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  • Publizist und Freier Dozent, von Hause aus Ingenieur sowie gelernter Mechaniker und gelernter Maurer, Querdenker, Naturfreund und -nutzer, technisch interessiert aber auch technikkritisch, glaube nicht alles was mir erzählt wird.
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Andreas Quiring  

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Biohof-Gemeinschaft Baum des Lebens

8. Februar 2015 7 08 /02 /Februar /2015 17:34

Autonom fahrende Autos gehören wie künstliche Intelligenz und das alltagstaugliche Elektroauto zu den Dingen, die, solange ich denken kann, "demnächst kommen werden". Derzeit tut sich jedoch einiges auf dem Gebiet der automatisch fahrenden Autos. Was aber sind die Probleme, welche die Steuerung eines solchen Fahrzeuges bewältigen muss?  

     Schienenfahrzeuge, die autonom fahren, sind technisch schon lange kein Problem mehr und haben den Vorteil, dass bei Fehlfunktionen mit einer ganz einfachen Vollbremsung die Sicherheit auf einfache Weise hergestellt werden kann. Bei einem Straßenfahrzeug hingegen muss eine Vollbremsung intelligent gesteuert werden, damit es nicht ausbricht. Deswegen haben ja Bahnen schon seit undenklichen Zeiten eine Notbremse, die von jedermann zu jeder Zeit betätigt werden kann, Busse hingegen nicht. Automatische Vollbremsung als Strategie zur Herstellung der Sicherheit nach Steuerungsausfall funktioniert auch bei schienenlosen Fahrzeugen, solange sie langsam fahren - das sieht man ein einwandfrei funktionierenden fahrerlosen Transportsystemen in Fabriken.

   Beim autonomen Auto kommt zum Problem des Stillsetzens auch aus höheren Geschwindigkeiten bei Steuerungsfehler noch das der Spurführung und der Reaktion auf Hindernisse hinzu. Funktioniert alles ebenfalls bereits prima - wenn ein Mensch hinter dem Lenkrad sitzt, der in den zwar immer seltener werdenden, aber eben immer noch auftretenden Fällen von Fehlfunktionen eingreift.

Erste alltagstaugliche Anwendungen

   Von dem Ziel, dass man sich in München ins Auto setzt, ein Adresse in Hamburg als Ziel angibt und sich zurücklehnt bis man da ist, sind wir noch weit entfernt, obwohl das Finden von Adressen, auch in weit entfernten Städten, das Anfahren von Grob- und Feinzielen also, mit der heutigen Navitechnik im Prinzip gelöst ist. Auch die Reaktion auf Verkehrssituationen funktioniert bereits recht gut. Bereits vor Jahren bauten italienische Studenten mit einfachen Mitteln - einem normaler PKW und ein oder zwei PCs nebst Videokamera - ein Auto, das seinem Weg alleine fand. Allerdings musste doch immer jemand hinter dem Lenkrad sitzen, um die dann und wann auftretenden Fehler auszugleichen.

   Kurz: Autonomes Fahrne funktioniert, jedoch muss man es überwachen. Dadurch ist es vorest nicht mehr als eine technische Spielerei: "Guck mal, mein Auto fährt von ganz alleine!". Im Schwabenland wurde man zu diesem bisherigen Stand der Technik des autonomen Fahren sagen: "Des isch nix kennt!" (Zu Deutsch: "Das ist nichts gekonnt!")

  Allerdings gibt es Anwendungen bei denen der bisherige Stand der Technik beim autonomen Fahren bereits mit einem echten Alltagsnutzen eingesetzt werden kann. Wenn man  beispielsweise das Einparken automatisiert, nimmt man dem Fahrer nerviges Gekurbele am Lenkrad ab, so dass ihm ein echter Nutzen entsteht, auch wenn er während des automatisierten Einparkvorgangs aufpassen und notfalls eingreifen muss. Auch ein automatischer Stopp, der ausgelöst wird, wenn irgendwelche Ungereimtheiten erkannt werden, ist bei der niedrigen Geschwindigkeit beim Einparken problemlos.

    Das gleiche gilt auch für das automatisierte Nachziehen des Autos in Stop- and Go-Situationen wie etwa im Autobahnstau an einer Baustelle. man sitzt hierbei ja sowieso im Auto und kann notfalls eingreifen, aber wenn das Anfahren und Anhalten automatisch ableife, wäre dies wiederum eine Entlastung von einer nervigen Tätigkeit.

    Auch Müllwagen könnte man ohne größere Probleme automatisiert von einem Haus zum anderen Fahren lassen. Da es auch schon automatische Handhaber für Mülltonnen gibt, müsste der Fahrer während des Mülltonnenleerens lediglich aufpassen und notfalls stoppen und nur noch beim Anfahren des Zielgebietes und auf dem Weg zur Entladungsstelle selbst fahren.

    Auch bei der Postzustellung wären automatisierte Fahrzeuge hilfreich: Der Behälter mit der Post steht im offenen Kofferaum und der Postbote lässt das Fahrzeug z.B. mit einer Fernbedienung jeweils zum nächsten Haus weiterfahren, wenn er die Briefkästen des einen versorgt hat. Interessant wäre hier auch ein Hybrid- oder Elektroauto, welches während des Postzustllens nicht vor sich hin pesten und grummeln würde. Da die Kilometerzahl pro Arbeitstag gering ist und die Fahrten planbar sind, wäre hier ein Elektroantrieb durchaus sinnvoll.

