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Wie funktioniert ein Head-up-Display (HUD)? Der GUTSCHILD KFZ-Ratgeber erklärt es!

Das Head-up-Display ist eine gute Lösung und erhöht die Verkehrssicherheit! Wie das Head-up-Display funktioniert? Das erklären wir im heutigen GUTSCHILD KFZ-Ratgeber!

Die automobile Welt ist im Wandel! Gab es früher hinterm Lenkrad noch klassische Rundinstrumente, sind dort inzwischen häufig digitale Displays verbaut. Nicht weitersagen: Durch die Gleichteile-Politik und das Baukastenprinzip der Hersteller, kann es sogar sein, dass die bunten, digitalen Displays unterm Strich günstiger sind für den KFZ-Hersteller. Nur selten wird der Preisvorteil dann an die Kunden weitergegeben.

Moderner Fahrzeug-Innenraum!

Moderner Fahrzeug-Innenraum!

Ob nun klassische Rundinstrumente oder moderne Displays: Die Aufgabe ist aber gleichgeblieben! Hinterm Volant werden wichtige Informationen angezeigt. Neben relevanten Informationen, gibt es häufig auch Infos, die für die eigentliche Fahraufgabe nicht so wichtig sind.

So erfährt man dort, auf nur einem Blick, die gefahrene Geschwindigkeit. Darüber hinaus bekommt man auch Informationen über den Füllstand vom Tank oder bei einem Elektrofahrzeug von der Batterie. Bei modernen Fahrzeugen gibt es darüber hinaus noch weitere Informationen, aber es gibt einen großen Nachteil! Der Fahrer muss den Blick von der Fahrbahn absenken, um diese Informationen möglichst schnell zu erfassen.

Die Lösung: Ein Head-up-Display! Die Infos werden dem Fahrer quasi in das Sichtfeld projiziert. Head-up bedeutet also nichts weiter, also Kopf-hoch! Der Kopf kann dort bleiben wo er ist, man muss den Blick nicht von der Straße abwenden und man muss auch nicht neu fokussieren. Auch wenn der Vorgang nur Bruchteile einer Sekunde dauert, erhöht der Blick hinters Lenkrad das Unfallrisiko.

Inzwischen werden immer mehr Infos mit dem Fahrer geteilt!

Inzwischen werden immer mehr Infos mit dem Fahrer geteilt!

Aus dem Kampfflugzeug ins Auto

Head-up-Displays wurden schon din den 40er Jahren eingeführt, seit den 70er Jahren werden die wichtigsten Anzeigen für den Piloten auf eine Scheibe profiziert. Seit den 80er Jahren ziehen die Head-up Displays auch in die Autos ein, seit 2003 auch in europäische Modelle.

Wie funktioniert ein Head-up-Display?

Das Prinzip ist einfach und schnell erklärt, so ein Head-up-Display beherrbergt keine Raketen-Technik. Im Armaturenbrett sitzt ein Projektor, ähnlich wie ein Beamer. Durch die Lichtquelle werden die Informationen über diverse Spiegel entweder direkt in die Windschutzscheibe oder auf eine zusätliche Kunststoffscheibe projiziert. So erscheinen die Anzeigen dann im Sichtfeld vom Fahrer – im Idealfall hat er die Informationen über der Motorhaube, im besten Fall sogar noch etwas davor. Die meisten Head-up-Displays lassen sich einstellen, man kann die X- und Y-Werte einstellen und auch die Helligkeit.

Head-up-Display vom neuen Skoda Octavia

Head-up-Display vom neuen Skoda Octavia – Foto: © SKODA 2020

Neben der gefahrenen Geschwindigkeit können so auch Navigationshinweise, die Höchstgeschwindigkeit oder auch Informationen vom Infotainment-System in das Sichtfeld gebeamt werden und in der Zukunft werden die Systeme noch besser, bereits jetzt gibt es Prototypen, bei denen man zusätzlich noch 3D-Augmented-Reality-Anzeigen bekommt.

Kann man Head-up-Displays nachrüsten?

