen lediglich in puncto Geräuschentwicklung beeinflusst. Abgasanlagen dienten lediglich zum Abtransport von bei der Verbrennung entstehenden Abgasen und der Reduzierung von daraus resultierenden Geräuschen. Unverbrannte Kohlenwasserstoffe und giftiges Kohlenmonoxid wurden ungefiltert in den Bereich hinter dem laufenden Fahrzeug gepustet. Neben einer enormen Belastung für Natur und Umwelt war dieser Umstand auch mit einer großen Geruchsentwicklung verbunden. Vor allem in Städten mit hohem Verkehrsaufkommen waren viel befahrene Straßen deutlich am Gestank erkennbar.Bereits in den 1950ern wurde die ersten Katalysatoren entwickelt. Im Laufe der 1980er hielten sie schließlich ab Werk in mehr und mehr Fahrzeugen Einzug und sind heutzutage nicht mehr wegzudenken. Giftige und schädliche Abgasbestandteile werden durch den Einsatz von Katalysatoren stark reduziert, was sich deutlich auf Umwelt und Straßenverkehr auswirkt.

Die Funktionsweise von Katalysatoren ist vergleichsweise simpel. Durch den Einsatz eines Edelstahlgehäuses mit unzähligen Kanälen schafft der Katalysator eine große Angriffsfläche für vorbeigedrückte Abgase. Die auf den Flächen eingelagerten Edelmetalle wie Rhodium und Palladium reagieren mit den giftigen Abgasen und verwandeln sie in unschädliche Stoffe. Katalysatoren sind aufgrund ihrer simplen Funktionsweise vergleichsweise langlebig. Dennoch sollte im Falle eines nötigen Tauschs auf Qualität geachtet werden. Traditionelle Kat-Hersteller bieten Austauschteile an, die genauso haltbar sind wie das Originalteil.

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10. Keilriemen zum Antrieb

Keilriemen zum Antrieb Bei den sogenannten Keilriemen handelt es sich um die Treibriemen von Riementrieben. Ihren Namen verdanken sie dem trapezförmigen Querschnitt, der für eine erhöhte Anpresskraft sorgt. Ein in einer keilförmigen Rille laufender Keilriemen liegt mit seinen Flanken deutlich besser auf und erhöht so die Reibung, was wiederum die Belastung der zum Einsatz kommenden Lager deutlich verringert. Dafür ist allerdings der Wirkungsgrad etwas geringer als bei einem Flachriemen. Keilriemen sind die wohl bekanntesten Vertreter der beim Fahrzeug verwendeten Antriebsriemen. Auch Laien mit wenig Kenntnissen über Fahrzeuge und Antriebe kennen das klassische Quietschen eines durchrutschenden Keilriemens, selbst wenn sie ihn anhand seiner Optik nicht identifizieren könnten.

Keilriemen übertragen beim laufenden Motor Kräfte zu Fahrzeugelementen wie Lichtmaschine, Wasserpumpe und Servopumpe der Lenkung. All diese Bauteile benötigen vom Motor bereitgestellte Kräfte, um ihren Dienst zu verrichten. Keilriemen übertragen diese Kräfte sicher und zuverlässig. Da das Bauteil jedoch hoher und vor allem dauerhafter Belastung ausgesetzt ist, muss es regelmäßig getauscht werden. Keilriemen dehnen sich mit der Zeit aus und verringern damit ihre Anpresskraft. Man kann dies bis zu einem gewissen Punkt durch Nachjustieren beheben. Irgendwann ist der Keilriemen jedoch so weit verschlissen, dass sich der Austausch nicht mehr umgehen. Je nach Bauart sind die trapezförmigen Treibriemen sehr leicht zu tauschen.

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11. Kraftstoffpumpen für den Benzintransport

Kraftstoffpumpen für den Benzintransport Was eine Kraftstoffpumpe tut, erklärt ja schon der Name. Das immens wichtige Bauteil pumpt den Kraftstoff vom Tank eines Fahrzeugs zum Motor. Egal, ob es sich um eine Diesel- oder Benzinpumpe handelt: Die zugeführte Menge und der angewandte Druck müssen exakt auf die Bedürfnisse des Antriebs abgestimmt sein. Ist die Kraftstoffpumpe defekt und diese Faktoren nicht mehr gegeben, sind Leistungseinbußen oder Ausfälle die Folge.

Kraftstoffpumpen zählen zu den immens langlebigen und belastbaren Bauteilen eines Fahrzeugs. Obwohl sie bei jeder einzelnen Betriebsminute eines Autos im Einsatz sind, halten die werksseitig eingebauten Kraftstoffpumpen meist viele Jahre. Der Erstbesitzer eines Fahrzeugs wird nur selten mit Schäden und Ausfällen konfrontiert. Allerdings handelt es sich sowohl bei Diesel- als auch Benzinpumpen um Verschleißteile, die je nach Bauart, Fahrweise und Nutzungsfrequenz unterschiedlich schnell verschlissen sind. Kommt es zum Ausfall des Bauteils, wirkt sich dies nicht nur auf den Fahrkomfort aus. Neben einem Ruckeln mit deutlichem Leistungsabfall kann es im Extremfall zum Totalausfall des Antriebs kommen, was ein erhebliches Sicherheitsrisiko für den Fahrer und andere Verkehrsteilnehmer darstellt. Allerdings fallen die wenigsten Kraftstoffpumpen spontan von der einen auf die andere Minute aus. Es gilt, Warnzeichen richtig zu deuten und im Zweifelsfall den Tausch zu erwägen.

