Fachbegriffe im Automobil-Bereich: T
Einige Begriffe im Zusammenhang mit Autos sind nicht wirklich selbsterklärend. Lesen sie hier, was sich hinter den Fachbegriffen mit dem Anfangsbuchstaben T verbirgt.TMC 
Über Traffic Message Channel (TMC) werden Verkehrsbeeinträchtigungen im nichthörbaren Bereich des UKW-Signals in
digitaler Form gesendet. Moderne Navigationssysteme können Staumeldungen über TMC empfangen und damit Routen zur
Umfahrung von Verkehrsstaus und Behinderungen (dynamische Zielführung) erstellen.
Zur Nutzung von TMC ist ein TMC-fähiger Radio-Empfänger notwendig. Typischerweise befinden sich solche in
Fahrzeug-Navigationssystemen. Es gibt auch Autoradios, die TMC-Daten über eine Schnittstelle (TMC-out) auskoppeln,
ohne sie selbst zu dekodieren. Die Weiterverarbeitung dieser Daten kann dann in einem angeschlossenen (z. B. tragbaren)
Navigationssystem erfolgen.
Die Ausstrahlung von TMC erfolgt inzwischen innerhalb vieler europäischer Länder von zahlreichen Radiosendern.
Allerdings ist die Qualität der Meldungen sehr unterschiedlich.
In der Regel sind TMC-Dienste kostenlos zu empfangen (freeTMC). In einigen Ländern gibt es aber auch zusätzlich
kostenpflichtige TMC-Dienste (payTMC), die eine bessere Qualität der Verkehrsmeldungen versprechen. PayTMC wird
entweder verschlüsselt ausgestrahlt oder verwendet eine eigene „Location Table“
FunktionsprinzipJede Verkehrsbeeinträchtigung wird als separate TMC-Meldung gesendet. Eine TMC-Meldung
besteht aus einem Ereigniscode sowie einem Positionscode, evtl. einer zusätzlichen zeitlichen Beschränkung (Verfallszeit).
Nach Wegfall einer Störung wird diese Störungsmeldung durch eine weitere TMC-Meldung aufgehoben. Falls diese nicht
empfangen wird (z. B. weil der Empfänger sich mittlerweile aus dem Empfangsbereich des Senders entfernt hat), wird die
Störungsmeldung alternativ bei Erreichen der Verfallszeit durch den Empfänger gelöscht.
RDS-TMC-Meldungen werden mit etwa 60 bit/s übertragen, was etwa 10 Meldungen pro Minute entspricht.
Die Meldung ist nach dem Alert-C-Standard (ISO 14819) codiert. Dieser beinhaltet eine Liste mit ungefähr 1460 Ereignissen.
Mit Hilfe dieser Liste kann die Meldung in eine für den Benutzer verständliche Form umgesetzt werden.
Positionscodes: Die Zuordnung eines Positionscodes (Location Code) zu einem geographischen Ort erfolgt über Listen
(Location Table, LT). Diese unterstehen keiner internationalen Verwaltung. Jedes Land vergibt die Positionscodes für
einzelne Straßenabschnitte selbst. In manchen Ländern existieren sogar mehrere solcher Listen von verschiedenen
Anbietern parallel. Wegen der maximalen Datenlänge können nur 64.000 Positionen codiert werden, was TMC relativ
ungenau macht. Deshalb ist es in Deutschland nicht möglich, alle Strassenabschnitte oder Kreuzungen zu kodieren.
Quellen: Quelle für die Verkehrsinformationen sind typischerweise die Polizei, Verkehrskameras, ortsfeste
Messquerschnitte (Induktivschleifen, IR/Radar-Sensoren) oder Floating Car Data.
Torsen-Ausgleichsgetriebe
Torsen-Ausgleichsgetriebe sind Ausgleichsgetriebe mit selbstsperrender Wirkung, die zur Gruppe der Sperrdifferentiale
gehören. Heute werden sie vor allem als Zentraldifferential in Allradfahrzeugen eingesetzt, insbesondere bei den Audi
quattro-Modellen.
Der Name „Torsen“ leitet sich ab von den englischen Worten für „Drehmoment“ (Torque) und „empfindlich“ (sensitive).
Dieses Kunstwort beschreibt die drehmomentfühlende Eigenschaft dieser Sperrdifferentiale.