Autonomes Fahren in alten Zeiten

  Allerdings braucht man für autonome Fahrzeuge noch nicht einmal moderne Technik: Pferde, Esel und Ochsen lernen ohne weiteres, mit einem Müll-, Bier- oder Milchwagen an bestimmten Stellen anzuhalten, sowohl auf Zuruf als auch von ganz alleine, wenn die Haltepunkte immer die gleichen sind. Dass man beim Kutschieren - zumindest, wenn nicht starker Verkehr ständige Aufmerksamkeit verlangt - nicht in jeder Sekunde auf den Wetg achten muss, sondern auch mal spazierengucken kann, dürfte sowieso klar sein. Giovanni Guareschi erzählt von den Kieskutschern in der Emilia-Romagna, die oben auf ihren Kiesladungen schlafen konnten, weil ihre Zugtiere den Weg genau kannten und ihn auch ohne menschliche Leitung unbeirrt zurücklegten. Das Tier eines ganz besonders versoffenen Kieskutschers soll sogar selbständig vor jeder Kneipe gehalten haben.

  Wer mit Pferden zu tun hat, weiß, dass diese auch jederzeit zu ihrem Stall zurückfinden. Meine Mutter erzählte mir, was sie selbst noch in ihrer Kindheit und Jugend erlebt hatte: Wenn die Bauern sich im Dorfgasthaus sorichtig betrunken hatten, brauchte der Wirt sie lediglich in ihre Kutschen zu bugsieren. Die Pferde gingen dann selbständig nachhause, wo die Herren dann von Familie oder Gesinde ins Bett verfrachtet werden konnten.

  Der Traum eines jeden Kraftfahrers, der gerne einmal einen hebt. Und es interessant, wieviel menschengerechter die Technik alter Zeiten oft war. Es wird aber wohl noch eine ganze Weile dauern, bis autonome Kraftfahrzeuge solche Dinge auch werden leisten können...               

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28. April 2014 1 28 /04 /April /2014 21:53

... sind zwei Begriffe, die man im Zusammenhang mit Autos mit (geregeltem) Katalysator öfter hört. Was sich dahinter verbirgt, habe ich in einem Artikel in der Automobil-Revue beleuchtet.

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26. April 2014 6 26 /04 /April /2014 21:28

Relativ wenig bekannt ist, dass in den Anfangszeiten der Motorisierung Elektroautos recht verbreitet waren. Erst der elektrische Anlasser verhalf dem Auto mit Vebrennungsmotor zu seinem Siegeszug.

Mehr dazu in meinem Artikel in der Automobilrevue.

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23. Oktober 2013 3 23 /10 /Oktober /2013 16:03

Bereits seit Jahren fragte ich mich, warum man bei Nachtfahrten immer wieder einäugige Autos sieht. Mittlerweile kenne ich den Grund für dieses Phänomen, denn ich weiß jetzt, was Xenon-Lampen kosten und auch, dass man sie besser nicht selbst auswechselt, selbst wenn man sich die bei heutigen Autos zum Lampenwechsel nötige Schrauberei zutraut.

  Xenonlamp

Xenon-Lampe: Bei genauem Hinsehen mehr Nach- als Vorteile (Foto: PD von Michiglaser, Wikipedia) 

Fragwürdige Technik

Schon als diese Autolichttechnik vor roundabout 20 Jahren aufkam, fiel mir auf, wie unangenehm ihr Licht ist. Und das ist nicht nur eine subjektive Empfindung meinerseits, wie man an den zugehörigen Vorschriften sieht: Xenon-Scheinwerfer müssen zum einen mit einer Scheinwerferwaschanlage ausgerüstet sein, damit das sehr stark blendende Xenon-Licht nicht durch Schmutz auf dem Scheinwerferglas in die Augen anderer Verkehrsteilnehmer gestreut wird. Zum anderen muss eine automatische Leuchtweitenregulierung vorhanden sein – ebenfalls um Blendungen zu vermeiden. Schon das wirft die Frage auf, ob das tolle Xenon-Licht tatsächlich der Verkehrssicherheit oder eher nur dem Profit dienlich ist.

Ärger bei der HU vorprogrammiert  

Sowohl Leuchtweitenregulierungen als auch Scheinwerferwaschanlagen gehören nun jedoch nicht nur zu den ersten Gadgets, die den Geist aufgeben, wenn ein Auto in die Jahre kommt, sondern auch zu denen die nicht einfach und billig repariert werden können, weil in aller Regel teure Ersatzteile nötig sind. Früher wahr das nicht schlimm, denn der TÜV fragte nicht danach, ob diese Dinge funktionieren.
Damit ist aber heute vorbei: Auch bei Autos mit herkömmliche Beleuchtung muss seit einiger Zeit z.B. eine vorhandene Leuchtweitenregulierung auch funktionieren, wenn das Auto eine geklebt bekommen soll. Und bei Autos mit Xenon-Scheinwerfer müssen eben sowohl die automatische Leuchtweitenregulierung, als auch die Scheinwerferwaschanlage sowieso eingebaut sein und dann selbstverständlich auch funktionieren.