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12. Wichtig gegen Überhitzung: Kühler

Wichtig gegen Überhitzung: Kühler Die Hitzeentwicklung eines Verbrennungsmotors ist enorm. Diesem Umstand wird heutzutage in den meisten Fällen mit einer Flüssigkeitskühlung entgegengewirkt. Der Fahrer kriegt davon in der Regel nicht viel mit. Dass die warme Luft, die aus den Lüftungsschlitzen im Fahrzeuginneren strömt, ein direktes Resultat des Verbrennungsvorgangs ist, ist den wenigsten klar. Motoren mit Flüssigkeitskühlung sind durchzogen von abgedichteten Kanälen, in denen eine Mischung aus Wasser und einem Frostschutzmittel mit zusätzlichen Korrosionsschutz-Additiven fließt. Durch eine vom Motor über Riemen selbst angetrieben Wasserpumpe wird die Flüssigkeit ständig in Bewegung gehalten. Allerdings ist die Hitzeentwicklung im Motorinneren so stark, dass weder das Rundpumpen der Kühlflüssigkeit noch der Fahrtwind ausreichen, um den Motorblock vor einem Überhitzen zu schützen.

An dieser Stelle setzt der Kühler an. Nachdem die Kühlflüssigkeit bereits einen Teil ihrer Wärme an den vergleichsweise kleinen Wärmetauscher der Fahrzeugheizung abgegeben hat, gelangt die aufgeheizte Mischung in den Kühler. Dieser sitzt direkt in der Fahrzeugfront und ist so stets dem Fahrtwind ausgesetzt. Durch seine unzähligen Kühlrippen bietet er dem Fahrtwind eine extrem große Angriffsfläche und vervielfacht so die Kühlwirkung. Während bei der zügigen Fahrt auf der Autobahn meistens alleine der Fahrtwind genügt, um die Kühlflüssigkeit effektiv abzukühlen, bevor sie wieder in Richtung Motorblock gepumpt wird, springt beim Stadtverkehr zusätzlich ein Ventilator an, der hinter dem Kühler positioniert ist. Je nach Motorisierung kann es sich auch um mehrere Ventilatoren handeln.

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13. Funktion der Kühlflüssigkeit

Funktion der Kühlflüssigkeit Fahrzeugmotoren erzeugen die für den Betrieb eines Autos nötige Kraft durch die Verbrennung von Kraftstoff. Dabei entsteht sehr viel Hitze. Alleine durch den Fahrtwind entsteht nicht einmal annähernd so viel Kühlung wie nötig ist, um den Motor auf einer akzeptablen Betriebstemperatur zu halten. Deshalb verfügen die meisten modernen Motoren über eine Flüssigkeitskühlung. Die Kühlflüssigkeit fließt durch unzählige Kanäle durch den Motorblock und nimmt Wärme auf, die sie vom Motorelement weg transportiert. Die Verlegung der Schläuche für die Kühlflüssigkeit kann dabei so geplant sein, dass auch andere der Hitzeentwicklung direkt oder indirekt ausgesetzte Bauteile mit gekühlt werden. Zu diesen Bauteilen kann zum Beispiel die Drosselklappe gehören.

Unter „Kühlflüssigkeit“ versteht man ein Gemisch aus (destilliertem) Wasser und Frostschutzmittel, dem korrosionshemmende Additive beigemischt sind. Eine vom Motor per Riemenantrieb gesteuerte Wasserpumpe pumpt die Flüssigkeit durch den Motor. Die aufgenommene Wärme wird im Wärmetauscher der Heizung sowie dem Wasserkühler in der Front des Fahrzeugs wieder abgegeben. Ein Ausgleichsbehälter sorgt für stets konstante Versorgung mit Kühlflüssigkeit. Die meisten Fahrzeuge verfügen über ein Warnsystem, das über einen zu geringen Flüssigkeitsstand im Ausgleichsbehälter informiert. Das Nachfüllen der Flüssigkeit ist auch für Laien kein Problem. Allerdings sollte dies nur bei komplett abgekühltem Motor erfolgen. Außerdem ist es wichtig, dass verschiedene Arten von Kühlmitteln nicht miteinander vermischt werden.

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14. Die Kupplung übernimmt große Aufgaben

Die Kupplung übernimmt große Aufgaben Nur versierten Fahrzeugbesitzern ist in vollem Umfang klar, was genau Kupplungen eigentlich sind. Für die meisten steht der Begriff „Kupplung“ für das Kupplungspedal, das man beim Fahren mit einem Fahrzeug mit Schaltgetriebe betätigt, um den Gang wechseln zu können. Die technische Definition erklärt die Kupplung als starre, bewegliche oder lösbare Verbindung zweier Wellen, die dafür sorgt, dass per Rotation Drehmoment und mechanische Arbeit übertragen werden können. Bei der bei Fahrzeugen zumeist verwendeten Einscheiben-Trockenkupplung handelt es sich um eine kraftschlüssige, im Betrieb lösbare Kupplung. Sie unterbricht den Kraftfluss zwischen Motor und Getriebe, wenn ein Gangwechsel erfolgen oder das Fahrzeug bei laufendem Motor stehen bleiben soll. Bei Anfahrvorgang wird die Verbindung nicht ruckartig hergestellt, sondern durch gefühlvolles Betätigen des Kupplungspedals sanft eingeleitet.

Die Details des Aufbaus einer Kupplungsscheibe sind für Laien eher verwirrend. Sie kann durch integrierte Druckfedern ihre Position verändern und sich so mit wenig Platzbedarf bei der Betätigung des Kupplungspedals von der Schwungscheibe entfernen. Der Kraftfluss zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe ist somit unterbrochen und der Gangwechsel kann erfolgen. Kupplungsscheiben sind in der Regel langlebig. Allerdings sind sie stark der Fahr- und vor allem Schaltweise des Fahrzeugbesitzers unterworfen. Wird die Kupplung regelmäßig stark schleifen gelassen, wird sie schneller verschleißen als dies bei anderer Fahrweise der Fall ist. In jedem Fall deutet eine durchrutschende Kupplung auf das Erreichen der Verschleißgrenze hin.

