1. Bordcomputer
2. Bremskraftverstärker
3. Bremsflüssigkeit
4. Elektrohydraulische Bremse
5. Benzin
6. Bremsassistent
1. Bordcomputer
Unter dem Begriff Bordcomputer versteht man bei Pkw ein Anzeigegerät, mit dem verschiedene Daten abgefragt werden können.
Andere Bezeichnungen für einen Bordcomputer sind oder waren auch Mulifunktionsanzeige oder Reiserechner.
Zu den anzeigbaren Daten eines Bordcomputers gehören zum Beispiel:
Durchschnittsverbrauch
momentaner Verbrauch
Durchschnittsgeschwindigkeit
verbleibende Reichweite mit der vorhandenen Tankfüllung
Restkraftstoffmenge
Fahrzeit seit Fahrtbeginn
Außentemperatur
Bordcomputer waren in der Vergangenheit meist nur als aufpreispflichtiges Sonderzubehör erhältlich, seit einigen Jahren gehören sie jedoch oft zur serienmäßigen Ausstattung eines Fahrzeugs.
2. Bremskraftverstärker
Der Bremskraftverstärker (Abk.: BKV) verringert den Fußkraftaufwand am Bremspedal eines Pkw, der zur Erreichung einer gewünschten Bremswirkung benötigt wird.
Beim in Pkw und leichten Nutzfahrzeugen vorwiegend verbauten Unterdruck-Bremskraftverstärker wird die Hilfskraft mittels Unterdruck erzeugt (Servoeffekt). Dieses Funktionsprinzip soll hier näher beschrieben werden. In schweren Nutzfahrzeugen finden dagegen hauptsächlich hydraulische Verstärker Anwendung.
Unterdruckerzeugung
Kraftfahrzeuge mit Ottomotoren erfordern bei Teillast den Einsatz einer Drosselklappe, um ein brennfähiges Kraftstoff-Luftgemisch zu erzeugen. Als Nebeneffekt entsteht hinter der Drosselklappe im Ansaugtrakt (Ansaugkrümmer) ein Unterdruck, der für pneumatische Systeme wie beispielsweise dem Bremskraftverstärker oder einem Kaltlaufregler genutzt werden kann.
Ein Dieselmotor verfügt prinzipbedingt über keine Drosselklappe. Hier wird der Unterdruck durch eine Saugpumpe erzeugt. Dieser Unterdruck stellt ein Druckgefälle gegenüber der Außenluft dar, das sich im Bremskraftverstärker zur Erhöhung der Bremskraft ausnutzen läßt.
Funktion
Wie in konventionellen Bremssystemen ohne Verstärker arbeitet das Bremspedal direkt auf den Hauptbremszylinder, der die Bremsflüssigkeit in das Leitungssystem zu den Bremsen drückt (vgl. Pascalsches Gesetz). Unterstützt wird dieser Druck durch eine Arbeitsmembran, deren eine Seite über eine Schlauchleitung mit der Ansaugung des Motor verbunden ist und entsprechend unter Unterdruck steht. Durch die Betätigung des Bremspedals wird die pedalgerichtete Seite der Membran mit atmosphärischem Druck beaufschlagt, so dass aufgrund der dann herrschenden Druckdifferenz eine Kraft entsteht, die die am Pedal aufgebrachte Bremskraft in gleicher Richtung unterstützt. Aufgrund der verhältnismäßig kleinen Druckdifferenz muss die Fläche der Membran ziemlich groß sein, um eine genügend hohe Kraftwirkung zu erzielen. Entsprechend hat das Gehäuse des Bremskraftverstärkers einen Durchmesser von bis zu 30 Zentimetern.
Durch die Auslegung der Ventile im Bremskraftverstärker ist die Hilfskraft des Kolbens immer proportional zur Pedalkraft. Ohne Unterdruck, beispielsweise beim Abschleppen ohne Motor, muß die Pedalkraft alleine die Bremskraft aufbringen.