EU-Augenwischerei

Mittlerweile gibt es übrigens eine EU-Vorschrift, dass die Scheinwerferlampen ohne Werkzeug von einem Laien zu wechseln sein müssen. Allerdings ist dies auch wieder zu einem großen Teil Humbug, denn es gilt nicht für Autos mit Xenon-Licht, weil es wegen wegen der Hochspannung sowieso nicht von Laien gemacht werden soll, und auch nicht für solche mit LED-Scheinwerfern, weil die angeblich nicht kaputtgehen.

800px-Bilux

H4-Biluxlampe: Zuverlässiges, preisgünstiges und vom Fahrer leicht zu wechselndes Leuchtmittel (Foto: PD von Ulfbastel, WIkipedia)

Dem Verbraucher das Geld aus der Tasche gezogen

Beim Xenon-Licht haben wir nun also ein typisches Beispiel dafür, wie man mit nutzloser – und sogar gefährlicher – Technik dem Autofahrer das Geld aus der Tasche zieht. Und das auch noch auf Kosten der Verkehrssicherheit: Wenn ein H4-Birnchen ausfällt, fährt man in den nächsten Feld- oder Waldweg bzw. auf den nächsten Autobahn-Parkplatz und wechselt es mit ein paar Handgriffen aus. Selbst wenn man keine Ersatzlampen dabei hat – was man sollte, zumal die Lampen ja nicht besonders teuer sind – muss nur bis zur nächsten geöffneten Tankstelle einäugig gefahren werden. Wie das bei Autos mit Xenon-Licht oft abläuft, sieht man an den eingangs erwähnten Einaugen, die einem überall begegnen. Das sind klare Argumente für das herkömmliche H4-Licht.  
Wie lange es nun noch Autos mit ganz gewöhnlichem H4-Licht gibt, sei nun aber dahingestellt. Auf jeden Fall aber gilt zumindest vorerst: Finger weg von Autos mit Xenon-Licht!

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21. Oktober 2013 1 21 /10 /Oktober /2013 11:16

Moderne Autos besitzen ein System aus unter Umständen ganz schön vielen digitalen Steuergeräten, also gewissermaßen ein eigenes Computernetzwerk. Wenn man so will, "denken" Autos heute - "denken" natürlich nur in Anführungszeichen, so wie das bei anderen Computern und computergesteuerten Dingen auch der Fall ist.

Für viele Reparaturen ist es notwendig oder zumindest hilfreich, auf dieses System zugreifen zu können, also sich sozusagen von dem jeweiligen Auto erzählen zu lassen, was es "denkt". Jeder einigermaßen technisch interessierte Autofahrer, sollte daher ungefähr wissen, um was es bei den beiden Schlagworten "OBD" und "CAN" geht, zumal man über die genormte OBD-Schnittstelle mit recht preisgünstiger Hard- und Software immerhin die emissionsrelevanten Daten der Motorsteuerung auslesen kann.

Unlängst habe ich im Online-Magazin "Automobil-Revue", welches ich als Redakteur betreue, einen Artikel darüber geschrieben. Daher wäre es unsinnig, da Thema hier noch einmal breitzuwalzen und ich verlinke einfach dorthin:

Was Sie über OBD und CAN wissen sollten 

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6. Dezember 2012 4 06 /12 /Dezember /2012 19:38

Jedes fünfte Auto fällt derzeit beim TÜV durch, so steht es laut Spiegel Online im TÜV-Report 2013. Mit auf der Hitliste der schwerwiegenden Mängel: Die Beleuchtung. Und der TÜV-Geschäftsführer  Klaus Brüggemann.  wundert sich auch noch darüber: "Die über Jahre konstant hohen Mängelraten an der Beleuchtung sind erstaunlich."

   Jeder mit einem bisschen Hirnschmalz fragt sich da doch: Ist der Mann tatsächlich so ein Kurzdenker, will er nicht sagen, was Sache ist oder darf er das nicht? Es liegt doch auf der Hand: Früher kostete ein Scheinwerferbirnchen ein paar Mark, war an jeder Tanke vorrätig und mit wenigen Handgriffen ausgetauscht. Merkte man, dass man einäugig fuhr, konnte man den Mangel an der nächsten Tankstelle umgehend selbst beseitigen.

   Und heute? Naja, die supertollen Xenon-Lampen mit ihrem eklig kalten Licht kosten gerne mal an die 100 Euro und zum Austausch kommt man nur mit Messer und Gabel dran, will man nicht erst den Motor ausbauen. Wundert sich da jemand noch darüber, dass - zumal überall die Kohle knapp ist - unter diesen Umständen einfach mal bis auf weiteres einäugig weitergefahren wird?

   Und die anderen Mängel? Naja, die Kohle ist wie gesagt knapp und Reparaturen sind teuer; ohne Auto geht es meist nicht. Da wird dann halt mit dem Schlitten weitergegurkt, auch wenn der Auspuff am Boden schleift und die Eisen der nicht mehr vorhandenen Bremsbeläge auf den Bremsscheiben knirschen.

   Also, lieber Onkel-Autodokter vom Dampfkessel-Überwachungsverein: Wenn Du nicht sagen willst oder darfst, was konkret Sache ist, halte besser den Mund, wenn Du nicht vor allen (auch nur ein wenig denkenden) Leuten als Vollpfosten dastehen willt!

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26. Juli 2011 2 26 /07 /Juli /2011 10:38

Jetzt beginnt die Paarungszeit der Rehe, welche die Jäger als Blattzeit bezeichnen. Als Autofahrer sollte man das wissen, da dadurch eine erhöhte Wildunfallgefahr entsteht.