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15. Kurbelwellen sind stets im Betrieb

Kurbelwellen sind stets im Betrieb Motorinterne Bauteile sind extremen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Kurbelwellen stehen in der Liste der mechanischen Kraftprotze dabei ganz oben. Für den Fahrer unsichtbar sorgen sie dafür, dass der Motor überhaupt seine Funktion erfüllen kann. Bei der Verbrennung des Gemischs aus Kraftstoff und Luft entsteht Kraft, die zunächst auf die beweglichen Kolben des Motors wirkt. Die Kraft der Verbrennung drückt den Kolben (und je nach Bauart weitere gleich positionierte) nach unten. Durch seine Lagerung auf der Kurbelwelle kurbelt er damit wortwörtlich andere Kolben nach oben, bis diese wiederum bei der Verbrennung nach unten gedrückt werden. Dadurch entsteht eine ständige Drehbewegung der Kurbelwelle, die diese in ein Drehmoment verwandelt, welches über die Kupplung an das Getriebe weitergeleitet wird.

Da die Kurbelwelle in jeder Sekunde, die ein Motor läuft, ihren Dienst verrichtet und zu den am meisten belasteten Bauteilen des Motors gehört, kann es selbstverständlich zu Schäden kommen. Kurbelwellen sind zwar extrem widerstandsfähig uns stark konzipiert, unterliegen in ihrem Verschleiß aber sehr stark der individuellen Beanspruchung. Kommt es zum größeren Schaden oder starker Abnutzung, ist in der Regel der komplette Tausch des Bauteils nötig. Wird der Bedarf dieser Maßnahme verpasst oder verzögert, sind kapitale Motorschäden eine der möglichen Folgen.

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16. Ohne Ladeluftkühler sind Turbolader undenkbar

Ohne Ladeluftkühler sind Turbolader undenkbar Die Verwendung eines Turboladers bringt zwangsläufig eine Reihe von Peripheriebauteilen mit sich. Egal, ob es sich um einen ab Werk verbauten Lader oder eine Tuningmaßnahme handelt: Ein Turbolader hat ganz spezielle Bedürfnisse, die es abzudecken gilt. Der Ladeluftkühler gehört mit zu den klassischen Bauteilen, die Hand in in Hand mit einem Turbolader Einzug in den Motorraum halten. Das in Textform meist mit dem Kürzel „LLK“ umgeschriebene Bauteil sorgt für eine Abkühlung der Verbrennungsluft, die dem Motor zugeführt wird. Positioniert zwischen Verdichter des Turboladers und dem Einlassventil führt er einen Teil der Wärme ab, die durch die Verdichtung der Luft im Lader entsteht. Bei Fahrzeugen mit Kompressor verhält es sich ganz ähnlich. Auch hier kommen Ladeluftkühler zum Einsatz.

Durch das Abkühlen der Luft werden Wirkungsgrad und Leistung des Motors erhöht während der Spritverbrauch gesenkt wird. Egal, ob es sich um einen extrem leistungsstarken Motor oder ein Vertreter der „Downsizing“-Generation handelt: Der Ladeluftkühler gehört zum Pflichtprogramm bei aufgeladenen Motoren. Es gibt sowohl luft- als auch wassergekühlte Varianten. Einbau und Austausch sollten generell nur von fachkundigen Personen durchgeführt werden. Ein nicht sachgemäßer Einbau kann zur Folge haben, dass nicht die gewünschte und vom Bauteil erwartete Wirkung erfolgt. Bei einem Nachrüsten ist im Vorfeld zu bedenken, dass genügend Platz im Motorraum vorhanden sein sollte.

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17. Wichtiger Sensor: Lambdasonden

Wichtiger Sensor: Lambdasonden Es gibt eine lange Liste an Autoteilen, die für den Laien einfach nur Namen sind, die von der Werkstatt als defekt deklariert werden. Die Funktionsweise und selbst das Aussehen vieler Teile bleibt dem Laien ein Mysterium. Lambdasonden gehören zu diesen Ersatzteilen. Obwohl extrem wichtig für den Betrieb eines Fahrzeugs, wird sie im tadellos funktionierenden Zustand weder wahrgenommen noch geschätzt. Erst im Falle eines Defekts verschafft der Sensor sich Aufmerksamkeit.

Der Auftrag der Lambdasonde ist es, den Restsauerstoffgehalt in den Abgasen mit der momentanen Atmosphärenluft zu vergleichen. Sie ist der Hauptsensor der sogenannten Lambdaregelung zur Abgasreinigung per Katalysator. Oberstes Ziel dabei ist es, Stickoxide, Kohlenwasserstoffe und Ruß im Abgas zu verringern. Lambdasonden sind in der Regel im Abgaskrümmer oder dem anschließenden Sammelrohr positioniert und werden in ein extra für sie vorgesehenes Gewinde eingeschraubt. Fahrzeuge, die einer sehr strengen gesetzlichen Regelung zur Abgasreinigung unterliegen, sind oft mit mehreren Sonden ausgestattet. Kommen V-Motoren zum Einsatz, wird im Normalfall eine Sonde pro Zylinderbank eingesetzt. Bei der selektiven Zylinderregelung sogar eine Lambdasonde pro Zylinder. Der Sensor leitet seine gemessenen Vergleichswerte bei laufendem Motor permanent als analoges elektrisches Signal an ein Steuergerät weiter, wo zusammen mit anderen Kenngrößen die optimale Kraftstoff-Einspritzmenge ermittelt wird. Bei Störungen oder Defekten von Lambdasonden kommt es zu einem stark erhöhten Kraftstoffverbrauch sowie erhöhtem CO²-Ausstoß.

