Wie funktioniert ein Auto?
Ein Auto ist eine sehr komplexe Angelegenheit und würde man alle Details genau beschreiben wollen, so würde man ein ganzes Buch damit füllen. Alle, die einen groben Überblick erhalten wollen, wie ein Auto funktioniert, können sich die nachfolgende Beschreibung durchlesen.
1. Die wichtigsten Komponenten
Damit ein Auto funktioniert, muss dieses aus verschiedenen wichtigen Komponenten zusammengesetzt werden:
Antrieb
Lenkung
Bremse
2. Der Antrieb
Um einen Gegenstand fortzubewegen, wird immer eine bestimmte Menge an Energie benötigt. Bei einem Auto wird diese Energie vom Motor erzeugt. Hierzu erhält jedes Auto einen Verbrennungsmotor, der in der Regel unter der Motorhaube eingebaut wird. Es gibt auch ein paar Automodelle, bei denen der Motor im Heck verbaut wird.
Der Motor eines Autos benötigt ein Luft-Kraftstoffgemisch und eine Hitzequelle, die das Luft-Kraftstoffgemisch zum Explodieren bringt. Die hierbei entstehende Kraft wird über diverse Keil- oder Zahnriemen an weitere Bauteile übertragen. Diese Bauteile sorgen dafür, dass Strom produziert wird oder geben die Drehzahl des Motors an das Getriebe weiter. Das Getriebe bearbeitet die erhaltene Drehzahl, reguliert diese und fördert sie an die Antriebsräder weiter.
So geschieht es, dass sich die Reifen drehen. Bei einem Auto wird immer nur eine Achse angetrieben: Beim Frontantrieb sind dies die Vorderräder, bei einem Heckantrieb die Hinterräder.
Die bei der Verbrennung entstehenden Abgase werden über den Auspuff abgeleitet. Um die Umwelt weniger zu belasten, wird ein Katalysator dazwischen geschaltet, damit die schädlichen Stoffe weitestgehend abgebaut werden.
3. Die Lenkung
Der Autofahrer betätigt das Lenkrad, und schon fährt das Auto in die gewünschte Richtung. Wie funktioniert das? Das Lenkrad ist über diverse Lenkstangen und Übersetzungsmechanismen mit der Lenkstange der Vorderräder verbunden. Diese übernehmen die eingeschlagene Richtung des Lenkrades und drehen die Räder in diese Richtung.
Durch die Schrägstellung der Räder fährt das Auto dann in die gewünschte Richtung. Unabhängig davon, ob es sich beim Auto um einen Front- oder Heckantrieb handelt, werden immer nur die Vorderräder gelenkt. Die Hinterräder folgen, d.h. sie werden einfach in diese Richtung mitgezogen, können aber nicht eingeschlagen werden.
4. Bremse
Nun ist es ja nicht nur wichtig, dass sich ein Auto fortbewegt, es sollte auch wieder zum Stehen gebracht werden. Aus diesem Grund wurde ein kompliziertes Bremssystem eingebaut. Hierbei betätigt der Autofahrer das Bremspedal und über die sogenannten Bremsleitungen wird dieser Impuls an die Bremsen weitergegeben.
Die Bremsen eines Autos können entweder nur aus Trommelbremsen oder auch aus Scheibenbremsen bestehen. Moderne Autos bestehen hauptsächlich nur noch aus Scheibenbremsen, da hier eine höhere Bremswirkung erzielt werden kann.
Wenn der Bremsimpuls über die Bremsleitungen bei den Bremsen ankommt, dann wird bei den Scheibenbremsen der Bremszylinder bewegt. Dieser drückt in der Folge die Bremsbeläge an die Bremsscheiben, so dass die Geschwindigkeit des Autos hierdurch reduziert wird.
5. Zusammenspiel zwischen Fahrer und Auto
Die oben beschriebenen Funktionen eines Autos funktionieren nicht von allein. Der Mensch muss hierzu immer entweder das Gaspedal, die Kupplung, das Bremspedal oder die Lenkung benutzen. Über diverse Leitungen, Zahnräder oder Wellen wird dann das entsprechende Aggregat angetrieben. Damit ein Auto in verschiedenen Geschwindigkeitsstufen gefahren werden kann, muss der Autofahrer unterschiedliche Gänge einlegen. Dies geschieht, indem die Kupplung betätigt wird, das Auto sich sodann im Leerlauf befindet und anschließend der nächste Gang per Ganghebel eingelegt wird.
Wenn dann anschließend die Kupplung wieder betätigt wird, dann ist der neue Gang drinnen und das Auto kann mit einer höheren Geschwindigkeit gefahren werden. Das Zusammenspiel zwischen dem Gang und der Stellung des Gaspedals wirkt sich direkt auf die Drehzahl aus, die im Motor erzeugt wird. Die Drehzahl ist unter anderem dafür zuständig, wie viel Kraftstoff das Auto verbraucht. Und somit kann jeder Autofahrer darauf Einfluss nehmen, wie stark die Umwelt belastet wird.