1.3. Lernfeld. Das Kraftfahrzeug und seine Baugruppen. 1 Der Automobilkaufmann und die Kraftfahrzeugtechnik

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1 Das Kraftfahrzeug und seine Baugruppen Lernfeld Der Automobilkaufmann und die Kraftfahrzeugtechnik Die Aufgabenbereiche und Einsatzmöglichkeiten von Automobilkaufleuten sind vielfältig. In Autohäusern arbeiten sie in den typischen Geschäftsfeldern Kundendienst, Ersatzteillager und Fahrzeug-Vertrieb. Hier tragen sie in erster Linie dazu bei, den wirtschaftlichen Betriebsablauf zu sichern und haben nicht immer den unmittelbaren Kontakt zum Auto. Ist es dafür notwendig, dass diese Autokaufleute über genauere Kenntnisse der Kfz-Technik verfügen? Hierfür gibt es in der Regel doch die Spezialisten, die Kfz- Mechaniker und die Meister. Auf sie ist jeder Betrieb zwingend angewiesen, doch ein gewisser Weitblick wird von allen Mitarbeitern verlangt, denn die Kaufleute sind in vielen Situationen das Bindeglied zwischen der Werkstatt und dem Kunden. Der Automobilkaufmann: Bindeglied zwischen Kunden und Technik Gute Technikkenntnisse sind eine Voraussetzung dafür, Zeitaufwand und Kosten einer Reparatur einzuschätzen, die Rechnung zu erstellen und diese dem Kunden erläutern zu können. Technische Grundkenntnisse sind Voraussetzung des wirtschaftlichen Erfolges

2 10 Das Kraftfahrzeug und seine Baugruppen Beim Direktverkauf von Ersatzteilen und Zubehör benötigt man Fachkenntnisse, um Ergänzungsangebote geben zu können und Reklamationen zu bearbeiten. Weiterhin muss der Autokaufmann Abfall- und Reststoffarten kennen und Entsorgungsvorschriften für Gefahrenstoffe befolgen. Schließlich ist bei der Inzahlungnahme von Gebrauchtwagen Fachwissen notwendig, um Mängel an gebrauchten Fahrzeugen zu erkennen und um einen korrekten Schätzbericht zu erstellen. Teilsysteme des Kraftfahrzeugs: Motor, Kraftübertragung, Fahrwerk, elektrische Anlage, Karosserie. Damit ist der Anspruch des nachfolgenden Technikteils umrissen: Die angedeuteten Beispiele zeigen, dass es notwendig ist, den Auszubildenden den Aufbau von Kraftfahrzeugen und die grundsätzlichen funktionellen Zusammenhänge zu vermitteln. Sie sollen ihre in der betrieblichen Praxis erworbenen Kenntnisse kundenorientiert anwenden und damit eine hohe Beratungsqualität sicherstellen. Das Kraftfahrzeug kann als komplexes System betrachtet werden, das sich in vielfältige Teilsysteme zerlegen lässt. Auf diese Weise können die komplizierten technischen und physikalischen Zusammenhänge anschaulich gemacht werden. Für die einwandfreie Funktion des Gesamtsystems Kraftfahrzeug ist das optimale Zusammenwirken aller Teilsysteme notwendig. Diskutieren Sie, warum es wichtig ist, dass ein Automobilkaufmann über technische Zusammenhänge Bescheid weiß. Wie funktioniert das Gesamtsystem Kraftfahrzeug? Wie tragen die Teilsysteme zur optimalen Funktion des Gesamtsystems bei?

3 Das Kraftfahrzeug und seine Baugruppen 11 2 Der Motor das Herz des Kraftfahrzeugs Was geschieht in einem Verbrennungsmotor? 1 Nockenwelle 2 Zahnriemen 3 Turbolader 4 Kolben 5 Kurbelwelle 6 Ölfilter Direkteinspritzender Ottomotor mit Tuboaufladung Im Zylinder des Motors wird die chemische Energie des Kraftstoffs durch Verbrennung in Wärmeenergie umgewandelt. Die Wärmeausdehnung der verbrannten Gase erzeugt einen Arbeitsdruck, der in Bewegung umgesetzt wird und letztlich auf die Antriebsräder übertragen wird. Für den Antrieb von Kraftfahrzeugen werden vor allem Viertakt-Ottomotoren, Viertakt-Dieselmotoren und zum Teil noch Zweitakt-Ottomotoren für Krafträder eingesetzt. Das Herz des Kraftfahrzeugs ist der Motor. Er bestimmt maßgeblich die Leistungsfähigkeit des Fahrzeugs. Überwiegend hat sich der Verbrennungsmotor durchgesetzt. Verbrennungsmotoren: Viertakt- Ottomotoren, Viertakt- Dieselmotoren, Zweitakt- Ottomotoren. Prinzip der Verbrennungsmotoren