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18. Luftfilter gegen unreine Luft im Wagen

Luftfilter gegen unreine Luft im Wagen Saugmotoren kommen ohne gereinigte Luft nicht aus. Luftfilter sorgen dafür, dass nur schmutz- und partikelfreie Umgebungsluft zum Motor gelangt. Jeder Verbrennungsmotor benötigt Luft, um seine Funktion zu erfüllen. Ohne Luft keine Verbrennung und ohne Verbrennung keine Leistung. Da die Luft immer mit Staub und Schmutzpartikeln angereichert ist und dies gerade im Straßenverkehr noch mehr zutrifft, muss im Fahrzeugbau verhindert werden, dass Umgebungsluft ungefiltert in den Verbrennungstrakt eines Motors gesaugt wird. Ungereinigte Umgebungsluft würde zu Ablagerungen im Ansaugtrakt und den Brennkammern führen und sich zudem negativ auf die Verbrennung auswirken. Außerdem könnten größere Schmutzansammlungen im Ansaugtrakt entstehen, die sich schließlich als großer Partikel in die Brennkammer begeben und dort großen Schaden anrichten könnten.

Durch den Einsatz von Luftfiltern wird gewährleistet, dass dem Motor nur saubere Luft zugeführt wird. Aufbau und Funktionsweise sind vergleichsweise simpel. Der Filter sitzt ganz am Anfang des Ansaugtrakts. Die angesaugte Luft muss zwangsläufig durch ihn hindurchströmen. In Zickzack-Form gefaltete Papierlamellen nehmen die Partikel auf, die die Luft mit sich bringt. Im Motorsport- und Tuningbereich kommen oft auch andere Filtermaterialien zum Einsatz. Wie alle anderen Filter muss auch der Luftfilter regelmäßig überprüft und bei Bedarf getauscht werden. Je nach Fahrzeug muss der Wechsel alle 30.000 bis 45.000 Kilometer erfolgen und kann in den meisten Fällen auch von Laien durchgeführt werden.

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19. Was macht ein Luftmassenmesser?

Was macht ein Luftmassenmesser? Bei sporadischen Ausfällen und Störungen des Motors eines Fahrzeugs geht oft eine langwierige und mühsame Suche nach dem technischen Übeltäter los. Der Luftmassenmesser, meistens mit „LMM“ abgekürzt, steht in der Liste von maßgeblich wichtigen Komponenten für den Fehlerfreien Betrieb von Verbrennungsmotoren ganz oben. Es handelt sich dabei um einen Durchflusssensor, der die Masse der pro Zeiteinheit durchströmenden Luft misst. Der von ihm gemessene Massenstrom der Luft verhält sich proportional zum in der angesaugten Luft vorhandenen Sauerstoff. Dieser Fakt ermöglicht die Auswertung der Messergebnisse des Luftmassenmessers für die Regelung des Verbrennungsprozesses.

Luftmassenmesser werden oft auch „Luftmengenmesser“ genannt, was in der Automobiltechnik jedoch unzutreffend ist. Eine schlichte Messung der Luftmenge, also sprich ihres Volumens, würde verschiedene andere Faktoren wie Temperatur, Druck und Feuchtigkeit der durchströmenden Luft nicht berücksichtigen und wäre für den Betrieb eines Verbrennungsmotors zu ungenau. Luftmassenmesser für PKW sind in der Regel hinter dem Luftfilter im Ansaugrohr positioniert. Üblicherweise arbeiten sie nach dem Hitzedrahtmanometer-Prinzip und verfügen über zwei im Rohr gespannte und elektrisch beheizte Platindrähte oder -schichtwiderstände. Die vom Luftmassenmesser ermittelten Werte werden vom Motorsteuergerät zur Bestimmung der pro Zylinderfüllung zur Verfügung stehenden molaren Luftmasse genutzt und sind daher extrem wichtig für das moderne Motormanagement eines Fahrzeugs.

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20. Der Mittelschalldämpfer als Bestandteil der Abgasanlage

Der Mittelschalldämpfer als Bestandteil der Abgasanlage Eine Abgasanlage lässt sich in den meisten Fällen in die Segmente Krümmer, Hosenrohr, Katalysator, Vorschalldämpfer, Mittelschalldämpfer und Endschalldämpfer aufteilen. Während der Vorschalldämpfer nicht immer Teil einer Abgasanlage ist, gehört der Mittelschalldämpfer genau wie der Endschalldämpfer zu den klassischen Teilen einer Auspuffanlage. Diese erfüllt zwei wichtige Aufgaben: Zum einen den Abtransport der Abgase und zum zweiten deren partielle Bereinigung durch einen Katalysator. Die dadurch entstehenden Geräusche müssen wiederum durch die Schalldämpfer verringert werden.

Der Mittelschalldämpfer verfügt im Gegensatz zum Endschalldämpfer keine Schallisolierung. Er reflektiert vielmehr die produzierten Schallwellen und erweitert den Abgasstrom. Das so entstehende Wechselspiel zwischen Abgasstrom und Schallwellen erzeugt einen Sog, der das Ausströmen der Abgase aus dem Brennraum erleichtert. Die Effektivität des Motors steigt. Außerdem wird verhindert, dass die Abgasanlage dröhnt und röhrt. Da im Tuningbereich oft Wert auf eine im Vergleich zur Serie laute Abgasanlage gelegt wird, ist der Mittelschalldämpfer oft Mittelpunkt von Umbaumaßnahmen. Prinzipiell können auch Laien den Austausch vornehmen. Allerdings ist es ratsam, Arbeiten an der Auspuffanlage auf einer geeigneten Hebebühne oder Grube durchzuführen. Außerdem ist zu beachten, dass ältere Teile sich nicht leicht lösen lassen und die Passgenauigkeit oft Probleme macht. Gerade bei den ersten Reparaturen der ab Werk installierten Anlage kann es diesbezüglich zu Überraschungen kommen.

