Der Kontrolleur und seine Gehilfen gegen den Fehlerteufel

Oder wie das mit den Steuergeräten ist, die sich Sensorsignale anschauen müssen.

Der Mensch ist ein komisches Wesen.

Irgendwann muss er mal losziehen und etwas tun, sonst knurrt der Magen. Das kann schon lästig werden also wird in der Zwischenzeit Energie gespart wo es geht.
Beim Auto nennt man das Effizienz, beim Mensch Faulheit.

Bleiben wir beim Auto.

Am Anfang, das Auto hatte gerade so das Fahrem gelernt, wurde gesteuert. Mit den Händen das Lenkrad und mit den Füßen die Pedale, wenn es nicht noch große Hebel waren. Das Ergebnis wurde höchstens vom Fahrer kontrolliert. Das Auto tut also was es kann um dem Fahrerwunsch nachzukommen. Passt der Jenige nicht auf, geht auch mal schnell etwas kaputt. Man musste also wissen was man auf keinen Fall tun darf. Zum Beispiel Volllast bei kaltem Motor. Heute ist das nicht mehr so selbstverständlich, da soll bitteschön das Auto selbst wissen was gut ist.

Bleiben wir zunächst beim Oldtimer. Wir haben den armen Motor gerade aus seinem Schlummer geweckt und müssen jetzt unbedingt ganz schnell losbrausen. Also Vollgas!

Was kann passieren? So ein Motor besteht im Grunde immernoch aus den gleichen Grundbestandteilen wie zu seiner Entstehung. Einige Teile sind beweglich und teilen sich den gleichen Bewegungsraum, in dem sie abwechselnd unterwegs sind. Ich meine hier den Kolben und die Ventile. Der Kolben macht Platz im Hubraum und die Ventile können aufgehen um entweder Abgase hinaus oder Frischluft – bei indirekt einspritzenden Motoren kommt noch Kraftstoff dazu – hinein zu lassen. Immer schön im Wechsel und ja nicht zu schnell. Lässt man seinem Motor nach längerer Pause zum Abkühlen nun aber nicht genug Zeit damit alle seine Bauteile einigermaßen gleichmäßig warm werden können, kann das böse Folgen haben. Hier ein Beispiel.
Vielleicht heizen sich die Ventile viel schneller auf als die benachbarten Bauteile, dehnen sich schneller aus und bleiben stecken. Leider weiß das der ankommende Kolben nicht und beschädigt meist nicht nur das offen stehende Ventil sondern auch dessen Führung. Die Diagnose findet durch Zerlegen und Begutachten statt, bei diesem Schadenbild ist der Schuldige schnell ausgemacht.
Es mangelte schlicht an kritischen Beobachtern, die regelnd eingreifen können.

Das änderte sich im Laufe der Entwicklung.
Dabei wurden zunächst mechanische Möglichkeiten und später analoge Steuergerägte eingesetzt. Heute kommen aufgrund guter und kostengünstiger Verfügbarkeit hauptsächlich digitale Steuergeräte zum Einsatz.

Ab jetzt wird also geregelt was das Zeug hält. Und je mehr geregelt wird umso mehr scheint sich die gefühlte Verantwortung zu verschieben. Wenn die Technik schon aufpasst, dann bitteschön so, dass auch jede erdenkliche Dummheit des Fahrers erkannt und verhindert wird. Dabei muss man ihm sehr genau auf die Finger schauen. Das darf wörtlich genommen werden, denn das moderne Auto beobachtet mit einer Kamera den Fahrer um beispielsweise Müdigkeit feststellen zu können. Davon unabhängig weiß es wieviele Hände am Lenkrad sind, wie schnell die Pedale bewegt werden und wie sportlich der Fahrstil ist. Natürlich weiß es auch, was man sonst noch so beim Fahren macht. Bedienung des Navi, Spielen am Controller usw. Einiges wird schon während der Fahrt gar nicht mehr zugelassen worüber sich dann der Beifahrer ärgert, obwohl das Auto wissen müsste das dieser an Bord ist. Aber ich schweife ab.

Zurück zu unserem Motor, dieses Mal mit modernem Steuergerät.

Zu den Funktionen im Steuergerät gehört auch der Eingriff zum Schutz des Motors. Diesem lässt sich nun nicht mehr im kalten Zustand die volle Leistung entlocken, weil Temperatursensoren dem Steuergerät mitteilen wie warm Kühlwasser, Öl und Luft sind.
Der Fahrer wundert sich dann womöglich warum sein Auto nicht so will wie er.
Also brauchen wir eine Anzeige für ihn, dann fällt es auch dem Werkstattmeister leichter dem lieben Kunden zu erklären, warum sein Auto keine so rechte Lust hat. Diese Anzeige wurde und wird leider viel zu häufig weggespart. In der Werkstatt lassen sich solche Fragestellungen meist schon mit den Grundkenntnissen dieser Berufsgruppe beantworten und spätestens die Analogie, dass sich auch ein Sportler erstmal warm machen muss, bis er Höchstleistung bringen kann, sollte jedem eingehen.
Doch wie verhält es sich, wenn der Motor ganz offensichtlich warm ist und trotzdem nicht so richtig will? Standartantwort: Den müssen wir Auslesen! Das ist ja auch soviel einfacher als sich Zeit für den Kunden zu nehmen und erstmal alle Randbedingungen zu erfragen. Nebenbei kann man so auch mehr Kunden am Tag abarbeiten, eine tolle Sache.