  Rehböcke sind, wie Rothirsche polygam, beglücken also in ihrer Paarungszeit - wenn sie denn zum Zug kommen - mehrere weibliche Wesen. Sie halten sich nun aber nicht wie ihre großen Vettern ein Brunftrudel, sondern treiben sich als Vagabondi del Amor in der Gegend umher und gucken, wo es was zu - na, Ihr wisst schon was...

  Auch von menschlichen Männern ist ja bekannt, dass es mit der Vorsicht meist nicht mehr weit her ist, wenn einer erst mal angefangen hat, mit den Keimdrüsen zu denken. Bei Rehböcken ist das nicht anders.

  In der Blattzeit muss man daher vor allem auch tagsüber mit über die Straße wechselnden Rehen rechnen. Zum einen können Böcke über die Straße rennen, wenn sie auf der anderen Seite eine Geiß ausgemacht zu haben glauben. Zum anderen lassen sich die Geißen, bevor sie dem Liebeswerben eines Bockes nachgeben, zunächst ein wenig in der Gegend herum jagen. Und auch dieses Treiben wie es der Jäger nennt könnt durchaus einmal über eine Straße führen - und dort enden, wenn ein unvorsichtiger Autofahrer daherkommt...

  Besonders gefährlich sind übrigens heiße Tage. Wenn die Sonne so richtig brennt, werden die Rehböcke munter und man muss besonders gut aufpassen, dass man nicht einem den Spaß verdirbt, weil man zu schnell mit dem Auto unterwegs war.

  Sollte es doch einmal krachen, ruft man am besten die Polizei und/oder den Jäger. (Die Polizei sollte den jeweiligen Revierpächter ausfindig machen können). Erstens, damit das Reh erlöst wird und zweitens, damit man, wenn das Auto gegen Wildunfallschaden versichert ist, eine Bestätigung für die Versicherung bekommt, damit diese den Schaden reguliert. So eine Bestätigung kann der Jäger ausstellen, ein amtliches Schreiben der Polizei sollte aber mindestens genausogut sein.

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4. August 2010 3 04 /08 /August /2010 09:15

Schienengleiche Bahnübergänge sind selten geworden und sollen im Prinzip, zumindest bei Hauptstrecken, vollständig verschwinden. Gerade weil sie so selten geworden sind, scheint das Fahrschulwissen über Rechtslage und Verhalten an ihren vielen Autlern nicht mehr ganz so präsent zu sein. Das kann zu gefährlichen Situationen führen, wenn doch noch irgendwo so ein Fossil in der Verkehrslandschaft herumsteht.

schienengleicherbahnuebergangandreaskreuz Ab und zu findet man noch irgendwo einen schienengleichen Bahnübergang, wie hier in Aalen/Württ.

 

      "Eine offene Bahnschranke bedeutet: Achtung es kommt ein Zug! Der Bahnwärter hat lediglich vergessen, die Schranke herunterzulassen." So lautete vor über dreißig Jahren der Standardspruch unseres Fahrlehrers, wenn er im Theorieunterricht auf dieses Thema kam. In der Tat ist es so, dass auch bei offenere Schranke der Zug Vorfahrt hat.

   Das liegt daran, dass an einem Bahnübergang - egal ob beschrankt oder unbeschrankt - immer ein Andreaskreuz vorhanden ist. Und das gibt, so wird man sich an die Führerscheintheorie erinnern, eben den Schienenfahrzeugen Vorrang, egal ob eine Schranke da und heruntergelassen ist oder nicht.

     Diese Rechtslage ist der Grund dafür, dass man bei einem Unfall mit einem Schienenfahrzeug grundsätzlich einmal ganz schlecht dasteht. Sofern man überhaupt noch dasteht, denn wenn man mit dem Auto in Konflikt mit einer Zug gerät, nutzen die tollsten Sicherheitsfeatures nichts. In den meisten Fällen ist man trotz Gurt, Knautschzone, Seitenaufprallschutz und diversen Airbags nach einer solchen Begegnung mausetot.

     Schienengleiche Bahnübergänge findet man heute vor allem noch bei nachrangigen Straßen. Da diese natürlich auch nachrangig instand gehalten werden steht es mit der Qualität der Fahrbahnoberfläche im Kreuzungsbereich mit den Schienen oft nicht zum besten. Sprich: Es ist hier mit Absätzen zu rechnen und wenn ein Verkehrsschild am Bahnübergang eine Geschwindigkeitsbegrenzung signalisiert, sollte man diese tunlichst einhalten. Wer schon einmal fast mit dem Schädel das Autodach durchschlagen hat, weil er meinte die 30 km/h stünden zum Spaß da, weiß was ich meine.

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16. Oktober 2009 5 16 /10 /Oktober /2009 12:56
(Zählmarke ist eingebaut)

Wenn man wie im ersten Teil dieser Artikelreihe beschrieben herausgefunden hat, ob es an  der Zündung oder dem Kraftstoffsystem liegt, dass das Auto nicht anspringt, kann man daran gehen, den Fehler weiter einzugrenzen. Heute, im zweiten Teil der Artikelreihe über Störungsbehebung am Auto wird es um die Zündanlage gehen.