21. Motorabdeckung als Schutz

Motorabdeckung als Schutz Jeder, der schon einmal einen Blick in den Motortraum eines aktuellen Fahrzeugs geworfen hat, weiß, wie eine Motorabdeckung aussieht. Auch das Wort als solches erklärt schon, welchen Zweck eine Motorabdeckung erfüllt. Sie deckt den Motor ab. Allerdings gibt es für diese Aufgabe mehr als nur eine Begründung. Laien halten Motorabdeckungen oft für den oberen Teil eines Motorblocks und schätzen somit Größe, Optik und Form eines Motors völlig falsch ein. Optik und Größe einer Abdeckung stehen mit den tatsächlichen Proportionen des Motors nur ganz am Rande in Relation.

Ihren wichtigsten Auftrag erfüllt die Motorabdeckung, indem sie der optische Stellvertreter des Motors ist. Motorabdeckungen sind auf Optik getrimmt und in den meisten Fällen schöner anzusehen als der Antrieb eines Großserienmodells. Außerdem wirkt eine Abdeckung stets „aufgeräumter“ als ein mit Schläuchen, Kabeln und Anbauteilen übersäter Motor. Dann wäre da noch der Faktor Verschmutzung. Minimale Öl- und Wasserleckagen am Block werden gekonnt überspielt. Ein Vorteil der Nachrüstung von Motorabdeckungen ist die Reduktion von Motorgeräuschen. Dies kann gerade bei älteren Fahrzeugen Sinn machen. Dieselfahrzeuge älterer Baujahre sind optimale Kandidaten für eine Nachrüstung. Diese ist im Regelfall auch durch handwerklich begabte Laien zu bewerkstelligen. Allerdings sollte sichergestellt sein, dass die Motorabdeckung auch wirklich gut befestigt ist.

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22. Motordichtungen sind besonders wichtig

Motordichtungen sind besonders wichtig Zweifellos jedes Fahrzeug, das sich im Straßenverkehr bewegt, verfügt über Motordichtungen. Kein moderner Verbrennungsmotor, der in PKWs zum Einsatz kommt, funktioniert ohne die abdichtenden Bauteile. Schließlich wird ein Motor aus verschiedenen Komponenten und Segmenten zusammengesetzt. Die Leitungen für Kühlflüssigkeit und Öl durchlaufen alle Teile. Dabei verlaufen die verschiedenen Ströme oft sehr nah beieinander. Das simple Verschrauben der verschiedenen, zumeist aus Aluguss bestehenden Motorteile miteinander bringt keine ausreichende Dichtigkeit. Vor allem die temperaturbedingte Ausdehnung sorgt hier für die Notwendigkeit einer langlebigen, robusten und elastischen Abdichtung. Auch angeflanschte Anbauteile werden nicht ohne Dichtung montiert. Ebenso wird der Abgaskrümmer gegen den Verlust von Abgasen abgedichtet, wenn er am Motor befestigt wird.

Bei modernen Motordichtungen handelt es sich um hochentwickelte und komplex aufgebaute Bauteile. Daher ist es wichtig, die individuell auf das Fahrzeug passenden Ausführungen zu verwenden und auf Qualität von Markenherstellern zu vertrauen. Bei der Anschaffung eines kompletten Sets mit allen Dichtungen wird schnell deutlich, wie sehr sich die einzelnen Motordichtungen in Form, Material und Aufbau voneinander unterscheiden. Beim Wechsel der wichtigen Bauteile stoßen Laien schnell an ihre Grenzen. Gerade, wenn der Motor zerlegt werden muss, sollte ein Fachmann beauftragt werden. Anfänger stehen sonst schnell vor einem Puzzle, das sie nicht mehr zusammenfügen können.

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23. Funktion und Aufgabe von Nockenwellen

Funktion und Aufgabe von Nockenwellen Für die Ventilsteuerung von modernen Verbrennungsmotoren ist der Einsatz von Nockenwellen unverzichtbar. Unter einer Nockenwelle versteht man einen Stab, aus dem gerundete Vorsprünge ragen. Die abgerundeten Vorsprünge bezeichnet man als Nocken. Dreht die Nockenwelle sich um ihre eigene Achse, betätigen ihre unterschiedlich ausgerichteten Nocken höchst präzise die einzelnen Ventile des Motors. Dabei sorgt sie dafür, dass unabhängig von der Drehzahl die nötigen Steuerzeiten eingehalten werden. So laufen Öffnungs- und Schließvorgang der Ein- und Auslassventile immer nach Plan ab. Damit ist die Nockenwelle sowohl für die Zuführung des richtigen Mix zwischen Luft und Kraftstoff in die Brennkammer verantwortlich als auch für das Ablassen der entstehenden Abgase. Die Zahl der Nocken richtet sich dabei nach der Bauform des Motors. Ebenso können mehrere Nockenwellen zum Einsatz kommen.

Die klassische Nockenwelle wird gegossen und gehärtet. Die Gusseisen-Ausführung bietet dadurch enorme Stabilität und geringe Anfälligkeit für Beschädigungen. Mittlerweile gibt es allerdings auch Hersteller, die auf aus verschiedenen Materialien „gebaute“ Nockenwellen setzen. Diese Variante ist günstiger in der Herstellung und bietet im Vergleich zum gehärteten Gusseisen einen Gewichtsvorteil. Dieser ermöglicht es, besonders beanspruchte Nocken aus extra hartem Material einzubauen, ohne dass die Nockenwelle zu schwer wird. Da Nockenwelle im Motor verbaut sind und eine extrem wichtige Aufgabe erfüllen, sollten Laien sich nicht ohne fachkundige Hilfe an den Wechsel heranwagen.

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24. Spannrollen für eine ordnungsgemäße Riemenspannung

Spannrollen für eine ordnungsgemäße Riemenspannung Riementriebe finden sich im Motorraum jedes Fahrzeugs und kommen nicht ohne Spannrollen aus. Alle modernen Fahrzeuge verfügen über sogenannte Zusatzaggregate, die mit Hilfe der vom Motor erzeugten Kraft betrieben werden und völlig von diesem abhängig sind. Bauteile wie die Wasserpumpe für die Zirkulation der Kühlflüssigkeit, die Lichtmaschine, die Servopumpe für die Lenkung und auch der Klimakompressor werden direkt vom aus mit Antriebskraft versorgt. Bewerkstelligt wird dies über Riementriebe. Damit die Kraft auch im erforderlichen Umfang beim jeweiligen Aggregat ankommt, ist die Einhaltung der richtigen Riemenspannung sehr wichtig. Hier kommen die Spannrollen ins Spiel.