Ja! Es gibt Displays zum Nachrüsten, oft sind diese allerdings nicht mit dem Infotainmentsystem-System vom Fahrzeug vernetzt, können also nur die wichtigsten Informationen wie z.B. die gefahrene Geschwindigkeit anzeigen. Es gibt aber auch Systeme, die auf die OBD-Schnittstelle zugreifen können. In dem Fall werden die Daten in der Regel über ein OBD-Dongle abgegriffen und via Bluetooth entweder mit dem Smartphone oder dem Head-up-Display geteilt. Dort werden die Daten dann verarbeitet und passend angezeigt. Den Aufwand ein Werks-HUD nachzurüsten empfiehlt sich aus Kostengründen eher nicht.

KFZ-Ratgeber: So funktioniert der Enforcement Trailer / der Blitzer Anhänger

Wenn man sie sieht, ist es in der Regel schon zu spät! Die Polizei in Freiburg hat heute ihren neusten „Enforcement Trailer“ vorgestellt. Die mobilen Blitzeranhänger erlauben über mehrere Tage eine autonome Geschwindigkeitsmessung und das macht diesen Anhänger so gefährlich für Raser. Aus der Ferne sieht der Enforcement Trailer wie ein ganz gewöhnlicher Anhänger aus, doch unter dem schussicheren Blechkleid versteckt sich ein ca. 125.000 Euro teures High-Tech-Radarmessgerät. Der Hersteller vom „Enforcement Trailer“ ist das Unternehmen Vitronic. Die verbauen die inzwischen bewährte POLISCAN-Messtechnik und versprechen einen flexiblen Messbetrieb ohne Personalaufwand. Der Anhänger stellt keine Anforderungen an die Infrastruktur vor Ort und lässt sich sogar mieten bzw. leasen. Kurz um, der bezahlt sich quasi von selbst. Würden sich alle stets an die Geschwindigkeitsbegrenzung halten, dann natürlich nicht, aber das steht auf einem ganz anderen Blatt Papier!

Enforcement Trailer

Enforcement Trailer

In Bielefeld hat ein ähnlicher Anhänger schon Spitznamen bekommen, in einschlägigen Foren oder Facebook-Seiten wird vor „Bernd, dem Blitzer“ gewarnt. Doch wie funktioniert so ein mobiler Blitzer? Wir erklären es heute einmal im Detail!

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KFZ-Ratgeber: Wie funktioniert die Gestensteuerung?

In den letzten Jahren hat sich in Sachen Bedienung einiges getan. Von den klassischen Schaltern und Drehräder zum Touchscreen. Über digitale Tasten bzw. kleine Touchflächen bis hin zu Shift-By-Wire. Von der Sprachbedienung bis zur Gestensteuerung. Wie ein Touchscreen funktioniert haben wir bereits erklärt, heute widmen wir uns dem Thema Gestensteuerung.

Wie funktioniert eine Gestensteuerung?

Während die Näherungssensoren, die auch dem Touchscreen weitere Inhalte einblenden lassen können, in der Regel durch die Infrarot-Technologie funktionieren setzt man bei der Gestensteuerung auf Kameras.

So funktioniert die Gestensteuerung im Auto!

So funktioniert die Gestensteuerung im Auto!

Ohne Kamera läuft hier (noch) nichts!

2D- oder 3D-Kameras sind im Bereich vom Dachhimmel montieren und überwachen den Bereich vor dem Infotainment-Display. Die Kameras laufen ständig und das Signal wird stets vom Computer umgerechnet und mit erlernten oder einprogrammierten Bewegungen abgeglichen. Durch hinterlegte Bewegungsmuster funktionierten heute bereits Richtungswechsel oder Drehbewegungen ganz gut. Das virtuelle „zoomen“ stellt aktuelle Systeme noch vor die Grenzen der Machbarkeit, aber das wird sich durch die Künstliche Intelligenz (KI) schon bald erledigt haben.

Ungewollte Gesten werden ausgeblendet!

Wer beim Reden wild gestikuliert sollte wohl besser die Gestensteuern ausschalten, oder? Wir denken hier an unseren Lieblings-Italiener Gianni, der durchaus mit den Händen redet. Aber hier können wir Entwarnung geben!