Zündprobleme

Es steht also fest, dass die Zündung schuld daran ist, dass das Auto nicht anspringen will. Je nachdem, was kaputt ist, kann es mit moderaten Kosten abgehen oder auch teuer werden. Früher war ein solcher Schaden kein Drama, denn die ganze Zündanlage bestand aus relativ billigen Teilen, das teuerste daran war die Zündspule. Heute jedoch gibt es ein statt dem Unterbrecher mit seinem Nocken im Zündverteiler ein elektronisches Steuergerät und einen Totpunktgeber. Trotzdem ist der engagierte Autoschrauber hier nicht gänzlich hilflos. Das, was - wie so manche argwöhnen und damit vielleicht nicht einmal Unrecht haben - die Werkstätten tun, nämlich Module auf Verdacht austauschen kann man auch selbst tun.

Doch so weit sind wir nicht, es kann, wie wir gleich sehen werden, auch der eine oder andere triviale Fehler Schuld an den Zündproblemen sein. Doch bevor es ans tatsächliche Schrauben geht, sollte man zunächst wissen, wie eine Zündanlage funktioniert, und daher soll das hier erläutert werden.

Unterbrecherzündungen

Bild 1: Batteriezündungen mit und ohne Transistor (Bild: Thuringius, PD)

Das Prinzip, nach dem eine Zündanlage funktioniert, macht man sich am besten an der altmodischen Unterbrecherzündung klar. Man findet sie, außer bei älteren Autos, auch noch an älteren Mopeds und Motorrädern und verschiedenen Maschinen, wie etwa Rasenmähern oder Motorhacken. Es ist also kein Fehler, wenn man weiß, wie eine solche Anlage funktioniert. Wenn man das verstanden hat, kommt man auch leicht dahinter, wie eine moderne elektronische Zündung arbeitet. Die ist nämlich noch einfacher zu reparieren als die gute alte Unterbrecherzündung, denn das eigentlich komplizierte daran, das Steuergerät, kann man nicht reparieren, sondern nur austauschen.

Die Unterbrecherzündung, wie sie von Bosch entwickelt und auf den Markt gebracht wurde, funktioniert im Prinzip wie in Bild 1 (A) dargestellt. Die Batterie lässt Strom durch die Primärwicklung (links) der Zündspule fließen und baut dadurch ein Magnetfeld auf, welches auch die Sekundärwicklung (rechts) durchfließt. Zum Zündzeitpunkt wird der Strom durch den Unterbrecher S abgeschaltet. Dadurch bricht das Magnetfeld schlagartig zusammen. Ein zusammenbrechendes Magnetfeld ist jedoch ein sich änderndes Magnetfeld und ein solches kann in einer Spule eine Spannung induzieren. Genau das tut es auch in der Sekundärwicklung  der Zündspule. Da diese sehr viele Windungen hat, ist die Spannung sehr hoch und reicht aus, um an der Zündkerze eine Zündfunken überspringen zu lassen.

Bild 2: Zündspule eines Isuzu UBS 17 (Trooper)

Auch in der Primärwicklung entsteht eine Spannung, die am Unterbrecher einen Funken überspringen lassen würde, das so genannte Öffnungsfeuer. Diese Spannung fängt jedoch der Kondensator C ab, der zum Unterbrecher parallel geschaltet ist, da der Funken die Kontakte des Unterbrechers unnötig verschleißen lassen würde. Funken am Unterbrecher weisen daher übrigens auf einen kaputten Kondensator hin.

In (älteren) Mopedmotoren und anderen kleinen Zweitaktern ist in der Regel eine Variante dieser Zündung eingebaut, die Magnetzündung. Hier ist die Primärwicklung der Zündspule gleichzeitig Generatorwicklung und sitzt innerhalb des Polrades, einem Schwungrad, welches einen Dauermagneten enthält und selbst auf der Kurbelwelle sitzt. Wenn, wie z.B. bei Mopeds, erforderlich, ist in einer solchen Zündanlage noch ein zweite Generatorspule eingebaut, die Strom für die Beleuchtung erzeugt. Diese, früher bei Mopeds übliche Zünd- und Lichtanlage heißt Schwunglichtmagnetzünder.

Bild 3: Zündspule einer Magnetzündung (Foto: Ulfbastel, PD)

Der Unterbrecher wird bei solchen Zündungen zum Zündzeitpunkt durch einen Nocken angehoben, der bei Zweitaktern direkt auf der Kurbelwelle sitzt. Bei Mopedmotoren ist in der Regel die Nabe des Polrades entsprechend ausgebildet. Bei Viertaktern sitzt der Unterbrechernocken auf einer Welle, die sich mit halber Kurbelwellendrehzahl dreht, z.B. auf der Nockenwelle. Bei Viertakt-Mehrzylindermotoren,  wie etwa im Auto, sitzt er typischerweise auf der Verteilerwelle, welche auch den Verteilerfinger trägt, der den Zündstrom jeweils zu einem Kontakt leitet, an dem das Zündkabel desjenigen Zylinders angeschlossen ist, der gerade gezündet werden soll. In diesem Falle sind auf der Verteilerwelle so viele Nocken, wie Zylinder versorgt werden müssen.

Bei einfachen Motoren, wie etwa am Moped oder Rasenmäher, ist der Zündzeitpunkt immer gleich. Bei Automotoren wird er entsprechend der Last und der Drehzahl verstellt, in der Regel sind daher zwei Verstelleinrichtungen am Zündverteiler vorhanden: ein Fliehkraftregler für die Drehzahl- und eine Unterdruckdose für die Lastverstellung. Beide wirken zusammen und passen durch ihre Verstellwirkung den Zündzeitpunkt den unterschiedlichen Drehzahl- und Lastzuständen des Motors an.