Die prinzipielle Erfindung geht bereits auf das Jahr 1918 zurück. Entwickler des Typs A war Vern Gleasman, der das
Differential 1958 zum Patent anmeldete. In Deutschland ist Torsen seit 1983 eine eingetragene Marke der JTEKT
Corporation mit Sitz in Ōsaka (Japan). Das Torsen-System kam erstmals 1983 im HMMWV auf den Markt. Ab 1986 wurde es
von Audi eingesetzt.
Torsen-Differentiale sperren abhängig vom übertragenen Drehmoment. Man kann bei Torsen-Differentialen (wie bei allen
drehmomentfühlenden Sperrdifferentialen) mehrere Betriebsmodi unterscheiden:
• Im Zugbetrieb wird das Fahrzeug vom Motor angetrieben. Überträgt eine Achse weniger Antriebskräfte, liegt also
Traktionsverlust vor, wird durch das Torsen-Differential automatisch mehr Antriebskraft auf die sich langsamer
drehende Achse (also meist jene mit mehr Traktion) übertragen. Ist eine Achse oder ein Rad angehoben (bzw. steht auf
spiegelglattem Eis), so bleibt die Sperrwirkung des Torsendifferentials wirkungslos – das Rad bzw. die Achse mit der
geringsten Bodenhaftung dreht durch. Abhilfe kann hier eine Differentialsperre oder eine Antriebsschlupfregelung
schaffen.
• Im Schubbetrieb wird der Motor geschleppt, also vom Fahrzeug angetrieben. Geht man vom Gas, kehren sich die
Kraftflüsse im Torsen-Differential um. Hat der Fahrer ausgekuppelt, wirkt es wie ein offenes (ungesperrtes)
Differential, und die Achsen sind weitgehend entkoppelt. Damit ist der Eingriff des ABS und ESP ungestört möglich.
• Bei Kurvenfahrt verteilt das Torsen-Differential immer mehr Antriebskräfte auf die langsamer drehende Achse, was
zumeist die Hinterachse ist. Sollte die Hinterachse Traktion verlieren, sorgt das Torsen automatisch für mehr Kraft
auf der Vorderachse.
Turbolader
Ein Turbolader, auch Abgasturbolader (ATL) oder umgangssprachlich Turbo, dient der Leistungs- oder Effizienzsteigerung
von Kolbenmotoren. Die Abgasturbine treibt den Verdichter an und erhöht den Luftdurchsatz oder vermindert die
Ansaugarbeit des Kolbens. Der Turbo bezieht die Energie aus dem Restdruck der Abgase. Turbolader können den Druck
(Stauaufladung) und die Bewegungsenergie der Abgase (Stoßaufladung) nutzen. In Verbindung mit einem Ladeluftkühler
kann ein höherer Arbeitsdruck bei gleicher Temperatur im Zylinder erreicht werden.
Der Erfinder des Turboladers ist der Schweizer Alfred Büchi, der im Jahre 1905 ein Patent[1] über die Gleichdruck- oder
auch Stauaufladung anmeldete. In den 1930er-Jahren wurden von der Adolph Saurer AG aus Arbon Diesel-Lastwagen als erste
Straßenfahrzeuge mit Turbolader produziert.
Prinzip und Aufbau: Bei nicht aufgeladenen Kolbenmotoren (Saugmotoren) erzeugen die Kolben einen Unterdruck im Ansaugtrakt, in welchen die
unter Atmosphärendruck stehende Luft einströmt. Mit wachsender Drehzahl reicht dieser Unterdruck nicht mehr aus, um die
maximal mögliche Menge an Luft oder Kraftstoff-Luft-Gemisch in den Verbrennungsraum zu befördern und begrenzt damit die
erreichbare Leistung des Motors. Um dem entgegenzuwirken, kann man den Ansaugquerschnitt an seiner engsten Stelle –
der Ventilöffnung – durch ein zweites Ventil vergrößern. Soll jedoch mehr Verbrennungsluft in den Zylindern zur
Verfügung stehen, werden diese mit Überdruck befüllt. Dazu dient die Aufladung der Zylinder mittels Turbolader oder
Kompressor.