Die Systeme werden immer besser, können ungewollte Gesten „ausblenden“ und arbeiten viel präziser. Mit einer einfachen Wischgeste kann man z.B. die Sender durchschalten, mit einer einfachen Drehbewegung die Lautstärke leiser oder lauter stellen und natürlich kann man sich auch weitere Anwendungen vorstellen.

Sucht die Hand z.B. ein Bedienelement, könnte man diesen Bereich ausleuchten. Man könnte Gestensteuerung z.B. für das Schiebedach implementieren oder aber auch eigene Gesten einprogrammieren. Gerade die Kinder haben viel Spaß mit der Gestensteuerung im Auto, zum Glück kann man in den aktuellen Versionen die Funktion auch abschalten.

Per Geste lässt sich in der Zukunft viel mehr steuern!

Per Geste lässt sich in der Zukunft viel mehr steuern!

Gutes bleibt!

Was bleibt: Die Bedienung von technischen Geräten während der Fahrt bleibt in Deutschland verboten, somit eigentlich auch die Bedienung vom Touchscreen. Je mehr Einstellungen man über die Sprachbedienung oder über Gestensteuerung vornehmen kann, desto sicherer wird die Fahrt. Mit Sicherheit werden wir auch in der Zukunft nicht komplett ohne Tasten oder Schalter im Fahrzeug auskommen, die wichtigsten Funktionen werden auch weiterhin ablenkungsfrei geschaltet.

Fotos: © BMW

Gutschild KFZ-Ratgeber: Wie funktioniert ein Touchscreen?

Fast kein modernes Auto kommt ohne einen Touchscreen aus und wenn man den Blick in die Glaskugel wagt, dann werden es in der Zukunft immer mehr. Das Display im Fahrzeug, welches in der Regel für das Infotainment-System genutzt wird, kann man inzwischen wie ein Smartphone bedienen. Die Funktionsweise ist auch ganz ähnlich. Man kann tippen, schieben, wischen oder auch zoomen. Auf dem Display selbst kann man über eine Tastatur die Daten für das Navigationssystem eingeben, man kann die Radiosender durchschalten, über Menüs das Fahrzeug konfigurieren oder aber auch die Klimaanlage steuern. Einstellungen werden gerne über das Touchscreen-Display vorgenommen, denn somit muss man sich nicht erst lange über ein Drehrad zu der gewünschten Position bewegen, doch wie funktioniert so ein Touchscreen?

Wie funktioniert ein Touchscreen?

Wie funktioniert ein Touchscreen?

So funktioniert ein Touchscreen

Auch wenn einige versuchen auf dem Touchscreen zu drücken, ein großer Kraftaufwand ist gar nicht notwendig. Unter dem Glas ist ein beinah unsichtbares Gitter-Netz aus Metall. In diesem Netz fließt Strom. Kleine elektrisch geladene Teilchen bewegen sich durch das Netz und ein Chip misst die Bewegung. Nun kommt unser Finger ins Spiel. Unter Körper leitet Strom.

Kurzer Physik-Untericht-Exkurs

Wir erinnern uns: Unterschiedlich geladene Teilchen ziehen sich an, gleich geladene Teilchen stoßen sich ab. Wie bei einem Magnet. Berühren wir mit den Fingern nun den Touchscreen, dann werden die Teilchen im Gitter-Netz beeinflusst. Der Chip merkt das und reagiert passend. Bei moderenen Touchscreens können auch mehrere Finger erkannt werden, den Rest erledigt die Software. Das hinterlegte Programm arbeitet mit typischen „if … then …“-Klauseln. Wenn man z.B. einen virtuellen Button auf dem Display drückt, dann öffnet sich das nächste Programm-Modul. Einige Touchscreens vibrieren um dem Nutzer ein haptisches Feedback zu geben. In dem Fall sitzen kleine Elektro-Aktoren am Rand vom Display und lassen das Display vibrieren. Dabei ist es nicht ein spezieller Bereich, sondern oftmals das komplette Display.

Ohne Strom funktioniert kein Touchscreen!

