Luftdichte und Motorsteuergerät
Die heiße Luft stiehlt Ihre PS, noch bevor Sie losfahren
Das Thermometer erreicht 35 °C, Sie treten das Gaspedal durch, um auf der Urlaubsautobahn zu überholen ... und Ihr Auto reagiert mit der Lebhaftigkeit einer unter Beruhigungsmitteln stehenden Schnecke. Das ist keine Einbildung. Es ist Physik, Software und eine Kette von Schutzmechanismen, die Ihnen Ihr Hersteller nie erklärt hat.
Bei 35 °C ist die Luft 11,3 % weniger dicht als bei 0 °C. Ihr Motor saugt dasselbe Volumen an, aber mit einer drastisch verringerten Sauerstoffmasse.
Das Motorsteuergerät (ECU) reduziert die eingespritzte Kraftstoffmenge, um das richtige Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu halten. Weniger verbrannter Kraftstoff bedeutet weniger Druck in den Zylindern und weniger Drehmoment an der Kurbelwelle.
Bei einem Saugmotor kostet allein dieses physikalische Gesetz zwischen 2,5 % und 4 % Rohleistung, bevor sich auch nur ein elektronischer Schutz aktiviert.
Aufladung unter extremem Druck
Der Turbolader dreht zu schnell, der Ladeluftkühler kühlt nichts mehr
Bei aufgeladenen Motoren gleicht das ECU den Verlust an dichter Luft aus, indem es den Turbolader stärker fordert. Die verdichtete Luft tritt mit 120 bis 150 °C aus, und der frontseitige Ladeluftkühler muss sie herunterkühlen.
Bei 35 °C ist die Außenluft, die durch den Kühlergrill strömt, bereits mit Wärme gesättigt. Das Temperaturgefälle bricht ein, und der Ladeluftkühler verliert nahezu seine gesamte Kühlleistung. Die Ansaugluft erreicht dann 70 bis 80 °C.
Der Turbolader, gezwungen bei extremen Drehzahlen zu laufen, um die dünne Luft auszugleichen, droht 250.000 U/min zu überschreiten. Das ECU erkennt die Grenze, öffnet im Notfall das Wastegate, und die Leistung bricht schlagartig ein.
Selbstzündung und CPE-Schutz
Das Klopfen: der unsichtbare Feind, der das gesamte System umkippen lässt
Eine Ansaugluft von 70 °C, ein hohes Verdichtungsverhältnis und eine kräftige Beschleunigung: Das ist der Cocktail für Klopfen. Gemischnester zünden sich vor der Flammfront der Zündkerze selbst, und die daraus entstehenden Druckwellen schmelzen die Kolben in wenigen Sekunden Volllast.
Das ECU reagiert, indem es die Zündung verzögert. Die Verbrennung setzt zu spät im Zyklus ein, die Wärmeenergie entweicht in den Auspuff, statt den Kolben nach unten zu drücken. Das Drehmoment sinkt, der Motor wird lasch.
Diese Zündverzögerung lässt zudem die Abgastemperatur explodieren. Das Steuergerät schaltet dann in den CPE-Modus (Component Protection Enrichment): Es spritzt massiv überschüssiges Benzin ein, um Turbine und Katalysator durch Verdampfung zu kühlen. Lambda sinkt auf 0,75 oder 0,70. Die Leistung bricht ein, der Verbrauch schießt in die Höhe.
Die doppelte thermische Strafe
Die Klimaanlage stiehlt weitere 10 PS und heizt den Kühler auf
Der Klimakompressor, mechanisch von der Kurbelwelle angetrieben, zieht bei großer Hitze dauerhaft zwischen 6 und 10 PS. Bei einem Kleinwagen mit 90 PS werden so bis zu 15 % der Gesamtleistung geopfert.
Der Klimakondensator, direkt vor dem Motorkühler platziert, gibt seine gesamte Wärme nach hinten ab. Die Luft, die am Motorkühler ankommt, hat nicht mehr 35 °C, sondern 50 bis 60 °C. Das Kühlmittel des Blocks steigt, das thermische Derating setzt ein.
Die am stärksten gefährdeten Motorenfamilien
Manche Motoren überstehen den Sommer nicht
Die Hitzewelle schwächt nicht alle Motoren auf dieselbe Weise. Hier sind die Familien, die am stärksten von direkten hitzebedingten Pannen betroffen sind:
Stellantis 1.2 PureTech / 1.6 THP: Wasserpumpe und Wärmetauscher geben unter den intensiven Thermozyklen nach, und die Hitze beschleunigt direkt den Verschleiß des im Ölbad laufenden Zahnriemens.
Hitze und Nasslauf-Zahnriemen beim PureTech: der Mechanismus
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Ford 1.0 EcoBoost (1. Gen.): konstruktionsbedingt anfällige Kühlschläuche, die unter der wiederholten Ausdehnung nachgeben.
Untersuchung zum Ford 1.0 EcoBoost
Renault 0.9 TCe / 1.2 TCe: festsitzendes Thermostatgehäuse, Schläuche, die sich unter thermischer Belastung lösen.
VW Group 1.2 TSI / 1.8 TFSI: Wasserpumpe, historische Achillesferse der Baureihe.
Toyota 1.4 / 2.2 D4-D: auf langen heißen Fahrten bei hoher Drehzahl geschwächte Zylinderkopfdichtung.
BMW 1.6i / 3.0i: undichte Kühler und Zusatzwasserpumpe.
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BMS und elektrisches Derating
Elektro- und Hybridfahrzeuge bleiben nicht verschont
Lithium-Ionen-Batterien funktionieren korrekt zwischen 15 °C und 25 °C. Bei 35 °C Umgebungstemperatur, mit der Rückstrahlung des Asphalts von 55 °C unter dem Boden, erhitzen sich die Zellen von außen und durch die ohmschen Verluste der Beschleunigungen.
Das BMS (Battery Management System) erzwingt dann ein strenges elektrisches Derating, manchmal eine Halbierung der verfügbaren Leistung. Bei einem Hybrid steht der Verbrennungsmotor plötzlich allein da, um ein durch die Batterien beschwertes Chassis zu ziehen, wobei er selbst bereits durch die Hitze abgeregelt ist.
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Kfz-Experte