4 12 Das Kraftfahrzeug und seine Baugruppen 2.1 Grundprinzip des Viertakt-Ottomotors Gemischbildung durch Einspritzanlagen Der Ottomotor hat sich als wichtigste Antriebsart für Pkw und Krafträder durchgesetzt. Er ist benannt nach dem Erfinder des Viertakt-Arbeitsprinzips Nikolaus A. Otto ( ). Beim Ottomotor wird durch einen Vergaser oder eine Einspritzanlage außerhalb des Zylinders ein Luft-Kraftstoff-Gemisch gebildet. Das Gemisch wird durch den abwärts gehenden Kolben in den Verbrennungsraum gesaugt. Die einströmende Menge wird durch die Drosselklappe reguliert. Nach der Verdichtung im Zylinder wird über eine Zündkerze die Verbrennung des Gemisches eingeleitet. Die entstehende Verbrennungswärme erhöht den Druck und erzeugt über den Kolben, die Pleuelstange und die Kurbelwelle mechanische Arbeit. Nach der Verbrennung stößt der Kolben die verbrannten Gase aus und saugt wieder frisches Gemisch in den Zylinder Steuerdiagramm OT = oberer Totpunkt UT = unterer Totpunkt Die Zeitpunkte, in denen sich die Ventile öffnen bzw. schließen, werden Steuerzeiten genannt und in Kurbelwinkelgraden angegeben. Die beiden Endpunkte des Kolbens OT und UT (oberer und unterer Totpunkt) sind die Bezugspunkte für die Steuerzeiten bzw. für die Angabe der Vorzündung. Zwischen Ausstoßtakt und Ansaugtakt sind im Endpunkt OT Einlass- und Auslassventil kurzfristig gleichzeitig geöffnet. Dieser Zustand wird als Ventilüberschneidung bezeichnet. Er begünstigt die Entleerung des Zylinders von Abgasen und die Zufuhr von Frischgas. Stellt man die Öffnungs- und Schließzeiten der Ventile als Winkel der Kurbelwellenumdrehung in Grad dar, erhält man das Steuerdiagramm. 1. Umdrehung 2. Umdrehung 1. Takt Ansaugen 2. Takt Verdichten 3. Takt Arbeiten 4. Takt Ausstoßen Steuerdiagramm Arbeitsdiagramm Druck im Zylinder bar Ausstoßen OT Ausdehnen Verdichten Ansaugen UT Das Viertakt- Prinzip

5 Das Kraftfahrzeug und seine Baugruppen Vorgänge während der vier Takte Das Viertakt-Prinzip bei Motoren bedeutet, dass für ein vollständiges Arbeitsspiel vier Bewegungen des Kolbens im Zylinder notwendig sind. Die 4 Takte des Arbeitsspiels sind: Ansaugen, Verdichten, Arbeiten und Ausstoßen. Dabei macht die Kurbelwelle zwei Umdrehungen. Steuerzeiten geben an, zu welchem Zeitpunkt die Ventile zum Gaswechsel geöffnet oder geschlossen werden. Der Gaswechsel des Viertakt-Ottomotors wird durch die Ventile gesteuert. Sie werden von der Nockenwelle betätigt und öffnen und schließen entsprechend der Steuerzeiten die Einlass- und Auslasskanäle. Steuerzeiten geben an, zu welchem Zeitpunkt die Ventile zum Gaswechsel geöffnet oder geschlossen werden 1. Takt: Ansaugen Einlassventil (EV) ist geöffnet, Auslassventil (AV) ist geschlossen, Kolben bewegt sich nach unten, durch den entstehenden Unterdruck im Zylinder wird Luft-Kraftstoff-Gemisch angesaugt. 2. Takt: Verdichten EV ist geschlossen, AV ist geschlossen, Kolben bewegt sich nach oben, Luft-Kraftstoff-Gemisch wird je nach Konstruktion auf 1 1 des ursprünglichen Rauminhaltes 8 11 zusammengedrückt, Druck und Temperatur des Gemisches steigen. 3. Takt: Arbeiten EV ist geschlossen, AV ist geschlossen, Zündung durch elektrischen Zündfunken am Ende des Verdichtungstaktes, Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches, Ausdehnung der verbrannten Gase, Kolben bewegt sich abwärts und leistet über die Pleuelstange Arbeit auf die Kurbelwelle.

6 14 Das Kraftfahrzeug und seine Baugruppen 4. Takt: Ausstoßen EV ist geschlossen, AV ist geöffnet, Kolben bewegt sich aufwärts, verbrannte Gase werden durch das AV ausgestoßen.???? Beschreiben Sie die Energieformen eines Verbrennungsmotors. Zu welchem Zeitpunkt wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch gezündet? Warum muss das Gemisch im 2. Takt sehr stark verdichtet werden? Bei welchem Takt tritt eine Ventilüberschneidung auf? 2.2 Teilsysteme des Viertakt-Ottomotors Das Zusammenwirken aller Teilsysteme und Bauteile ist die Bedingung dafür, dass der Motor einwandfrei funktioniert. Der Viertakt-Ottomotor benötigt dazu folgende Baugruppen: das Gemischbildungssystem, das Zündsystem, das Kühlsystem, das Schmiersystem, das Ventilsteuersystem, die mechanischen Systeme. Kurbelwelle Kolben Der Motor ein Zusammenspiel von Systemen Pleuel

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