Ohne Strom funktioniert kein Touchscreen!

Ohne Strom bleibt alles schwarz!

Ohne Strom läuft also nichts beim Touchscreen, dann bleibt nicht nur das Display aus, sondern es würde sich sowieso nicht bedienen lassen. Bei modernen OLED-Displays fließt übrigens nur Strom, wenn die Farben auch zu sehen sein müssen. Dadurch wirken schwarze Elemente noch dunkler, denn diese OLED sind in dem Fall wirklich aus. Was das ausmacht? Wie das in der Zukunft aussieht? Das sehen wir schon ganz bald in der neuen Mercedes-Benz S-Klasse.

Wie fahren wir in der Zukunft?

Das Display wird auch für die Rückfahrkamera genutzt!

Das Display wird auch für die Rückfahrkamera genutzt!

Was die Zukunft auch bringt, für den Touchscreen müssen mir den elektrischen Strom leiten können. Aus dem Grund werden wir so schnell auch nicht auf Fingerabdrücke verzichten können. Alternativ gibt es oftmals noch die klassische Bedienung über Lenkradtasten oder aber über die moderne Sprachbedienung. Wie die Sprachassistenten vom Smartphone werden auch die im Auto immer besser. Die Zukunft ist und bleibt somit spannend.

KFZ-Ratgeber: Wieviele Antennen stecken in einem Auto?

Das eigene Auto ist auch eine kleine Sende- und Empfangsstation. Kaum ein Autofahrer ist sich bewusst, wie viele Antennen in seinem neuen Fahrzeug verbaut ist. Der „Draht zur Außenwelt“ versteckt sich häufig und sorgt für mehr Komfort, für mehr Empfang und vor allem für mehr Sicherheit.

Wieviele Antennen stecken in einem Auto?

Wenn wir Sie nun fragen würden: Wieviele Antennen hat ihr Auto? Dann würden Sie vermutlich eine Antenne zählen, oder? Kein Wunder, die Antennen sind in den letzten Jahren immer kleiner geworden. Inzwischen sind diese oft in einer kleinen Dachantenne oder in Scheiben und Spiegeln verbaut. Jedoch sind die Anforderungen in den letzten Jahren stetig gestiegen, alleine um den Radioempfang kümmern sich in manchen Fahrzeugen schon fünf Antennen!

Antennen im Auto

Antennen im Auto

Der neue SEAT Leon nutzt insgesamt 16 Antennen und es werden in der Zukunft noch mehr!
16 Antennen? Im Auto? Ja! Wir übertreiben hier nicht. Moderne Fahrzeuge nutzen vielzählige unterschiedliche Antennen für diverser Sicherheits- bzw. Konnektivitätsfunktionen. Die Antennen sind in der Regel dabei so verbaut, dass diese zumeist unbemerkt und optisch im Verborgenen bleiben.

Eine sichtbare Dachantenne ist üblich!

Eine sichtbare Dachantenne ist üblich!

Was macht eine Antenne eigentlich und wie funktioniert diese?

Die Konstruktionen aus Metall wandeln elektrische Energie in elektromagnetische Wellen um und funktionieren meist sowohl als Empfänger als auch als Sender. Was viele nicht wissen, allein für das Radio sind mehrere Antennen erforderlich, sofern das Fahrzeug über ein DAB-Radio verfügt. Dazu gesellen sich die 4G-Mobilfunkantennen, welche nicht nur den Handyempfang im Innenraum verbessern soll, sondern auch die Konnektivitätsdienste sowie einige der Sicherheitsassistenten erst ermöglichen.

In einem modernen Fahrzeug stecken viele Antennen!

In einem modernen Fahrzeug stecken viele Antennen!

Darüber hinaus gibt es Antennen für die die GPS-Fahrzeugortung, für das Navigation-System, für Bluetooth Verbindungen und natürlich auch das WLAN. Auch für weitere Komfortdienstleistungen stehen Antennen im Fahrzeug zur Verfügung und es werden noch mehr, denn spätestens wenn für über autonome, also selbstfahrende Fahrzeuge sprechen muss die Funkverbindung noch besser werden. Die Daten müssen dann in Sekundenbruchteilen im 5G-Netzwerk mit der Cloud ausgetauscht werden. Für den Fall müssen die Antennen eine unterbrechungsfreie und vor allem auch ausfallsichere Verbindung mit der Außenwelt herstellen und selbstverständlich auch garantieren können.
Jetzt gehen wir ins Detail.