Umlenkrollen und Spannrollen ermöglichen eine geräuscharme und ordnungsgemäße Funktion des Riementriebes. Während die Umlenkrolle den Riemen führt, ist die Spannrolle dafür zuständig, den Antriebsriemen immer gleichmäßig zu spannen und für eine gleichmäßige Kraftübertragung zu sorgen. Viele Fahrzeuge verfügen dabei über automatische Spannrollen, die mit Hilfe einer integrierten Feder selbstständig für die gewünschte Spannung sorgen. Spannrollen gehören zu den Verschleißteilen und müssen in gewissen Wechselintervallen erneuert werden. Natürlich kann es je nach Beanspruchung, Materialqualität und sonstiger Umstände auch vor Erreichen des angegebenen Haltbarkeitsendes zu einem Schaden kommen. Schuld hierfür können neben den mechanischen Einwirkungen während eines Unfalls auch aufgeschleuderte Fremdkörper oder Schmutzansammlungen sein.

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25. Steuerketten vs. Zahnriemen

Steuerketten vs. Zahnriemen Viertaktmotoren mit Nockenwellenantrieb verfügen anstelle von Zahnriemen oft über Steuerketten, die die Kurbelwelle mit der oder den Nockenwellen verbinden. Nockenwellen müssen bei Viertaktmotoren mit der halben Kurbelwellendrehzahl angetrieben werden. Da die Kurbelwelle direkt die Nockenwelle antreibt, muss dies bei der Konstruktion und Dimensionierung der Zahnräder berücksichtigt werden. Am Anfang des letzten Jahrhunderts waren Steuerketten bei Motoren ein Standard-Bauteil. Seit den 1970er-Jahren ist der Zahnriemen das meistverbaute Antriebselement bei Fahrzeugmotoren. Es gibt jedoch Hersteller, die traditionell auf die Steuerkette setzen. Mercedes-Benz ist ein Beispiel, die Boxermotoren von Porsche ein weiteres. Hersteller wie Volkswagen haben bereits beide Antriebselemente in Motoren zum Einsatz gebracht.

Steuerketten werden straff gespannt. Für den gewünschten Lauf sorgen Kettenspanner, die in Form von Spannschienen auf die Kette wirken und durch Federn oder Öldruck gespannt werden. Ähnlich wie beim Zahnriemen ist der Riss der Steuerkette immer mit schweren Schäden am Motor einhergehend. Kolben, Ventile... alle direkt oder indirekt von der Steuerkette angetriebenen Bauteile sind extremen Gefahren ausgesetzt, wenn sie durch den Verlust des Kettenantriebs ohne Steuerzeiten laufen und zwangsläufig miteinander kollidieren. Ein bloßer Kettenschaden, der bei laufendem Motor festgestellt wird, ist daher so gut wie unmöglich. Es sind in der Regel immer weitere, zum Teil schwere Schäden zu erwarten, wenn die Steuerkette reißt. Deshalb muss die voraussichtliche Lebensdauer und die damit verbundenen Wechselintervalle penibel eingehalten werden. Ebenso sind Warnsignale wie ein stärker werdendes Laufgeräusch unbedingt richtig zu deuten.

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26. Mehr Leistung durch Turbolader

Mehr Leistung durch Turbolader Ein Bauteil, das früher meistens mit Sportwagen oder Leistungstuning verbunden wurde und heute auch bei Großserienmodellen mit überschaubarer Leistung für den Alltag zum Einsatz kommt: Der Turbolader. Einfach beschrieben sorgt dieser für mehr Luft im Brennraum, was wiederum für ein Leistungsplus sorgt. Dabei wird jedoch keine größere Kraftstoffmenge benötigt, als es ohne Aufladung der Fall wäre. Der Turbolader, auch „Abgasturbolader“, „ATL“ oder umgangssprachlich meistens „Turbo“ genannt, wurde in der Schweiz bereits zu Anfang des 20. Jahrhunderts zum Patent angemeldet. Es handelt sich dabei also nicht um eine Erfindung der jüngeren Vergangenheit.

Der Turbolader macht sich die im Motor produzierten Abgase zu Nutzen. Diese werden vom Zylinder aus an den Lader geleitet, wo sie ein Turbinenrad antreiben. Dieses Turbinenrad ist mit einer Welle mit dem sogenannten Verdichterrad verbunden, welches in einem zweiten Gehäuse des Turboladers wiederum die Luft in Richtung Motor transportiert. Die abgehenden Abgase sorgen also auf der einen Seite der Welle dafür, dass auf der anderen Seite mehr Luft transportiert wird. Die Abgase machen sich auf diese Art und Weise nützlich. Der Zylinder erhält mehr Luft, das Drehmoment steigt und der Kolben kann effektiver seine Arbeit verrichten. Zwischen Turbolader und Zylinder ist oft noch ein Ladeluftkühler verbaut, der die durch den Turbo stark erhitzte Luft herabkühlt.

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27. Wasserpumpen und Co.

Wasserpumpen und Co. Moderne Kühlsysteme in PKW-Motoren werden erst durch den Einsatz von Wasserpumpen funktionsfähig. Die überwiegende Mehrzahl der modernen Verbrennungsmotoren wird durch auf Flüssigkeit basierenden Kühlsystemen gekühlt. Ein Betrieb ohne Kühlung würde nach kürzester Zeit zum Überhitzen und der Selbstzerstörung des Motors führen. Deshalb sind Motoren mit einem durchdachten und verzweigten Netz von Leitungen versehen, durch das die Flüssigkeit alle Motorelemente erreicht, die einer Kühlung bedürfen. Die Kühlflüssigkeit bahnt sich ihren Weg durch ein Netz von Leitungen, Rohren und Schläuchen und nimmt dabei Wärme auf, die sie selbst im Kühler und dem Wärmetauscher der Fahrzeugheizung wieder abgibt. Die ständige Zirkulation wird jedoch erst durch die Wasserpumpe möglich.