Mit Auslesen ist die Fehlerspeicherabfrage gemeint. Ein einfaches, meist schnelles Mittel für einen ersten Überblick. Was wird gemacht? Alle Kontrolleure im Fahrzeug werden gefragt, ob Ihnen denn etwas Verdächtiges aufgefallen ist. Der Kontrolleur für den Motor meldet dann auch gleich, dass hier etwas mit der Temperaturüberwachung schief läuft. Der Motor müsste längst warm sein, aber sein Gehilfe, der Temperaturfühler für den Kühlwasserkreislauf, sagt, dass hier alles nur lauwarm ist. Woher weiß der Kontrolleur dann überhaupt, dass der Motor warm sein müsste?

Was wir Erfahrung nennen muss dem Steuergerät aufwändig über ein Rechenmodell beigebracht werden.
Oder man verbaut einen zweiten Sensor, der etwas Ähnliches misst (Öltemperatur).
Der Kontrolleur schaut also wie lange der Motor schon läuft und rechnet darüber einen Schätzwert für die Temperatur aus oder fragt bei seinem Gehilfen fürs Öl nach wie es dort so aussieht. Letzteres braucht länger zum warm werden also müsste es beim Wasser eine höhere Temperaturmeldung geben. Aber der Gehilfe Kühlwasser behauptet steif und fest 30°C obwohl Kollege Öl schon 40°C hat und der Kontrolleur so ca. 90°C fürs Wasser schätzt. Wer hat hier nun recht und warum ist das überhaupt so wichtig?
Der Motor arbeitet mit einem Krafstoff-Luft-Gemisch, dessen Zusammensetzung wichtig für einen runden Lauf ist. Zu viel oder zu wenig Kraftstoff sorgt erst für mangelnde Leistung, später für Geräusche wie Rasseln, Nageln oder Klopfen und schließlich kann der Motor sogar aus oder gar kaputt gehen.

Der Kontrolleur weiß genau für welchen Temperaturbereich welches Kraftstoff-Luft-Gemisch richtig ist – das wird beim Entwickeln und Testen des Aggregats für jeden Motor bestimmt. Er kann also nun bestimmen, welcher Temperaturwert genutz wird. Läuft der Motor mit den geschätzten 90°C rund, müssen die gemessenen 30°C falsch sein. Toll wenn man so einen fitten Kontrolleur hat, denn der kann dann auch in sein Logbuch schreiben: Gehilfe Kühlwassertemperatur macht Unsinn.

Aber wenn die Temperatur nicht stimmt muss es doch der Gehilfe sein? Leider nicht. Die ungewöhnlich niedrige Temperatur kann auch richtig, naja zumindest richtig gemessen sein. Ein kaputtes Thermostat kann das Wasser ständig über den großen Kreislauf schicken, so dass dieses viel zu stark abgekühlt wird. Wenn nun also der Kontrolleur nicht darauf achtet wie der Motor läuft schreibt er immernoch: Gehilfe Kühlwassertemperatur macht Unsinn.

Er könnte aber auch schreiben: Fehler im Kühlkreislauf / Motorbetriebstemperatur wird nicht erreicht.
Und woher weiß nun der Werkstattmeister welchen Kontrolleur er hat? Muss er nicht wissen, weil in diesem Beispiel meist das Handauflegen reicht. Je nachdem welche Kühlwasserschläuche wie warm werden ist die Ursache recht schnell gefunden, was nebenbei schon der Lehrling meist schnell begriffen hat.
Sollte er dennoch wissen welche Fähigkeiten seine Steuergeräte haben? Es wäre schön, aber die Erfahrung sagt etwas Anderes: Die meisten wissen es nicht. Damit meine ich nicht diesen speziellen Fall oder irgendeinen anderen Fall der häufig vorkommt. Dieses Wissen hilft hauptsächlich in unbekannten Fehlerfällen, um abgrenzen zu können was das Auto selbst erkennen kann und was nicht. Alleine schon weil es für die meisten Fälle immernoch Menschen sind, die sich den Kontrolleur und seine Fähigkeiten ausdenken. Eines ist sicher: Wir müssen lernen, egal ob wir in der Werkstatt stehen und den Fehler suchen oder selbst im Auto sitzen und es bedienen wollen.
In einigen Jahrzehnten fährt das Auto vielleicht alleine. Aber bitte nicht wenn weiterhin alle Kontrolleure im Auto unabhängig von Ihren Fähigkeiten arbeiten dürfen.

P.s.: Die eigentliche Arbeit zur Fehlerbewertung macht meist nicht das Fahrzeug selbst. Meist treten die Probleme ja auf, nachdem die Autos schon lange verkauft sind, also müssen solche Fälle an anderer Stelle hinterlegt werden. Das macht jeder Hersteller ein wenig anders, aber viele nutzen dafür die Diagnosesoftware des Fahrzeugtesters. Aber das, liebe Leser, ist eine andere Geschichte.

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