16 Antennen im SEAT Leon

16 Antennen im SEAT Leon – © SEAT 2020

Im neuen SEAT Leon sind es fünf Radio-Rundfunkantennen, eine Multiservice-Antenne, eine Antenne für Navigation und Fahrzeugortung (GPS), eine Antenne für das WLAN, eine Antenne für Bluetooth-Verbindungen und dann natürlich noch die Antennen für das 4G-Mobilfunknetz. Darüber hinaus stellen diese auch die Notrufsicherheitsfunktionen sicher und verbessern den Handyempfang für die Insassen. Dazu gesellt sich noch die Fernsteuerung der Heizung, die Empfänger für die funkgesteuerte Zentralveriegelung und auch die Zündung wird über eine Diebstahlsicherung per Funk ein bzw. ausgeschaltet.

GUTSCHILD KFZ Ratgeber: Bremsflüssigkeit regelmäßig wechseln!

Denkt man an die Bremsanlage im Auto, dann vermutlich in der ersten Linie an die Bremsscheiben und an die Beläge. Doch es gibt noch eine dritte Komponente in diesem Team. Die Bremsflüssigkeit!

Die Qualität der Bremsflüssigkeit ist für die optimale Funktionsfähigkeit der Bremsen mehr als nur entscheidend. Dazu muss man zunächst wissen, dass die Bremsflüssigkeit kein Wasser ist.

Wofür braucht man eine Bremsflüssigkeit?

Die Bremsflüssigkeit wird in einem geschlossenen System dazu genutzt, dass die Kolben die Bremsbeläge auf die Bremsscheibe drücken können, bzw. sich auf die Bremstrommel auswirken können. Durch das Betätigen des Bremspedals überträgt die Flüssigkeit hydraulisch den von Bremskraftverstärker und Hauptbremszylinder erzeugten Druck an die Radbremse und löst so den eigentlichen Bremsvorgang aus. Hat eine der Bremsleitungen eine Beschädigung hilft es also nicht einfach Bremsflüssigkeit nachzufüllen, hier muss die Ursache – also das Leck – gefunden und instandgesetzt werden.

Was tun wenn die Bremsflüssigkeit fehlt?

Fehlt Bremsflüssigkeit = ab in die Werkstatt! Fehlende Bremsflüssigkeit kann ein Indiz dafür sein, dass die Bremsbeläge und die Bremsscheiben stark verschlissen sind. Ist der Behälter leer = Fahrzeug stehen lassen und den Pannendienst rufen. Auf keinen Fall einfach die Bremsflüssigkeit so nachfüllen, das ist Lebensgefährlich. Ob das System undicht ist kann man leicht selbst feststellen: Bremspedal ganz durchdrücken und ca. eine Minute gedrückt lassen. Lässt der Druck nach, ist eine Undichtkeit im System welches für diesen Druckabbau verantwortlich ist.

Die Werkstatt wird dann die Bremsleitungen und die Bremsschläuche auf Dichtheit prüfen. Die Leitungen dürfen weder feucht sein noch ihre Form verändert haben. Haben die Bremsschläuche Scheuerstellen müssen diese ersetzt werden. Das gleiche gilt für verostete, gequetschte oder geknickte Bremsleitungen. Auch die Bremszylinder können undicht werden, oder ganz einfach nur die Dichtung bzw. der Entlüftunsnippel, der übrigens immer seine Schutzkappe tragen sollte. In der Werkstatt wird man sich auf die Suche begeben und die Schwachstelle schon finden.

Achtung: Bremsflüssigkeit ist giftig!

