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  E-Gas



Einführung

E-Gas bedeutet, dass die Drosselklappe beim Benzinmotor oder die Einspritzanlage beim Dieselmotor nicht mehr mechanisch, sondern elektrisch über das Gaspedal (Fahrpedal) und das entsprechende Steuergerät betätigt wird. So werden Motoren mit mehr als einer Drosselklappe (z.B. bei zwei Zylinderbänken) leichter synchronisierbar. Ebenfalls kann eine Tempomat-Funktion einfach integriert werden. E-Gas ersetzt damit auch den Leerlauf-Füllungsregler oder den Drosselklappenansteller. Bei Zusammenarbeit mit dem ABS-Steuergerät kann beim Eingreifen der elektronischen Differenzialsperre das Motordrehmoment einfacher zurückgenommen werden. Auch die schadstoffreduzierende Dämpfung der Gasrücknahme ist jetzt leichter möglich.
Es gab Dieselmotoren, die in bestimmten Betriebszuständen (z.B. unter Last kurz über Leerlaufdrehzahl) unschöne Geräusche hatten oder zum Ruckeln neigten. Bei der entsprechenden Fahrpedalstellung wird hier vom Steuergerät die Drosselklappe einfach etwas weiter geöffnet. Die gewünschte Drehzahl wird übersprungen, der zugehörige Geschwindigkeitsbereich muss durch Schalten erreicht werden. Auch kann der Motor bei Höchstdrehzahl über E-Gas sanfter abgeregelt werden.

Funktion

Zur Sicherheit ist der Fahrpedalsensor mit mindestens zwei Widerständen (Potentiometer) mit verschiedenen Arbeitsbereichen (1 - 4 V und 0,5 - 2 V) und getrennten Leitungen ausgerüstet. Die Drosselklappe wird durch einen Stellmotor betätigt und zusätzlich durch zwei meist gegenläufig arbeitende Potentiometer überwacht. Das Motor-Steuergerät wertet diese und viele andere Signale aus und steuert den Stellmotor an der Drosselklappe entsprechend an. Es dürfte wohl klar sein, dass die Verarbeitung bei einem solch sicherheitsrelevanten System doppelt ausgelegt ist.
Bei der Einführung von E-Gas sorgte die Notlauffunktion bisweilen für Diskussionen. Wenn nur ein Widerstand des Fußfahrgebers ausfällt, wird wahrscheinlich ein Fehler gesetzt und das Auto funktioniert weiter wie gehabt. Geben beide kein Signal mehr, dann kann das Steuergerät nicht anders reagieren, als die Motordrehzahl in gewissen Situationen oder permanent deutlich anzuheben, um damit z.B. die Werkstatt zu erreichen. Moderne E-Gas-Regelungen beziehen den Saugrohrdruck bzw. die Luftmasse, den Kupplungs- und Bremslichtschalter und die Raddrehzahl bzw. die Fahrgeschwindigkeit ein. Dann kann an der Ampel bei getretener Bremse die Drehzahl gesenkt und beim Anfahren und auf einer Bergaufstrecke entsprechend erhöht werden. Wichtig ist allerdings, dass ein defekter Fußfahrgeber auch durch eine noch so geschickte Notlaufprogrammierung nicht gut ersetzt werden kann. Wie soll denn das Steuergerät wissen, was der/die Fahrer/in will? Im Notlauf mehr als 50% der Last anzusteuern, ist ohnehin weder möglich noch sinnvoll.
Übrigens kann auch der Stellmotor für die Motordrehzahl ausfallen. Bei ihm ist allerdings die Notlauffunktion einfacher, nimmt er doch durch eine Feder dann exakt die Stellung ein, die für eine erhöhte Leerlaufdrehzahl notwendig ist.

Wichtig

Bei all den Einzelgründen für die Einführung von E-Gas kann man den Hauptgrund leicht aus dem Auge verlieren. Es geht um die Regelung des Motordrehmoments unabhängig von der Gaspedalstellung. Das Steuergerät sammelt alle Informationen und bestimmt danach unter Drehmoment-, Verbrauchs- und Abgasaspekten die Drosselklappenstellung. Dabei ist sogar eine stärkere Öffnung trotz Gaspedalrücknahme und ein Schließen trotz Gasgeben möglich, z.B. beim Schalten der Automatik während eines Beschleunigungsvorgangs. Natürlich gibt es noch andere Möglichkeiten, das Motordrehmoment zu beeinflussen, z.B. die sehr schnell wirkende Zündzeitpunktverstellung und evtl. die langsamer arbeitende Ladedruckveränderung. Bei der Programmierung des Steuergeräts kann der Konstrukteur freier zwischen diesen Möglichkeiten wählen.
E-Gas ersetzt nicht nur einfach den Gaszug, sondern hat z.B. im modernen Benzin-Motormanagement eine gesteigerte Bedeutung. Als die Drosselklappe bei Vergaser/Einspritzung noch fußbetätigt war, wurde das Gemisch gerade beim Gasgeben zunächst einmal magerer. Deshalb musste zusätzlich über den Lambdawert von 1 hinaus angefettet werden, um den Motor auf Touren zu bringen. Mit E-Gas kann man diesen Prozess genauer regeln. Rein theoretisch wäre eine fast gleichmäßige Zugabe von Kraftstoff und Luft möglich. Vermutlich wird dabei immer noch angefettet, aber - verglichen mit z.B. Vergasermotoren - bei weitem nicht mehr so stark. Geringerer schädlicher Abgasausstoß und Kraftstoffverbrauch sind die Folge. Nachteil ist allerdings, dass moderne Benzinmotoren nicht mehr ganz so 'am Gas hängen' wie die frühen Einspritzer bzw. Mehrfachvergaser.
Durch die elektrisch betätigte Drosselklappe wird es möglich, die Motorleistung nicht nur durch die Öffnung der Drosselklappe, sondern auch durch das Zusammenwirken verschiedener Parameter zu steuern. So kann bei geringer Gaspedalauslenkung die Drosselklappe weit geöffnet werden und trotzdem die Motorleistung z.B. durch eine magere Mischung (Schichtladung) gering sein. Sinnvoll scheint E-Gas auch für PS-starke Motorräder zu sein, wo das Steuergerät die enorme Leistung fein dosiert auf den Asphalt bringen kann. Da aber ein Fehlverhalten der Elekronik tödlich wäre, ist ein reines E-Gas nicht so leicht zu realisieren. Auch leidet das von den Motorradfahrern geliebte ruppige Ansprechverhalten.

Zukunft

Noch im Versuchsstadium befinden sich Kombinationen zwischen E-Gas und Systemen, die z.B. Geschwindigkeitsregelungen wahrnehmen. Das könnte durch Scannen der Umwelt oder über GPS geschehen. Dabei wird die Position des Fahrzeugs mit einer Tempolimit-Straßenkarte verglichen. Fährt man schneller als erlaubt, so wird im Gaspedal eine der Überschreitung proportionale Gegenkraft entwickelt. Voraussetzung ist allerdings, dass alle Geschwindigkeitsbegrenzungen richtig in die Straßenkarte eingetragen und auch wieder rechtzeitig gelöscht werden, was getrost bezweifelt werden darf. Wenn dazu noch eine warnende Stimme im Fahrzeug installiert ist, ...
Noch mehr nach Überwachung riecht ein System, bei dem sich Fahrer/innen freiwillig verpflichten, dass ihre Fahrdaten, z.B. die Stärke der Fahrpedalbetätigung) laufend an die eigene Versicherung übermittelt werden. Als Lohn winkt eine besonders für junge Leute wichtige Reduzierung der Prämien. 09/06



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