Bei PKW-Wasserpumpen handelt es sich um mechanisch oder elektrisch angetriebene Bauteile, die bei jeder Fahrt extremen mechanischen und thermischen Belastungen ausgesetzt sind. Sie zählen zu den Verschleißteilen und sollten entsprechend den jeweiligen Wechselintervallen getauscht werden. Meistens erfolgt dies im Zuge des Wechsels von Zahnriemen oder Steuerkette. Eben diese Antriebselemente versorgen die mechanische Wasserpumpe nämlich mit der nötigen Antriebskraft. Läuft der Motor, pumpt die Pumpe. Dies ist notwendig, da von der ersten Sekunde nach dem Start des Motors ununterbrochen Hitze produziert wird, welche von Anfang an reguliert werden muss. Wasserpumpen sind also extrem wichtig für den ordnungsgemäßen Betrieb von Verbrennungsmotoren.

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28. Zahnriemen – Wichtige Funktion

Zahnriemen – Wichtige Funktion Bei Steuerriemen handelt es sich im Fahrzeugbau immer um Zahnriemen. Dabei handelt es sich um einen Treibriemen mit der namensgebenden Zahnung. Die Öffnungszeiten der verschiedenen Ventile eines Verbrennungsmotors werden von der Nockenwelle gesteuert während die Kurbelwelle für den Lauf der Kolben im Zylinder zuständig ist. Beide Wellen stehen also in direktem Zusammenhang zueinander. Der Zahnriemen verbindet die beiden wichtigen Bauteile des Motors und sorgt dafür, dass sie aufeinander abgestimmt laufen. Außerdem werden auch Zusatzaggregate wie Servolenkung oder Wasserpumpe vom Antriebselement mit Kraft versorgt. Der Zahnriemen übernimmt demnach eine zentral wichtige und unersetzbare Rolle im Motor.

Zahnriemen sind im Vergleich zu Steuerketten geräuscharm und technisch vergleichsweise unaufwändig. Sie benötigen keine Schmierung und keine Kettenspanner. Außerdem sind sie preiswerter. Zahnriemen unterliegen starken mechanischen und thermischen Beanspruchungen und müssen regelmäßig gewechselt werden. Die Intervalle schwanken bei den verschiedenen Motoren, Herstellern und Fahrzeugen sehr stark. Im Gegensatz zu Motoren mit Steuerkette kann der Zahnriemen jedoch ohne aufwändiges Zerlegen des Motors begutachtet werden, weil er außerhalb des Motors befestigt wird. Meistens sind nur einige Clipse zu öffnen, um einen Blick in das Gehäuse werfen zu können. Dies ist besonders wichtig, da Zahnriemen unabhängig von der Laufleistung einem Alterungsprozess unterliegen. Ein 20 Jahre altes Fahrzeug mit 20.000 gelaufenen Kilometern kann also einen Zahnriemenwechsel nötig haben, obwohl das Wechselintervall noch nicht erreicht wäre.

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29. Zündkerzen für Ottomotoren

Zündkerzen für Ottomotoren Ohne Funken kein Feuer. Zündkerzen erzeugen in den Brennräumen von Ottomotoren den für die Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches notwendigen Funken. Die Verbrennung sorgt für die Bewegung des Kolbens und schon beginnt der Vorgang von Neuem. Alle mit Benzin betriebenen Motoren verfügen über Zündkerzen. Allerdings unterscheiden sich diese in Bauform, Wärmewert, Elektrodenabstand uns Gewindedurchmesser.

Durch ihre direkte Beteiligung am Verbrennungsvorgang ist die Zündkerze extremen Belastungen ausgesetzt. Je nach Leistung muss sie bis zu 4000 Mal in der Minute einen Funken liefern und dabei immer exakt arbeiten. Zu den Anforderungen an moderne Zündkerzen für den Betrieb in PKW gehört außerdem ein ordnungsgemäßer Kaltstart bei winterlichen Verhältnissen sowie die tadellose Funktion bei extremer Hitze. Hinzu kommt, dass der Kolbenbetrieb die Kerze ständig einem hohen Druck aussetzt. Kurzum: Zündkerzen sind extrem belastbare Bauteile. Sie werden aus Glas, Keramik und Metall gefertigt. Am oberen Ende befindet sich ein von Bauart zu Bauart unterschiedlich ausgeführter Anschluss, an dem der Zündkerzenstecker angeschlossen werden kann. Am unteren Ende der Zündkerze findet ein Funkenüberschlag zwischen Mittelelektrode und Masseelektrode statt. Das Einschraubgewinde verbindet die Masseelektrode mit dem Motorblock und damit mit der Masse. Das keramische Zwischenstück zwischen Gewinde und oberem Ende sorgt dafür, dass Plus- und Minuspol sich nur am unteren Ende gegenüberstehen.

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30. Bauteil einer Zündanlage: Zündspulen

Bauteil einer Zündanlage: Zündspulen Ähnlich wie ein Transformator aufgebaut ist die Zündspule ein wichtiges Bauteil der Zündanlage und arbeiten wie ein Funkeninduktor. Wird die Zündung betätigt, wird die sogenannte Primärwicklung der Spule mit Strom versorgt. Dadurch bildet sich ein Magnetfeld um die Spule, welches sich über den gemeinsamen Eisenkern auch auf die Sekundärspule überträgt. Durch das Öffnen des Unterbrechers im Primärkreis bricht das Magnetfeld schnell zusammen und induziert einen Hochspannungsimpuls, welcher durch das Zündkabel zur jeweiligen Zündkerze transportiert wird. Diese kann dann zum geplanten Zeitpunkt einen Zündvorgang durchführen. Zündspulen verwandeln mit ihrer ausgeklügelten Technik 12 Volt in mehrere Tausend Volt, damit die spannungshungrigen Zündkerzen ihre Arbeit verrichten können.