Zündzeitpunkt einstellen

Bei Zündanlagen mit Unterbrecher wird der Zündzeitpunkt in der Regel durch Verdrehen der Aufnahme des Unterbrechers zu der Welle eingestellt, die ihn anhebt. Bei Mopedmotoren lässt sich dafür die Grundplatte des Schwunglichtmagnetzünders verdrehen, was aber nur bei stehendem Motor möglich ist. Bei Automotoren mit einer solchen Zündung kann man den Zündverteiler drehen. Da dies auch bei laufendem Motor möglich ist, kann man hier die Zündung mit einer Stroboskoplampe einstellen. Dazu befinden sich Markierungen auf irgendwelchen sichtbaren Teilen oder Anbauten der Kurbelwelle, z.B. auf dem Schwungrad an der Getriebeseite des Motors. Diese Markierung muss nun im Stroboskoplicht bei einer bestimmten Drehzahl und ggf. unter weiteren in der Dokumentation zum jeweiligen Motor vorgegebenen Bedingungen (z.B. abgezogener Unterdruckschlauch am Zündverteiler) mit einer feststehenden Gegenmarkierung übereinstimmen.

Dazu muss jedoch der Unterbrecherabhub stimmen, den man vorher einstellt. Dies geschieht mit einer Fühlerlehre (umgs. "Spion"), einem Satz dünner Federstahlbleche verschiedener, genau definierter Stärken. Wenn z.B 0,25 mm Abhub vorgeschrieben sind, legt man den 0,05er und den 0,2er Streifen aufeinander und stellt den Unterbrecher so ein, dass sich die Streifen bei der größten Öffnung gerade noch zwischen den Kontakten bewegen lassen.

Es gibt auch Geräte, die den so genannten Schließwinkel messen, welcher den Teil der Umdrehung angibt, während dessen der Unterbrecher geschlossen ist. Dazu  muss der Motor aber drehen. Bei Autos geht das meist, wenn man Verteilerkappe und Verteilerfinger abnimmt  und den Motor vom Anlasser durchdrehen lässt, andernfalls muss man justieren, zusammenbauen, starten, Schließwinkel prüfen, stoppen, aufmachen, nachjustieren usw... Bei Automotoren werden meist sowohl der Schließwinkel als auch der Unterbrecherabhub in der Dokumentation angegeben

Transistorzündungen

Eine einfache Transistorzündung sieht man in Bild 1 (B). Das Prinzip ist das gleiche wie bei der Unterbrecherzündung, nur dass der Stromfluss in der Primärwicklung der Zündspule hier zum Zündzeitpunkt nicht mehr durch den Unterbrecher unterbrochen wird, sondern durch einen Transistor. Dieser wiederum kann im einfachsten Fall seinerseits durch einen Unterbrecher angesteuert werden, der dann nur noch einen sehr kleinen Steuerstrom zu schalten hat und daher nicht oder kaum mehr abbrennt. Außerdem kann bei diesen Anlagen die Primärspannung auch höher sein, sie beträgt etwa 300 V, was das Hantieren an solchen Zündanlagen bei laufendem Motor nicht ganz ungefährlich macht.

Bild 4: Totpunktgeber eines Renault (Matra) Espace mit verrotteter Isolierung. Da die blanken Drähte sich kurzschließen, kann der Sensor kein Signal mehr geben

 

Mit solchen elektronischen Zündanlagen kann man übrigens sehr leicht Motoren nachrüsten, die von Haus aus mit einfachen Unterbrecherzündungen ausgerüstet sind. Wenn eine solche Zündung bereits vom Hersteller vorgesehen ist, kann anstelle des Unterbrechers auch ein kleiner Sensor treten, der den Zündzeitpunkt an der Verteiler- oder Nockenwelle feststellt. Damit hat man ein verschleißanfälliges Bauteil eingespart und den Motor betriebssicherer und wartungsärmer gemacht.

Elektronische Zündungen

Moderne Zündungen gehen noch weiter: Hier wird nicht mehr der Zündzeitpunkt von der Kurbel- oder einer anderen Welle abgenommen, sondern lediglich eine bestimmte Stellung des Motors erkannt - etwa der obere Totpunkt des ersten Zylinders - und an die Zündanlage signalisiert. Dazu dient z.B. ein magnetischer Sensor, der etwa einen kleine Magneten erkennt, der an einer bestimmten Stelle im Schwungrad sitzt.

Da die Elektronik ja auch die Drehzahl kennt, kann sie nun ausrechnen, wann sie jeweils die Zündfunken für die einzelnen Zylinder erzeugen muss. Dabei ist es natürlich kein Problem die Drehzahl und den Unterdruck im Ansaugtrakt mit zu berücksichtigen. Das einzige mechanische Teil an einer solchen Zündanlage ist der Zündverteiler, der aber auch entfallen kann, wenn die Zündanlage eine separate Zündspule für jeden Zylinder besitzt und jeweils zum richtigen Zeitpunkt die Primärströme für die einzelnen Zylinder unterbricht. In diesem Falle werden heutzutage die Zündspulen auch schon in die Einheit Zündkerzenstecker/Zündkabel ausgelagert.