Historie
Verschiedene Kraftfahrzeuge bis in die 1980er Jahre hinein kamen noch ohne dieses Bauteil aus. Entweder wurden die Bremsen selbst so dimensioniert oder der Pedalweg hatte eine Größe, dass die Pedalkraft auch ohne Bremskraftverstärker ausreichte.
3. Bremsflüssigkeit
Bremsflüssigkeit ist eine Hydraulikflüssigkeit, mit ihr wird die Pedalkraft beim Bremsen auf den Radbremszylinder übertragen.
Das bereits von Blaise Pascal beschriebene hydraulische Prinzip wird bei allen Pkw und Motorrädern angewandt. Ein Ausnahme stellt die Elektrohydraulische Bremse dar (z. B. Mercedes SL 500/Baureihe R230), welche keine Druckleitungen, sondern nur Steuerleitungen enthält. Bremsflüssigkeiten müssen einen hohen Siedepunkt haben. Bei zu niedrigem Siedepunkt können sich Dampfblasen bilden. Diese ließen sich in den Bremsleitungen leicht komprimieren und die Druckübertragung würde unterbunden, was ein Bremsversagen zur Folge hätte. Übliche Leitungsdrücke bewegen sich zwischen 50 und 200 bar.
Beim Bremsvorgang entstehen an den Bremsscheiben bzw. Trommeln Temperaturen bis zu 800 Grad Celsius. Diese Wärme wird natürlich auch an die Radbremszylinder und somit an die Bremsflüssigkeit abgegeben. Die üblichen Bremsflüssigkeiten haben Siedetemperaturen von 205 °C (DOT 3), 230 °C (DOT 4), 260 °C (DOT 5).
Bremsflüssigkeiten bestehen in der Regel aus Polyglykolether. Seltener und in Spezialfällen (Oldtimer, Armee usw.) kommen Silikonflüssigkeiten und Mineralöle zum Einsatz.
Durch Wasseraufnahme der Bremsflüssigkeit (Hygroskopie), hauptsächlich über die Bremsschläuche, sinkt dieser Siedepunkt während der Zeit stark ab. Daher empfiehlt es sich, spätestens nach 2 Jahren die Bremsflüssigkeit auszutauschen (Fachwerkstatt!). Oft wird das Wasseraufnahmevermögen als Nachteil der Flüssigkeiten angegeben, doch dieses Verhalten der Flüssigkeit ist notwendig um sicherzustellen, dass niemals Wasser in Tropfenform im Bremssystem vorliegt. Das aufgenommene Wasser wird vollständig gelöst, und somit wird eine Tropfenbildung verhindert. Freie Wassertropfen führen zu örtlicher Korrosion und würden bei niedrigen Temperaturen gefrieren.
Bremsflüssigkeit ist hochgiftig und greift Haut und Augen an!
4. Elektrohydraulische Bremse
Die Elektrohydraulische Bremse (oder eng. brake-by-wire) ist ein modernes Bremsystem, das gegenüber herkömmlichen Bremsmechanismen einen kürzeren Bremsweg ermöglicht.
Funktionsweise
Bei einer konventionellen Bremsanlage wird der Bremswunsch des Fahrers mechanisch vom Bremspedal bis zum Radbremszylinder übertragen. In der Regel wird der vom Fahrer erzeugte Bremsdruck noch durch einen Bremskraftverstärker verstärkt und über den Hauptbremszylinder auf die beiden gesetzlich vorgeschriebenen Bremskreisläufe verteilt.