Ein Turbolader besteht aus einer Turbine und einem Verdichter, die sehr ähnlich aufgebaut sein können und auf einer
gemeinsamen Welle montiert sind. Der Abgasstrom versetzt das Turbinenrad auf der Abgasseite in Rotation. Dessen
Drehmoment wird dann über die Welle auf das Verdichterrad im Ansaugtrakt übertragen. Dadurch entsteht ein Gegendruck,
der das Abströmen des Abgases behindert; so lange jedoch genügend heißes Abgas vorhanden ist, entsteht auf der
Ansaugseite ein Überdruck; dieser Zustand wird aber erst bei höheren Motordrehzahlen (typisch: ab 2000 min−1) erreicht,
so dass Turbomotoren im unteren Drehzahlbereich nur als Saugmotoren arbeiten und auch beim plötzlichen Gasgeben bei
höheren Drehzahlen verzögert reagieren.
Die an der Kurbelwelle messbare Leistungssteigerung beruht zu einem kleinen Teil auf einem verbesserten Wirkungsgrad,
zum größten Teil aber darauf, dass in der größeren Menge Sauerstoff im Zylinder mehr Kraftstoff verbrannt werden kann.
Dies führt zu einer Steigerung des Motor-Mitteldrucks und des Drehmoments und erhöht die Leistungsabgabe. Bei
Otto-Turbomotoren muss oft gegenüber einem Saugmotor das Verdichtungsverhältnis verringert werden, da es ansonsten
infolge zu hohen Gesamtdrucks und daraus resultierender hoher Temperatur zur unkontrollierten Zündung des
Kraftstoff-Luft-Gemisches kommen kann (Klopfen).
Im Gegensatz zum Saugmotor, in welchem sich die angesaugte Luft infolge des Unterdrucks adiabatisch im Ansaugtakt
abkühlt, führt die Kompression zu einer deutlichen Erwärmung der Luft auf bis zu 150 °C[3]. Weil die warme Luft eine
geringere Dichte hat und entsprechend weniger Sauerstoff enthält, steigen der Füllungsgrad und die Leistung des Motors
nur mäßig an. Um diesen unerwünschten Effekt auszugleichen, wird die Ladeluft bei praktisch allen modernen aufgeladenen
Motoren nach der Kompression durch einen Ladeluftkühler gekühlt. Da dieser einen Strömungswiderstand darstellt und so
den vom Verdichter erzeugten Druck wieder etwas vermindert, sollte er eine Abkühlung um mehr als 50 K[3] bewirken, um
die erwünschte Leistungssteigerung gegenüber einem Motor ohne Ladeluftkühlung zu erzielen.
Bei Motoren, bei denen eine möglichst hohe Leistungsabgabe Vorrang vor der Lebensdauer hat, kann die Ladeluft auch
durch eine zusätzliche Wassereinspritzung oder Einspritzung eines Wasser-Alkohol-Gemisches direkt in den Ansaugtrakt
gekühlt werden, was eine weitere Steigerung der Leistung ermöglicht.
Einfache ungeregelte Turbolader haben – wie alle Turbinen – einen engen Betriebsbereich mit bestem Wirkungsgrad, der
auf die Motorkennlinie abgestimmt wird. Unterhalb dieses Bereiches kann sogar ein negativer Effekt eintreten, weil
das nicht genügend schnelle Verdichterrad der Strömung beim Ansaugen im Wege steht. Dagegen wurden verschiedene
Konzepte entwickelt (s. u.), beispielsweise verstellbare Turbinengeometrien oder Registeraufladung. Ein Arbeiten
oberhalb dieses Bereiches wird vermieden, indem dann ein Teil des Abgases an der Turbine vorbei geleitet wird (Bypass).
Turbine und Verdichter arbeiten mit Flügel- bzw. Schaufelrädern, um Strömungsenergie in eine Drehbewegung umzusetzen
und umgekehrt. Moderne Turbolader können Drehzahlen bis zu 290.000 Umdrehungen pro Minute erreichen (z. B. smart
Dreizylinder-Turbodiesel). Für so hohe Drehzahlen muss die Turboladerwelle in einem hydrodynamischen Gleitlager
gelagert werden. Einige Turbolader besitzen neben den Ölversorgungsanschlüssen auch Anschlüsse an den Wasserkreislauf
zur Kühlung.
Mittlerweile werden zusätzlich zur Gleitlagerung ein oder zwei keramische Kugellager eingesetzt. Kugelgelagerte
Turbolader haben eine geringere Gleitreibfläche, was sie schneller ansprechen lässt. Das beschleunigt den
Drehzahlanstieg des Laders und lässt den Ladedruck früher einsetzen.