Triviale Fehler

Unabhängig von der Bauart der Zündung gibt es den einen oder anderen trivialen Fehler, der zum Versagen führen kann. Als erstes sollte man daher das Masseband, welches den Motor mit dem Rest des Fahrzeuges elektrisch leitend verbindet, überprüfen. Wenn der Motor durch seine Gummiaufhängung nämlich tatsächlich isoliert ist, kann die Zündung ohne das Masseband nicht funktionieren. Meist tut die Zündung es auch ohne das Masseband, weil die Schrauben der Aufhängung eine leitende Verbindung herstellen, worauf man sich aber nicht verlassen sollte, denn ein hoher Widerstand auf dem Rückweg des Zündstromes ist einem guten Zündfunken und damit der Wirtschaftlichkeit, Umweltfreundlichkeit und nicht zuletzt auch der Leistung der Maschine abträglich.

Es lohnt sich auch, zu gucken, ob die Zündanlage etwa mit einer Sicherung abgesichert und diese vielleicht durchgebrannt ist. Ansonsten sieht man sich natürlich zunächst auch alle elektrischen Verbindungen an, die zu und von der Zündung hin bzw. weg führen. Außerdem empfiehlt es sich, mit einer Prüflampe oder dergleichen zu checken, ob die Stromversorgung der Zündung Spannung führt.

Bei Einzylinder-Zweitaktern gibt es auch gerne einmal die berühmt berüchtigte "Brücke"; das ist ein Kohlenstofffaden, der sich zwischen den Zündkerzenelektroden bilden kann und dann dem Zündstrom eine höchst willkommene Alternative zum mühseligen Überspringen als Funke bietet.

Fehler an Unterbrecherzündungen

Unterbrecherzündungen haben ein Menge Teile, die kaputt sein können, was sich aber nicht immer in einem Totalversagen äußert. Wenn gar nichts mehr geht, kann man zunächst einen Blick auf den Verteilerfinger werfen, ob an diesem etwas abgebrochen ist oder eine ähnliche Beschädigung besteht, so dass der Kontakt zu den Zündkabeln nicht mehr hergestellt werden kann.

Bild 5: Flickarbeit mit Powerknete: sieht nicht gut aus, aber funktioniert

Der nächste Kandidat ist natürlich der Unterbrecher: Er kann verschlissen sein, so das er nicht mehr auf oder nicht mehr zu macht. Oder es ist das Käbelchen abgefallen, welches ihm den Strom zuführt. Selbstverständlich macht man auch eine allgemeine Sichtprüfung, ob irgendetwas abgebrochen oder abgefallen ist oder sich gelöst hat.

Wenn an diesen Teilen alles in Ordnung ist, sollte man sich die Zündspule vornehmen. Man kann sie bei einem Bosch-Dienst überprüfen lassen oder, wenn man über ein Messgerät verfügt und die vorgeschriebenen Werte kennt, selbst messen, ob die Widerstände- der Primär- und Sekundärwicklung in Ordnung sind. Allerdings sagt eine solche "Kalt-"Messung nichts darüber aus, ob nicht im Betrieb irgendwo etwas durch- oder überschlägt. Wenn allerdings z.B. gar kein Strom mehr durch eine der Wicklungen geht, ist dies ein klarer Schuldbeweis und man hat den Übeltäter gefunden.

Fehlersuche bei elektronischen Zündungen

Bei elektronischen Zündungen bleiben - außer den trivialen Möglichkeiten - eigentlich nur drei Fehlerursachen: Das Steuergerät ist kaputt (teuer!), die Zündspule hat sich verabschiedet, oder der Totpunktgeber ist der Bösewicht. Letzteren kann man zunächst einer Sichtprüfung unterziehen, wenn er z.B. so aussieht wie der in Bild 4, ist sein Schuld nicht zu leugnen, wie schließlich die in Bild 5 gezeigte Reparatur mit Powerknete bestätigte: Seitdem läuft der Espace meiner Frau wieder einwandfrei.

Wer einer solchen Reparatur nicht auf die Dauer trauen mag, kann damit jedoch zumindest die Probe aufs Exempel machen und weiß dann genau, welches Teil er kaufen muss. Allerdings hält diese Reparatur bei besagtem (und betagtem) Espace bereit wieder seit Tausenden von Kilometern.

Übrigens ist es eine Frechheit, dass sich die Isolierungen dieser Kabel nicht nur auf diese Weise auflösen, sondern das Ganze auch noch so gemacht ist, dass man sie nicht auswechseln kann, weil das Bauteil komplett fest vergossen ist. Zu allem Überfluss ist der Einführungspunkt der Kabel auch noch auf dem Grunde eines tiefen Loches, so dass die Isolation mit Powerknete eine kniffelige Operation war.

Für die Zündspule und den Verteilerfinger (so noch vorhanden) gilt das gleiche wie bei den Unterbrecherzündungen gesagt. Wenn alle diese Dinge in Ordnung sind, kann es eigentlich nur noch das Steuergerät sein, die ärgerlichste, weil teuerste Variante. Bevor man ein neues (oder besser: gebrauchtes) kauft, sollt man jedoch sehen, ob das alte nicht in einer Fachwerkstatt getestet werden kann, denn auch wenn man dem Totpunktgeber nichts ansieht, könnte er (oder die Zündspule) dennoch der Bösewicht sein, denn mit einfachen Mitteln kann auch hier - wie bei der Zündspule - allenfalls ein Schuld- nicht jedoch ein Unschuldsbeweis geführt werden.