Bei der elektrohydraulischen Bremse wird der Fahrerwunsch elektronisch über eine Sensorik erfasst. Dabei wird über einen Wegsensor der Pedalweg (differenziert die Pedalgeschwindigkeit) und über einen zusätzlichen Drucksensor der Druckverlauf im Steuerkreis erfasst. Der daraus abgeleitete Fahrerwunsch (Teilbremsung, Notbremsung, ...) wird von einem Steuergerät verarbeitet und aufgrund der momentanen Fahrsituation ein Solldruck für jede Radbremse ermittelt. Der Fahrer hat zu den Radbremsen keinen direkten Kontakt mehr. Ein "Simulator" erzeugt das bekannte Bremsgefühl, welches bei konventionellen Bremsen durch die Ölsäule vom Hauptbremszylinder bis zu den Radbremsen verursacht wird. Das Steuergerät regelt die Hydraulikeinheit, welche durch eine Hochdruckpumpe versorgt, einen radindividuellen Bremsdruck einstellen kann. Dieser radindividuelle Bremsdruck ist von der jeweiligen Fahrsituation und dem Fahrerwunsch abhängig. Drucksensoren in jeder Radleitung ermitteln den Istdruck, so dass radindividuell der Solldruck nachgeregelt werden kann. Bei einem Ausfall des Systems wird über entsprechende Ventile wieder wie bei einer konventionellen Bremse eine direkte - jedoch unverstärkte - Verbindung zwischen dem Hauptzylinder und den Radbremsen hergestellt.
Die erste auf dem europäischen Markt verfügbare elektrohydraulische Bremse wurde von der Robert Bosch GmbH mit der DaimlerChrysler AG entwickelt. Sie ist als SBC (Sensotronic Brake Control) im Mercedes SL (R230), SLR (R199), in der E-Klasse (W211), im Maybach (W240), sowie im Mercedes CLS (W219) im Einsatz. Besonderheit beim Maybach: hier kommen gleich zwei Aggregate zum Einsatz. Alle Bremskreise sind hierbei doppelt redundant vorhanden.
Continental Teves (Alfred Teves) hat ein elektrohydraulisches Bremssystem in den USA im Ford Escape Hybrid im Serieneinsatz.
Toyota greift bei seinen Hybridfahrzeugen ebenfalls auf diese Technologie zurück. Bekanntestes Beispiel ist der seit Anfang 2004 verfügbare Toyota Prius II.
Vorteile
Kürzere Bremswege durch optimales Ausnutzen der dynamischen Achslastverlagerung (elektronisches Fahrwerk) sowie schnelleres Bremsansprechverhalten.
Geschichte
Die erste Elektrohydraulische Bremse im Fahrzeugbereich wurde von Conti/Teves entwickelt. Im Jahre 2000 wurde ein Versuchsträger (modifizierter VW-Golf) vorgestellt, der aus 100 km/h einen Bremsweg von 30 m aufwies (Bremsverzögerung 12,86 m/s²) - üblich sind maximal 38,5 m Bremsweg und 10,02 m/s² Bremsverzögerung.
Wegen Fehlern im elektrohydraulischen Bremssystem SBC musste Mercedes-Benz im Mai 2004 rund 680.000 Fahrzeuge der E- und SL-Klasse zurückrufen, eine erneute Rückrufaktion für rund 1,3 Millionen Fahrzeuge der E-, CLS- und SL-Klasse wurde im Mai 2005 gestartet.
5. Benzin
Benzin ist eine Mischung aus verschiedenen leichten Kohlenwasserstoffen. Es wird als Kraftstoff für Kraftmaschinen verwendet, besonders für Ottomotoren. Es gibt verschiedene Arten von Benzinen, die sich in der Art der Kohlenwasserstoffe unterscheiden.
Bestandteile
Die für Benzin benötigten Kohlenwasserstoffe werden normalerweise aus Erdöl durch fraktionierte Destillation und Cracken gewonnen. Benzin kann auch aus Kohle durch Kohleverflüssigung gewonnen werden. Dabei wird der Wasserstoffbedarf durch die endotherme Reaktion von Kohle und Wasser gedeckt (Kohlevergasung). Der hohe Energieaufwand und der hohe CO2-Ausstoß machen das Verfahren unwirtschaftlich, solange billiges Erdgas und Erdöl zur Verfügung stehen.
Die Kohlenwasserstoff-Moleküle im Otto-Kraftstoff haben eine Größe von 5-11 Kohlenstoffatomen.
