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Drosselklappengehäuse: vom Pull-by-Wire zum Drive-by-Wire
Obwohl das Drosselklappengehäuse jetzt als High-Tech-Elektronik bezeichnet werden kann, war es schon immer ein wichtiger Bestandteil des Verbrennungsmotors. Die Geschichte des Drosselklappengehäuses reicht mehr als hundert Jahre zurück. Zum Beispiel kann dieses Teil auch im Ford Model T gefunden werden. Aber wie sieht die Geschichte dieses Teils aus? Sie lesen es in diesem Artikel!
Das analoge Drosselklappengehäuse
Trotz der Tatsache, dass sich das Drosselklappengehäuse im Laufe der Jahre erheblich verändert hat, ist die Aufgabe des Teils immer unverändert geblieben. Die Hauptaufgabe der Drosselklappe besteht darin, eine bestimmte Luftmenge durch zum Motor zu lassen. Dies wird durch die Klappe im Drosselklappengehäuse bestimmt. Sie könnten den Verbrennungsmotor tatsächlich als eine große Luftpumpe beschreiben, bei der die Drossel die Luftmenge in dieser Pumpe bestimmt. Je weiter die Drosselklappe geöffnet ist, desto mehr Luft gelangt in den Motor und desto mehr Drehmoment wird erzeugt.
Das Drosselklappengehäuse passt die Position der Klappe entsprechend der Position des Gaspedals an. Dies geschah früher hauptsächlich mit Hilfe eines Seilzuges, das zwischen Gaspedal und Gas gespannt war. Sobald das Gaspedal gedrückt wurde, zog das Seil an der Drossel und ließ mehr Luft in den Motor eindringen.
Nach der Einführung der Geschwindigkeitsregelung im Jahr 1958 standen die Automobilhersteller jedoch vor einem Dilemma: Wie steuern Sie das Drosselklappengehäuse, wenn niemand auf das Gaspedal tritt? Um dies zu lösen, wurde ein zusätzliches Kabel zur Drosselklappe geführt, das nicht mit der Drosselklappe, sondern mit dem Tempomat-Servo verbunden war. Problem gelöst!
Ein weiterer Faktor, der bei der Entwicklung des Drosselklappengehäuses berücksichtigt werden musste war, dass das Auto auch im Leerlauf betrieben werden musste. In dieser Situation tritt niemand auf das Gaspedal, sodass die Drosselklappe geschlossen ist. Zu diesem Zweck wurde dem Drosselklappengehäuse das stationäre Luftregelventil hinzugefügt, das auch als Leerlaufluftregelventil oder IAC bezeichnet wird. Infolgedessen konnte immer noch Sauerstoff in den Motor gelangen und die Leerlaufdrehzahl konnte reguliert werden.
Das Drive-by-Wire-Drosselklappengehäuse
Nach Jahren treuen (mechanischen) Dienstes wurde der Drosselklappenstutzen 2.0 1988 von BMW vorgestellt. Dieses sogenannte ETC-System (Electronic Throttle Control) wurde erstmals im 7er von BMW eingesetzt. Aufgrund der Forderung nach geringeren Emissionen und höherem Motorwirkungsgrad führte BMW ein System ein, bei dem das neue elektronische Drosselklappengehäuse, auch als ETB bekannt, eine wichtige Rolle spielt. Dies bedeutete, dass die Drosselklappensteuerung von nun an von der ECU (Motorsteuereinheit) und nicht mehr von einem Fahrer mit dem herkömmlichen Seilzug gesteuert wurde. Dies bezieht sich daher auf die sogenannte "Drive-by-Wire" -Technik. Wo früher eine Komponente ausschließlich aus mechanischen, elektronischen oder elektromechanischen Systemen bestand, werden heute diese Funktionen ausgeführt.
Der Betrieb dieses neuen elektronischen Drosselklappengehäuses ist jedoch in vielerlei Hinsicht immer noch der gleiche wie beim herkömmlichen Drosselklappengehäuse. Der Hauptauslöser ist immer noch die Position des Gaspedals. Im Gegensatz zum Gaspedal verfügt dieses System über einen Positionssensor (APS oder TPS), der die Position des Gaspedals misst und an die ECU überträgt. Das Steuergerät arbeitet dann nicht nur mit den Daten dieses Positionssensors, sondern verwendet auch andere Daten, normalerweise von Sensoren des Motors oder Getriebes. Basierend auf all diesen Informationen bestimmt das Steuergerät, welche Aktion gewünscht wird, und sendet dann einen Befehl an das elektronische Drosselklappengehäuse.
Die Verwendung eines elektronischen Drosselklappengehäuses hat große Vorteile. Der vielleicht wichtigste Vorteil ist die erhöhte Sicherheit. Da das ETC bei der Bestimmung der Gaspedalstellung nicht nur die Position des Gaspedals berücksichtigt, können auch Dinge wie der Grip berücksichtigt werden. Wenn beispielsweise die Traktionskontrolle in das Auto eingreift, kann dies dazu führen, dass die Drosselklappe eine andere Position einnimmt. Die Position der Drossel kann daher von der Position des Gaspedals abweichen. Darüber hinaus können Vorkollisionssysteme auch das Drosselklappengehäuse beeinflussen.
Ein defektes elektronisches Drosselklappengehäuse
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