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Automatikgetriebe sind Schalteinheiten, die automatisch schalten oder hydraulisch gesteuert werden. Häufig kommen Ausfertigungen zum Einsatz, die über fünf, sechs, sieben oder acht Stufen verfügen und mit Wandlerkupplungen arbeiten und sich auch manuell betätigen lassen.
Zu den Automatikgetrieben werden auch stufenlos arbeitende (CVT) oder Doppelkupplungsgetriebe gezählt.
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Als Benzin oder Kraftstoff bezeichnet man ein Gemisch aus Kohlenwasserstoffen. Dieses enthält Paraffine (Alkane, gestättigte Kohlenwasserstoffe), Naphtene (gestättigte Kohlenwasserstoffe in Ringform), Alkene (Olefine, besitzen an einer beliebigen Stelle Doppelbindungen zwischen zwei Kohlenstoffatomen) und Aromaten (ungesättigte Verdingungen mit Einfluss auf den Geruch). Dem Ottokraftstoff E10 ist ein zehnprozentiger Alkoholanteil in Form von Ethanol beigemischt. Benzin wird in der Hauptsache aus Erdöl gewonnen. Es ist die am häufigsten verwendete Kraftstoffsorte. Durch den Zusatz von Additiven wird die Klopffestigkeit optimiert, was die Selbstzündung vermeidet. Als Maß für die Klopffestigkeit gilt die Oktanzahl (ROZ). Der in Deutschland angebotene E10-Kraftstoff setzt sich nach E DIN 51626-1 zusammen.
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Der Kohlendioxid (CO2)-Ausstoß lässt sich aus dem Kraftstoffverbrauch errechnen. Angestrebt werden zwischen 10 und 130 Gramm pro Kilometer. Letzteres entspricht einem Verbrauchswert von etwa fünf Liter je 100 Kilometer.
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Diesel-Motoren, bei denen der Kraftstoff direkt eingespritzt wird, benötigen eine Speicheranlage, die einen hohen Druck vorhalten kann. Zu anfangs der Entwicklung regelte man dies mit Verteilereinspritzpumpen. Später setzte man auf Pumpe-Düse-Systeme. Mittlerweile kommt die Common-Rail-Technik zum Einsatz. Der Systemdruck wird hier in einer Speicherleiste (Rail) aufgebaut und an die Einspritzdüsen (Magnetverntil- oder Piezo-Injektoren) weitergeleitet. Die Einspritzdrücke liegen zwischen 1500 und 2000 bar.
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Eine Brennstoffzelle bedient sich der Kräfte, die aus der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff in Form von Strom frei werden. Der so gewonnene Strom treibt einen Elektromotor an. Als Emission entweicht der Brennstoffzelle reiner Wasserdampf. Als Treibstoff dient Wasserstoff oder Benzin, das über einen an Bord befindlichen Reformer in Wasserstoff umgewandelt wird.
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Eine Differenzialsperre an der Antriebsachse ist dafür verantwortlich, dass sich bei Bedarf ein Sperrmoment aufbaut. Das ist dann der Fall, wenn etwa eines der beiden angetriebenen Räder die Tendenz zum Durchdrehen zeigt. Differenzialsperren werden hauptsächlich bei Gelände- und Sportwagen verbaut.
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Ein Diesel-Motor mit hoher Verdichtung saugt Luft in die Zylinder. Dabei kommt es zu einem starken Temperaturanstieg und der eingespritzte Kraftstoff entzündet sich von selbst. Frühere Verfahren verwendeten die Vor- oder Wirbelkammer. Diesel wurde von der Direkteinpritz-Technik abgelöst.
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Je höher die Anzahl der Ventile in einem Motor, desto höher ist der Füllungsgrad im Zylinder. Außerdem ist der Gasaustausch effektiver und schneller vollzogen.
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Die Ventilsteuerung steuert das Öffnen und Schließen der Ein- und Auslassventile. In der Regel geschieht dies bei aktuellen Triebwerken über eine oben liegende Nockenwelle. Eine variable Ventilsteuerung optimiert die Füllung der Zylinder.
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Bei der Direkteinspritzung wird der Kraftstoff direkt in den Brennraum eingespritzt. Es gibt kein vorgeschaltetes Saugrohr und keine Vorkammer. Die Direkteinspritzung hat einen positiven Einfluss auf den Drehmomentverlauf und die Leistung. Die Direkteinspritzung taugt für Benzin- wie für Diesel-Aggregate.
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Als Ausgleichswellen bezeichnet man Wellen, die zusätzlich im Triebwerk installiert sind. Sie sind mit rotierenden Gegengewichten ausgestattet und drehen sich entgegen der Laufrichtung der Kurbelwellen. Sie sorgen für einen optimierten Massenausgleich und verringern die Neigung zu Vibrationen im Motor.
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Als Aufladung bezeichnet man bei Kraftfahrzeugen den Zustrom vorverdichteter Frischluft in den Brennraum. Weil mehr Luft in die Brennkammern gelangt, kann mehr Kraftstoff eingespritzt werden. Damit erreicht man eine Leistungssteigerung. Aufladesysteme sind Turbolader oder Kompressoren.