Bestandteile des Normalbenzins:
verschiedene Kohlenwasserstoffe
Ether
höhere Alkohole (verhindern Einspritzvereisung)
Phenole (gegen Benzinalterung durch Autoxidation (Oxidation an Luft)
Komplexbildner (verhindern, dass freie Metallionen im Benzin vorkommen)
Amine - (Korrosionsschutz)
Für die Verwendung in Ottomotoren ist die Oktanzahl (ROZ) von Bedeutung. Zur Veredelung des Rohbenzins werden Additive hinzugesetzt. Das Rohbenzin unterscheidet sich hierbei bei den verschiedenen Mineralölkonzernen nicht, es stammt häufig sogar aus derselben Raffinerie. Dem Rohbenzin wird dann das jeweilige Additivpaket des belieferten Konzerns beigemischt. Die wichtigsten Benzinarten sind in der Norm DIN EN 228 festgelegt.
Arten von Benzin
Normalbenzin (ROZ 91) (In der Schweiz, Spanien, Schweden und anderen Ländern nicht erhältlich)
Super(benzin)/Eurosuper (ROZ 95) (Schweiz: 'Bleifrei 95')
Super plus (ROZ 98) (Schweiz: 'Bleifrei 98')
V-Power/ultimate 100 (ROZ 100) (nur bei Shell/Aral-Tankstellen)
Flugbenzin (ROZ 100) (bleihaltig)
Etymologische Herkunft
Der Name Benzin geht auf den deutschen Chemiker Eilhard Mitscherlich zurück. Er bezeichnete damit allerdings unser heutiges Benzol. Mitscherlich benannte den Stoff nach dem von ihm benutzten Ausgangsstoff, dem Benzoeharz. Die Zuordnung zu unserem heutigen Benzin geschah durch Justus von Liebig.
Der ursprüngliche Name stammt von dem arabischen Wort luban dschawi - "Weihrauch aus Java". Dieser Begriff gelangte durch arabische Handelsbeziehungen mit Katalonien nach Europa. Mit dem Wegfall der ersten Silbe und der Änderung des ersten a zu e entstand im Italienischen benjuì, im Mittellateinischen benzoë, woraus sich das deutsche Wort Benzol entwickelte. Im Jahr 1833 erfand Michael Faraday die Herstellung von Benzin, er nannte es damals bicarbure d'hydrogène, bevor es von Eilhard Mitscherlich in Benzin umgetauft wurde.
Die Bezeichnung Benzin steht demnach (wie manchmal fälschlicherweise angenommen) in keinem Zusammenhang mit dem Motorenbauer Carl Benz.
Bleifrei
Bleifrei heißt eine Motorenbenzinsorte, wenn ihr zur Verbesserung der Oktanzahl keine bleihaltigen Klopfschutzmittel zugesetzt wurde.
Bleifreies Benzin wurde in den 1980er Jahren in Deutschland eingeführt, als die PKW zunehmend mit Katalysatoren ausgerüstet wurden. 1988 wurde der Verkauf von verbleitem Normalbenzin in der BRD verboten, ab 1996 verzichtete die Mineralölindustrie auf den Verkauf von verbleitem Superbenzin und seit dem Jahr 2000 darf in der EU kein verbleiter Ottokraftstoff mehr angeboten werden.
6. Bremsassistent
Ein Bremsassistent ist eine Vorrichtung in einem Automobil, die dafür sorgt, dass bei einem Bremsmanöver der notwendige Pedaldruck drastisch reduziert wird, um eine Vollbremsung auszulösen. Grundlage für diese Änderung der Bremsverstärkungskennlinie ist die Geschwindigkeit mit der das Bremspedal niedergedrückt wird. Ein Blockieren der Räder wird dabei durch das Antiblockiersystem verhindert.
Technisch wird dabei im Bremskraftverstärker eine teilevakuierte Kammer mit atmosphärischen Luftdruck beaufschlagt, so dass sich die Bremskraftverstärkung ändert. Alternativ kann das auch mit einer Hydraulik erfolgen. Die Auslösung erfolgt über eine elektronische Steuerung.
Hintergrund der Einführung ist das Unvermögen vieler Kraftfahrer in einer Gefahrensituation angemessen zu reagieren und ohne zu zögern eine Vollbremsung des Fahrzeuges auszulösen.
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