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2. September 2009 3 02 /09 /September /2009 10:42

An modernen Autos, so heißt es, könne man nichts mehr selbst machen, da alles „elektronisch“ sei und wenn so ein Fahrzeug einmal stehen bliebe, könne nur eine Werkstatt helfen. Das ist so nicht ganz richtig, denn ansonsten würden ja die Gelben Engel nach und nach arbeitslos. Trotz Elektronik kann der versierte Schrauber auch heute noch einiges selbst machen und vor allem wenn das Fahrzeug stehen bleibt oder nicht mehr anspringen will, kann man sich durchaus in vielen Fällen noch selbst helfen und in weiteren die Störung so weit eingrenzen, dass man einen klareren Reparaturauftrag an die Werkstatt geben kann.

Zündung oder Kraftstoffsystem?

Wenn ein Auto stehen bleibt oder nicht mehr anspringen will, stellt sich bei einem Ottomotor als erste und grundlegende Frage die, ob es an der Zündung oder Kraftstoffsystem liegt. Wenn man schon ein Weile georgelt hat und es am Auspuff nach Benzin riecht, ist das ein Indiz dafür, dass es an der Zündung liegt. Man sollte dies aber nicht gezielt tun, da unverbrannter Kraftstoff den Kat ruiniert. Leider kann man das – im Gegensatz zu früher – heutzutage bei der AU feststellen, so dass man auf den an sich sinnlosen Kat achten muss, denn der Austausch ist teuer und mit kaputtem Kat gibt es keine AU-Plakette.

Mit einer (herausgeschraubten) Zündkerze, die man auf den Motor legt, testet man, ob ein Zündfunken da ist

 

Also stellt man besser fest, ob ein Zündfunken vorhanden ist: Eine Zündkerze herausschrauben, wieder in den Stecker stecken und an eine Stelle legen, wo das Gewinde der Zündkerze metallischen Kontakt zur Fahrzeugmasse hat. Wenn man eine Ersatzkerze zur Hand hat, kann man diese verwenden und sich das Herausschrauben sparen. Schlaue Kfz-Meister von den Gelben Engeln haben zu diesem Zweck übrigens immer eine Zündkerze in der Tasche.  
Dann macht man einen Startversuch und beobachtet, ob an der Kerze ein Zündfunken überspringt. Dabei darf man jedoch Zündkabel oder Stecker auf keinen Fall mit der Hand halten! Während Stromschläge von der Zündung früher einmal unangenehm aber harmlos waren, sind sie bei modernen Autozündanlagen lebensgefährlich!

Tücken der Zündung

Springt ein schöner, satt blauer Zündfunke über, deutet dies zwar stark auf eine intakte Zündanlage hin, beweist aber dennoch nichts: Es kann durchaus sein, dass der Zündfunke unter diesen „Testbedingungen“ zwar überspringt, es aber nicht zum richtigen Zeitpunkt tut oder unter den Druckverhältnissen im Zylinderkopf ausbleibt oder zu schwach ist. 

Denkbar ist so etwas unter anderem, wenn Isolierungen an der Zündanlage marode geworden sind, Das ist vor allem dann nicht unwahscheinlich, wenn das Auto typischerweise bei Nässe nicht anspringt, sich bei trockenem Wetter jedoch starten lässt. In solchen Fällen kann ein Blick bei laufendem Motor im Schatten oder noch besser im Dunkeln unter die Motorhaube helfen: Risse in der Isolierung von Zündkabeln , der Verteilerkappe etc. verraten sich dabei oft durch blaue Funken.

Es ist auch ein Fall denkbar, bei dem die Zündung vollkommen intakt ist, beim oben beschriebenen Test auch ein satter, blauer Zündfunke kommt, der Motor aber trotzdem nicht läuft. Das kann nämlich passieren, wenn man dass Masseband zwischen Motorblock und Karosserie kaputt ist und man die Zündkerze beim Testen nicht auf den Motorblock, sondern auf ein Karosserieteil gelegt hat. Zumindest ist das der Fall, wenn die Aufhängung des Motors so gut isoliert, dass das Masseband tatsächlich nötig ist. An der Karosse hat die Kerze Masse und kann funken, im eingebauten Zustand jedoch nicht. Deswegen sollte man die Kerze beim Testen auch immer auf den Motorblock legen.

Ansaugtrakt und Luftzuführungsschlauch: Wenn man letzteren löst, kann man Starthilfespray einsprühen, um zu sehen, ob die Zündanlage funktioniert

 

Die Gegenprobe

Wie bereits erwähnt, sagt ein beim „Trockentest“ überspringender Zündfunke noch nicht alles aus. Es gibt aber eine Gegenprobe, die Klarheit verschafft: Wenn man die Verbindung zwischen Luftfilter und Ansaugtrakt löst, kann man dort Starhilfespray hinein sprühen, während der Motor gestartet wird. Springt er jetzt kurz an, ist dies der Unschuldsbeweis für die Zündung. Die weitere Fehlersuche muss sich nun also auf die Kraftstoffanlage richten.

Springt er nicht an, kann man davon ausgehen, dass das Problem bei der Zündanlage zu suchen ist. Beide Möglichkeiten will ich demnächst hier auf dem Blog behandeln. 

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Published by Fokko - in Auto
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