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Aktuell arbeitet die automatische Antiklopfregelung mit einem hohen Verdichtungsverhältnis und einem möglichst hohen Wirkungsgrad. Tankt man qualitativ minderwertigeren Treibstoff, passt die Technik den Zündzeitpunkt automatisch an. Es kommt dann zum so genannten Klingeln, also zur Selbstzündung des Gemisches. Allerdings büßt der Motor dadurch an Leistung ein.
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Zu den alternativen Kraftstoffen zählen Bio-Ethanol, Erdgas, Rapsöl oder Wasserstoff. Aber auch synthetisch erzeugte Treibstoffe finden ihre Anwendung. Nach dem Gesetz ist es erlaubt, herkömmlichen Kraftstoffen in der Raffinerie einen bestimmten Anteil an Biotreibstoffen zuzusetzen. Sinnvoll ist die Verwendung alternativer Treibstoffe, wenn sie regenerativ erzeugt werden.
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Zu den alternativen Antrieben gehören Elektromotoren, der Brennstoffzellenantrieb aber auch Hybridantriebe - eine Mischung aus Elektromotor und Benzin- oder Diesel-Antrieb.
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Die Einhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Abgasnormen ist die Aufgabe der Abgasnachbehandlung. Bei Benzinern geschieht dies durch Dreiwege-Katalysatoren. Bei Benzin-Direkteinspritzer kommt zusätzlich ein Speicherkat zum Einsatz. Diesel-Fahrzeuge haben zur Abgasreinigung einen Oxidationskatalysator, eine Abgasrückführung und einen Partikelfilter eingebaut.
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Über die Drosselklappe wird die Luftzufuhr zum Benzin-Aggregat geregelt. Bei Sport-Motoren verfügt jeder Zylinder über eine Drosselklappe. Diesel-Maschinen arbeiten ohne Drosselklappe.
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Gasantriebe werden können nachgerüstet werden oder aber sie werden schon ab Werk geliefert. Zum Einsatz kommt Naturgas (komprimiertes Erdgas oder Flüssiggas). Der Gasantrieb ist systembedingt mit Leistungseinbußen verbunden. Außerdem wird neben einem Benzintank auch ein Gasbehälter benötigt, der meist einen Teil des Kofferraums belegt, sofern er nicht an einer anderen Stelle untergebracht werden kann.
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- CNG,
- LPG
Erstellt: 13.02.2017 Geändert: 13.02.2017 -
Turbolader versorgen den Motor zusätzlich mit Luft. Die Aufladung erfolgt über den Abgasstrom, der eine oder mehrere Turbinen antreibt. Diese bestehen bei Diesel-Maschinen oft aus beweglichen Luftschaufeln, die den optimalen Einlassquerschnitt herstellen. Als Ladedruck bezeichnet man die Geschwindigkeit des Turbinenrades. Weil die Luft unter hohem Druck in die Maschine gepresst wird, werden die Zylinder besser befüllt und die Verbrennung optimiert. Mit einem Turbolader kann die Leistung um bis zu 50 Prozent gesteigert werden. In den meisten Fällen ist der Turbolader mit einer Ladeluftkühlung versehen. Der Turbolader ist auch im Hinblick auf das Downsizing ein probates Mittel, bei kleineren Motoren eine hohe Leistung zu erzielen und findet immer öfter Anwendung bei Benzinmotoren.
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Eine Start-Stopp-Technik schaltet das Triebwerk bei einem längeren Halt, etwa an einer roten Ampel oder im Stau, automatisch ab. Ein Tritt aufs Gaspedal startet den Motor erneut. Die Technik wird eingesetzt, wenn es darum geht, den Verbrauch zu senken und die Kohlendioxidemissionen zu reduzieren.
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Ausschlag gebend für die Füllung der Zylinder und die Güte des Drehmomentes sind die Luftschwingungen im Ansaugrohr. Um die Motorzugkraft zu steigern, eignen sich variable Saugrohre. Bei Sportwagen kommen teilweise solche vor, die mit Drehschiebern abgesperrt sind. Die Elektronik sorgt dann dafür, dass diese abhängig von der Drehzahl zu- oder abgeschaltet werden.
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Immer häufiger findet sich bei den Anzeigeinstrumenten im Armaturenbrett optische Hinweise zum Hoch- oder Runterschalten. Frühzeitiges Hochschalten oder rechtzeitiges Runterschalten können helfen, den Kraftstoffverbrauch zu senken.
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Der Dieselpartikelfilter ist ein nachgeschaltetes Abgasreinigungssystem. Er filtert Rußpartikel aus dem Abgas, indem er die Teilchen auffängt und in regelmäßigen Abständen verbrennt. Vorreiter in Sachen Dieselpartikelfilter ist Peugeot mit dem FAP (Filtre à particules)-System. Es kam im Jahr 2000 erstmals im Peugeot 607 zum Einsatz. Mittlerweile sind alle modernen Diesel-Pkw mit einem Partikelfiltersystem ausgerüstet.