Bremsflüssigkeit ist hochgradig giftig. Auf Lacke wirkt die Flüssigkeit wie Lösemittel, ist ansonsten aber chemisch neutral gegenüber Metall und Gummi. Neben der Übertragung der Bremskraft wird sie auch zur Schmierung der beweglichen Teile in weiteren Bauteilen genutzt. Neben dem hohen Siedepunkt darf die Bremsflüssikeit im Winter natürlich auch nicht einfrieren, der Stockpunkt liegt bei ca. -65°C.

Wasser als Hauptproblem bei der Bremsanlage

Wasser ist bei der Bremsanlage in der Tat ein großes Problem, denn je mehr Wasser im Laufe der Zeit ins Brems­flüssigkeitssystem gelangt ist, desto schneller wird der Siedepunkt der Bremsflüssigkeit erreicht. Das kann dann zu sogenannten Dampfblasen führen. Im schlimmsten Fall droht der Totalausfall der Bremsanlage! Aus dem Grund muss man – ja MUSS MAN – die Bremsflüssigkeit regelmäßig wechseln. DOT-3 Bremsflüssigkeiten findet man in der Regel in älteren Autos, sollten einmal im Jahr gewechselt werden. DOT 4 und DOT 5.1 spätestens nach zwei Jahren, damit man nicht plötzlich ins Leere tritt.

Was bedeutet DOT 3, DOT 4 oder DOT 5.1?

DOT steht in der Tat für das Department of Transportation. Das amerikanische Verkehrsministerium hat nämlich die Siedepunkte von Bremsflüssigkeiten festgelegt. Mindestsiedepunkte: DOT 3 = 205°C, DOT 4 = 230°C und DOT 5.1 = 260°.

 

Der Siedepunkt von der Bremsflüssigkeit, die beim Bremsvorgang richtig heiß werden kann, ist höher als beim normalen Wasser. Dennoch kann der Siedepunkt überschritten werden. Die Folge: Die Bremsflüssigkeit verdampft, es kommt zur Dampfblasen-Bildung. Diese Luftblasen können beim nächsten Bremsvorgang zwar zusammengedrückt werden, allerdings wird keine Kraft mehr auf die Bremsanlage übertragen. Die Folge: Eine schlechtere oder komplett ausfallende Bremskraft.

Wieviel Wasser ist in der Bremsflüssigkeit?

Der Wasseranteil in neuen Bremsflüssigkeiten liegt bei ca. 0,05%, nach knapp zwei Jahren kann der Anteil bei 3% liegen. Das liegt daran, dass die Bremsflüssigkeit aus Polyglykolverbindungen besteht. Die Bremsflüssigkeit ist hygroskopisch, sprich sie nimmt Wasser auf.
Über die Belüftung, die Schläuche, die Dichtungen kann Wasser in das ansonst geschlossene System eindringen. Der Wasseranteil in der Bremsflüssigkeit sorgt für einen niedrigen Siedepunkt, denn 3% Wasser in der Bremsflüssigkeit führt zu einem Siedepunkt von unter 180°C.

Zu was das führen kann haben wir gerade gelernt. Ein zu hoher Wassergehalt kann zudem zu Rost im Bremssystem führen. Ist das der Fall, dann müssen die Bremskolben, die Bremszylinder, die Bremsleitungen und ggf. noch mehr getauscht werden und das kann richtig ins Geld gehen. Wer regelmäßig die Bremsflüssigkeit austauschen lässt, spart somit unterm Strich auch noch Geld verschafft sich aber auf jedenfall ein gutes und sicheres Gewissen und die Gewissheit, dass man auch morgen noch ordentlich zutreten kann.

Kann man die Bremsflüssigkeit selber wechseln?

Es gibt dazu Anleitungen, aber wir möchten davon abraten, denn von der Bremsanlage sollten Laien besser die Finger lassen. Gerade beim Wechsel der Bremsscheiben, Bremsbeläge oder der Bremsflüssigkeit kommt es auf die richtige Einhaltung der Arbeitsschritte an. Fehler können zum Ausfall der Bremsleistung führen. Aus dem Grund empfehlen wir diese Arbeit von einer Werkstatt machen zu lassen, die kümmern sich dann auch um die Fach- und Sachgerechte Entsorgung der alten Bremsflüssigkeit.