Obwohl die Zündspule einen so immens wichtigen Beitrag zum ordnungsgemäßen Betrieb eines Fahrzeugs beiträgt, wird sie meist erst wahrgenommen, wenn sie durch Defekte auf sich aufmerksam macht. Läuft der Motor zum Beispiel im unteren Drehzahlbereich unsauber, kann dies ein Indiz sein. Ein Ruckeln während der Fahrt oder ein deutlicher Leistungsverlust können ebenfalls auf eine defekte Zündspule hinweisen. Wird dies vom Fahrer nicht direkt bemerkt, kann es zu durch unterbewusst angepasste Fahrweise zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch kommen. In vielen Fällen weist die aufblinkende Motorwarnleuchte auf eine defekte Zündspule hin. Bei neueren Fahrzeugen wird diese dann komplett getauscht. Der früher übliche Reparaturversuch ist nicht mehr zeitgemäß.

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31. Über Zylinder und Zylinderköpfe

Über Zylinder und Zylinderköpfe Ein PKW-Motor ist nicht als geschlossene Einheit zu betrachten. Er besteht vielmehr aus verschiedenen Bauteilen sowie Anbauteilen. Der Zylinderkopf schließt den Verbrennungsraum eines Motors nach oben hin ab. Auch bei Motoren, die hängend eingebaut sind oder bei Boxermotoren wird das Bauteil als „Kopf“ bezeichnet, obwohl es in diesen Fällen nicht oben in der Konstruktion sitzt. Zylinderköpfe beherbergen Ölkanäle für die Schmierung der Ventile, Wasserkanäle für das Kühlwasser, Ein- und Auslasskanäle und die Ventilsteuerung für die Gaswechselvorgänge sowie je nach Bauart Zündkerzen, Einspritzventile, Einspritzdüsen und Glühkerzen. Weil die Herstellung sehr aufwändig ist, gehört der Zylinderkopf neben dem Motorblock zu den teuersten und komplexesten Teilen des Motors.

Ein genereller Schaden am Zylinderkopf tritt meist als Folge andere Defekte auf. So kann zum Beispiel eine gerissene Steuerkette unter gewissen Umständen für Schäden sorgen. Risse können je nach Lage und Schweregrad von einer Fachwerkstatt geschweißt werden. Sind die Schäden schwerwiegender, muss der gesamte Zylinderkopf getauscht werden Ansonsten sind oft die vom Zylinderkopf beherbergten Bauteile von Defekten betroffen. Außerdem wird beim Wechsel der Zylinderkopfdichtung oft auch ein Planfräsen des Kopfes mit vorgenommen. Ob es sich nun um eine defekte Kopfdichtung, einen gerissenen Zylinderkopf oder defekte Bauteile im Inneren handelt: Arbeiten an Zylinderköpfen sind nichts für Laien und unerfahrene Nachwuchsmechaniker. Hier sollte immer ein Fachmann beauftragt oder hinzugezogen werden.

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32. Standard bei Verbrennungsmotoren: Die Zylinderkopfdichtung

Standard bei Verbrennungsmotoren: Die Zylinderkopfdichtung Es gibt KFZ-Bauteile, die selbst Laien ein Begriff sind, da ihr Defekt zwangsläufig schwerwiegende, unumgängliche und kostspielige Folgen mit sich bringt. Die Zylinderkopfdichtung, umgangssprachliche meistens nur „Kopfdichtung“ genannt, gehört zu diesen Bauteilen. Ist sie defekt, wird dies zunächst meist nicht bemerkt und das Fahrzeug wird weitergefahren. Aufgrund des schleichend schlimmer werdenden Schadens und des Weiterbetriebs des Fahrzeugs kommt es zu Folgeschäden, die unter Umständen enorm ausfallen können.

Bei allen gängigen Verbrennungsmotoren sitzt zwischen Motorblock und Zylinderkopf eine sogenannte Zylinderkopfdichtung. Sie schließt den Verbrennungsraum gasdicht ab und sorgt dafür, dass die verschiedenen Kanäle für Öl und Kühlflüssigkeit von Motorelement zu Motorelement fließen können, ohne sich zu vermischen. Je nach Bauart und Platzangebot liegen deren Kanäle nämlich nur wenige Millimeter voneinander entfernt. Eine widerstandsfähige und gründliche Abdichtung ist hier also absolut notwendig. Gleichzeitig unterliegt die Kopfdichtung starken mechanischen und thermischen Belastungen. Dieser Umstand führt irgendwann zwangsläufig zur Abnutzung. Wann eine Zylinderkopfdichtung gewechselt werden muss, hängt von sehr vielen äußeren Bedingungen ab und kann nicht pauschal vorhergesagt werden. Eine beschädigte Dichtung kann man an austretendem Öl oder Kühlflüssigkeit erkennen. Handelt es sich um einen unsichtbaren Schaden im Inneren des Motors, kommt es unter Umständen zu einer Vermischung von Öl und Kühlwasser, welche man je nach Schweregrad im Ausgleichsbehälter des Kühlwassers feststellen kann. Ungewöhnliche Rauchbildung des Auspuffs und ein Leistungsabfall können ebenfalls Hinweise sein. Ist die Kopfdichtung beschädigt, muss diese zwangsläufig erneuert werden, um den ordnungsgemäßen Betrieb des Motors weiter sicherzustellen.

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Zündkerzen
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Zündspulen
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Zylinderköpfe
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Zylinderkopfdichtungen
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