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Die Onboard-Diagnose, kurz OBD, ist nichts anderes als ein Speichermedium. Hier werden beispielsweise Daten der elektronischen Systeme oder der Abgastechnik abgelegt. Störungen werden dem Fahrer über Kontrolllämpchen mitgeteilt und können in der Werkstatt gezielt ausgelesen werden. DIe OBD ist gesetzlich vorgeschrieben.
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Als Nockenwelle bezeichnet man eine mehrfach gelagerte Welle eines Viertaktmotors, die die Ein- beziehungsweise Auslassventile öffnet und schließt. Angetrieben wird die Nockenwelle über die Kurbelwelle mit Kettenrädern, Rollenketten, Zahnrädern, Zahnkette, Zahnriemen oder Zahnriemenrädern.
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Zwischen dem Verdichterausgang von Turbolader oder Kompressor und der Ansaugseite des Motors wird zur Senkung der unverwünschten Temperaturzunahme der Ansaugluft ein Wärmetauscher installiert. Er kühlt die bei maximaler Aufladung annähernd 140 Grad Celsius heiße Luft auf rund 60 Grad Celsius ab. Die Folge: Dem Triebwerk kann mehr Luftvolumen zugeführt werden.
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Als Kraftstoffverbrauch bezeichnet man die Menge, die ein Fahrzeug für eine bestimmte Wegstrecke (100 Kilometer) benötigt. Das Ergebnis wird in Liter je 100 Kilometer angegeben. In den USA lautet die Maßeinheit für den Kraftstoffverbrauch Meilen pro Gallone. Die Ermittlung des Kraftstoffverbrauchs regelt das EU-Zyklusverfahren.
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Zu den alternativen Kraftstoffen zählt man Wasserstoff, Gas und synthetisch hergestellte Kraftstoffe.
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Als Kompressor bezeichnet man ein Gebläse, welches die Luft mechanisch verdichtet und so für die Aufladung des Motors sorgt. Im Gegensatz zum Turbolader, wird der Kompressor direkt von der Kurbelwelle angetrieben. Der Vorteil der Kompressoraufladung äußert sich darin, dass kein Turboloch zu spüren ist. Nachteilig ist dagegen, dass durch den permanten Antrieb des Aggregats der Verbrauch höher liegt.
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Als Hybridantrieb bezeichnet man die Kombination aus Verbrennungs- und Elektromotor. Beim Bremsen ohne Fahren ohne Gasgeben lädt das System die Batterie auf. Bei Vollhybrid-Ausführungen ist kurzzeitig eine rein elektrische Fortbewegung möglich.
Daneben gibt es noch so genannte Mildhybride. Dabei handelt es sich quasi um eine abgespeckte Hybrid-Version. Beim Mildhybrid stellt der Elektromotor lediglich zusätzliche Kraftspritzen (Boosten) zur Verfügung.
Als Hybrid-Light-Version kann man die Micro-Hybrid-Technik bezeichnen. Diese Technik bezeichnet den Einsatz von Start-Stopp-Systemen.
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Egal ob Benzin-Direkteinspritzer oder Diesel-Motoren mit Direkteinspritzung - sie benötigen auf jeden Fall hohe Einspritzdrücke. Ein hoher Einspritzdruck sichert die optimale Kraftstoff-Menge, sorgt für eine bestmögliche Verbrennung des Gemisches und ein minimales Geräusch. Hochdruckeinspritzsysteme wirken sich zudem positiv auf die Abgasnachbehandlungssysteme aus.
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Dem Triebwerk nachgeschaltet ist eine Vorrichtung, die über Zahnräder die Kraft zu den Rädern weiterleitet. Am häufigsten finden manuelle Schaltgetriebe mit vier, fünf oder sechs Gängen Anwendung. Einige Hersteller verwenden auch automatisierte Getriebe. Hier fehlt sowohl das Kupplungspedal als auch der Schalthebel. Zunehmender Beliebtheit erfreuen sich Automatikgetriebe. Sie arbeiten dann mit Wandlerkupplung, stufenlos (CVT-Getriebe) oder als Doppelkupplungsgetriebe.
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In Europa gibt es einheitliche Abgasnormen. Sie regeln den Ausstoß von Stickoxiden, Kohlewasserstoffen, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Feinstaubpartikeln. Ihr Sinn ist es, die schädlichen Emissionen von Pkw, Motorrädern und Lkw weiter zu senken.
In den 80er-Jahren wurde die erste Stufe, die Euro-1-Abgasnorm eingeführt. Inzwischen werden Neuwagen mit Emissionen, die den Schadstoffklassen Euro 4 oder Euro 5 angehören verkauft. Ab 2014 tritt eine weitere, strengere Stufe in Kraft (Euro 6). Die Einstufung in die Schadstoffklassen dient zur Berechnung der Kraftfahrzeug-Steuer. Halter älterer Autos müssen mehr Kfz-Steuer bezahlen, weil der Schadstoffausstoß der Wagen höher liegt. Im Zuge der Feinstaubverordnung dürfen sie in entsprechend ausgeschilderte Stadtgebiete (Umweltzonen) nicht mehr einfahren. Elektro-Fahrzeuge sind ab der Erstzulassung fünf Jahre von der Kfz-Steuer befreit.
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