Kraftfahrzeug
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Das Kraftfahrzeug: Technik, Kraftstoffe und Motoren

Kraftfahrzeug - ein Begriff den man immer wieder hört. Doch was genau verbirgt sich dahinter? Was fällt darunter, welche Unterschiede gibt es und welche grundlegende Technik ist eingebaut? All das erfahren Sie hier.

Ein Kraftfahrzeug, kurz Kfz, ist einfach ein durch Motorkraft angetriebenes Fahrzeug. Dazu zählen PKW genauso wie auch Mofas und LKW. Das Herzstück eines Kraftfahrzeugs ist natürlich der Motor, wobei vorrangig Verbrennungsmotoren verbaut werden. Allerdings sind alternative Kraftstoffe und Antriebe wie Elektromotoren, Gasmotoren oder Hybridmotoren immer mehr auf den Vormarsch.

Ottomotoren und Dieselmotoren

In herkömmlichen Autos sind zumeist Ottomotoren (Benzin) oder Dieselmotoren (Diesel) verbaut. Der Dieselmotor wurde 1892 von Rudolf Diesel erfunden; der Ottomotor geht auf Nicolaus August Otto zurück, einem der Miterfinder. Während beim Ottomotor zum Entzünden des Kraftstoffs eine Zündkerze benötigt wird, gibt es beim Dieselmotor keine Zündvorrichtung. Hier wird die Luft im Kolben auf bis zu 900°C erhitzt und kann so den Kraftstoff entzünden. Aufgrund des hohen Schadstoffausstoßes werden Dieselautos in Deutschland wesentlich schlechter bzw. höher besteuert als Benziner. Da sich zudem die Preise für Diesel und Benzin in den letzten Jahren mehr und mehr angenähert haben, haben Dieselautos kaum noch Vorteile gegenüber Benzinern.

Auch die ursprünglich von Dieselmotoren stammende Einspritzanlage, hat sich mittlerweile komplett bei Ottomotoren durchgesetzt. Eine Einspritzanlage senkt den Kraftstoffverbrauch und reduziert die Abgase, die ausgestoßen werden. Sie kommt damit sowohl der Umwelt, als auch dem eigenen Geldbeutel zugute und ist heute nicht mehr aus Kraftfahrzeugen wegzudenken. Der konventionelle Vergaser aus früheren Tagen hat aufgrund des hohen Verbrauchs und hoher Abgaswerte zunehmend ausgedient.

Alternative Antriebe und Kraftstoffe sind im kommen

Zunehmend im Kommen sind auf dem Otto-Prozess basierende Gasmotoren. Der Gasmotor findet vor allem bei der Strom- und Wärmeerzeugung Verwendung, in Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen etwa. Die Leistung der kleinen und mittelgroßen Gasmotoren reicht dabei von 20 bis zu 1500 Kilowatt. Inzwischen wird der Gasmotor aber auch für Autobesitzer immer interessanter. Gasmotoren sind in ökonomischer und ökologischer Hinsicht vielfach besser ist als ein Benzinmotor. Ein Umrüsten des Motors ist heute bei den meisten Benzinern problemlos möglich. Im Fokus stehen zudem mehr alternative Kraftstoffe wie Wasserstoff oder Biokraftstoffe.

Motoren gibt es als Zwei- oder Viertakter

Motoren kann man nach ihrem Wirkungsprinzip in Zweitakter und Viertakter unterscheiden. Während beim Zweitaktmotor nur zwei Takte (eine Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Kolbens) benötigt werden, sind es beim Viertakter eben besagte vier Takte. In den meisten Autos steckt ein Viertaktmotor, Zweitaktmotoren kommen etwa bei Motorrädern, Lokomotiven und Lastkraftwagen zum Einsatz. Ein Vorteil des Zweitakters ist, dass er doppelt so viele Arbeitstakte pro Zeiteinheit wie ein Viertaktmotor schafft. Dadurch sind ein geringerer Hubraum und eine geringere Masse nötig. Zudem sind mit einem Zweitaktantrieb höhere Drehzahlen möglich. Die Nachteile des Zweitaktmotors sind die viel höheren Emissionswerte und die geringere Motorbremswirkung.

Das Getriebe im Kraftfahrzeug

Neben dem Motor gehören Fahrwerk, Lichtmaschine, Batterie und Getriebe zu den wesentlichen Teilen eines Automobils. Mit dem Getriebe wird die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Autos gesteuert. Es übersetzt die Motordrehzahl auf die Antriebsdrehzahl und besteht in der Regel aus einem System an unterschiedlichen Zahnrädern. Bei einem Schaltgetriebe entsprechen die Gänge den Einstellungen der Zahnräder. Verantwortlich für das korrekte Funktionieren des Getriebes ist das Drehzahlband. Ein moderner Verbrennungsmotor hat im Bereich der nutzbaren Drehzahl nur einen sehr schmalen Bereich zur Verfügung. Wird der Motor über diesen Bereich hinaus betrieben, kann dies schnell zu Schäden führen. Ist die Drehzahl wiederum zu niedrig, bleibt der Motor stehen. Umgangssprachlich bezeichnet man das als "abwürgen".

Der Stromerzeuger in Kraftfahrzeugen

Die Lichtmaschine versorgt sämtliche elektrische Geräte an Bord des Kraftfahrzeugs mit Energie. Die Lichtmaschine speist bei laufendem Motor eine Batterie mit Strom, welche die erzeugte elektrische Energie speichert. Dadurch steht der Strom auch bei abgeschaltetem oder langsam laufendem Motor zur Verfügung, der dann beispielsweise zum Betreiben des Radios genutzt werden kann. Die Batterie wird zudem zum Anlassen des Motors verwendet. Wenn diese leer ist, kann der Motor nicht gestartet werden. Die Bezeichnung Lichtmaschine geht auf frühere Auto-Modelle zurück. In diesen diente das Gerät lediglich zur Versorgung der Scheinwerfer. Damals wurde die Lichtmaschine noch nicht zum Starten des Motors benötigt, dafür wurde eine Magnetzündung verwendet.

Diebstahlwarner und Bremsassistenten

Darüber hinaus gibt es in modernen Kraftfahrzeugen die verschiedensten elektrischen Anlagen, die der Fahrsicherheit dienen. Klimaanlagen, Wegfahrsperren oder Airbags sind in vielen Autos serienmäßig eingebaut. Zur Erhöhung der Fahrsicherheit sind Autos mit einem Bremsassistent ausgestattet, der bei der Gefahrenbremsung unterstützend eingreift. Gerade Vollbremsungen werden oftmals zu zögerlich ausgeführt, weil der Fahrer einer extremen Stresssituation ausgesetzt ist. Der Bremsassistent sorgt dafür, dass das Maximum an Bremskraft erzielt wird, auch wenn der Fahrer das Bremspedal nicht ausreichend durchgetreten hat.

Ebenfalls nicht mehr wegzudenken sind Diebstahlwarnanlagen, wobei moderne Anlagen das Auto nicht mehr zum Hupen und Blinken bringen. Sie können den Besitzer des Wagens informieren und gleichzeitig ein Signal an die Polizei senden. Sogar die der Standort des Pkws kann hierbei übermittelt werden, was ein Melden bei der Polizei komplett überflüssig macht. Zwar können Diebstahlwarnanlagen keinen hundertprozentigen Schutz bieten, aber abschreckend auf Langfinger sind sie allemal.