Grundlagen der Kraftfahrzeugtechnik

von: Karl-Ludwig Haken

Carl Hanser Fachbuchverlag, 2018

ISBN: 9783446455702

Sprache: Deutsch

316 Seiten, Download: 87164 KB

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Grundlagen der Kraftfahrzeugtechnik

	1 Einführung	11
	2 Gesamtfahrzeug	13
	2.1 Koordinatensysteme	13
	2.2 Wichtige Maße	14
	2.3 Aufteilung in Baugruppen	16
	3 Antrieb	17
	3.1 Antriebskonzepte	17
	3.2 Ausführungen und Kombinationen von Antriebsmaschinen	20
	3.3 Speicherung der Antriebsenergie	24
	3.4 Antriebsstrang, Kennungswandler für Verbrennungsmotoren	26
	3.4.1 Anordnung, Aufbau, Funktion	26
	3.4.2 Ausführungen von Kupplungen und Wandlern	28
	3.4.3 Ausführungen von Getrieben	31
	3.4.4 Ausführung des Differenzials	36
	4 Fahrwerk	38
	4.1 Räder und Reifen	38
	4.1.1 Anforderungen an den Reifen	38
	4.1.2 Reifenaufbau	39
	4.1.3 Reifenabmessungen und Reifenkennzeichnungen	40
	4.1.4 Räder	44
	4.1.5 Eigenschaften des Reifens bezüglich des Kraftschlusses	45
	4.1.6 Reifenverhalten bei reiner Längs- oder Seitenkraft	48
	4.1.7 Reifenverhalten bei Überlagerung von Längs- und Seitenkraft	58
	4.1.8 Dynamisches Reifenverhalten	60
	4.1.9 Federeigenschaften des Reifens	62
	4.2 Bremsen	63
	4.2.1 Einteilung	63
	4.2.2 Aufgaben der Bremsanlage	66
	4.2.3 Aufbau der Bremsanlage	66
	4.2.4 Bauarten von Bremsanlagen	71
	4.3 Radführungen	79
	4.3.1 Aufbau von Radführungen	80
	4.3.2 Bauarten von Radführungen	80
	4.3.3 Achskinematik	89
	4.3.4 Achselastokinematik	97
	4.4 Lenkung	99
	4.4.1 Anforderungen an die Lenkung	99
	4.4.2 Aufbau der Lenkung	100
	4.4.3 Hilfskraftlenkung	105
	4.4.4 Lenkungen mit variabler Übersetzung	109
	4.5 Federung und Dämpfung	111
	4.5.1 Aufgaben der Federung	111
	4.5.2 Bauarten von Federn	113
	4.5.3 Schwingungsdämpfer	123
	5 Aufbau/Karosserie	129
	5.1 Bezeichnungen der einzelnen Bauteile einer Pkw-Karosserie	129
	5.2 Aufbaukonzepte	129
	5.3 Aufbauvarianten	134
	6 Elektrik/Elektronik	135
	6.1 Bordelektrik	135
	6.2 Elektronik-Bussysteme	135
	7 Fahrwiderstand	139
	7.1 Radwiderstand	139
	7.1.1 Rollwiderstand	139
	7.1.2 Schwallwiderstand	144
	7.1.3 Lagerreibung/Reibung der nicht betätigten Radbremse	144
	7.1.4 Vorspurwiderstand	146
	7.1.5 Kurvenwiderstand	147
	7.1.6 Federungswiderstand	150
	7.1.7 Gesamter Radwiderstand	151
	7.2 Luftwiderstand	152
	7.2.1 Fahrzeugumströmung	152
	7.2.2 Luftwiderstand bei Windstille	153
	7.2.3 Luftwiderstand bei natürlichem Wind	155
	7.3 Steigungswiderstand	157
	7.4 Beschleunigungswiderstand	158
	7.5 Zughakenwiderstand	160
	7.6 Gesamtfahrwiderstand	162
	7.7 Fahrwiderstandsleistung	162
	7.8 Experimentelle Ermittlung des Fahrwiderstands	164
	7.8.1 Ermittlung des Radwiderstands mittels Prüfvorrichtung	164
	7.8.2 Ermittlung des Luftwiderstands im Windkanal	165
	7.8.3 Ermittlung des Steigungswiderstands	168
	7.8.4 Ermittlung des Beschleunigungswiderstands	169
	7.8.5 Ermittlung des Fahrwiderstands und einzelner Anteile mit dem Fahrzeug auf der Teststrecke	169
	8 Antriebskennfeld	172
	8.1 Erforderliche Antriebskraft und Antriebsleistung an den Antriebsrädern	172
	8.2 Ideale Antriebskennung	172
	8.3 Reale Kennfelder von Fahrzeugmotoren	174
	8.4 Annäherung des Antriebskennfelds an das ideale Kennfeldmittels Anfahrkupplung und Stufengetriebe	178
	8.5 Leistungsfluss mit Verlusten	182
	8.6 Getriebeabstufung	184
	8.7 Beispiel	188
	8.8 Besonderheiten bei der Verwendung eines Drehmomentwandlers beim Anfahren	190
	9 Fahrleistungen, begrenzt durch Motorleistung	193
	9.1 Höchstgeschwindigkeit	193
	9.2 Steigfähigkeit	195
	9.3 Beschleunigungsfähigkeit	197
	9.4 Sonderfall: Motor im Schubbetrieb	199
	9.5 Genauere Betrachtung	201
	10 Kraftstoffverbrauch	205
	10.1 Kenngrößen	205
	10.2 Normverbrauch	207
	10.3 Berechnung des Streckenverbrauchs	209
	10.4 Verbrauchsgünstige Übersetzung und Fahrweise	211
	11 Fahrdynamik – Fahrleistungen begrenzt durch Kraftschluss	216
	11.1 Längsdynamik	216
	11.1.1 Dynamische Radlasten beim Beschleunigen, Bremsen, Steigungs- und Gefällefahrt	216
	11.1.2 Bestimmung des Nickwinkels	220
	11.1.3 Maximale Beschleunigungs- und Steigfähigkeit aufgrund des Kraftschlusses	221
	11.1.4 Erforderlicher Kraftschluss beim Antreiben	224
	11.1.5 Bremsverhalten	225
	11.1.5.1 Ideale Bremskraftverteilung/idealer Allradantrieb	225
	11.1.5.2 Auslegung der installierten Bremskraftverteilung	229
	11.1.5.3 Das Antiblockiersystem (ABS), Bremskraftminderer und die elektronische Bremskraftverteilung	231
	11.1.5.4 Erforderlicher Kraftschluss beim Bremsen	238
	11.1.5.5 Mögliche Abbremsung ohne blockierte Räder bzw. ohne aktives ABS	239
	11.1.5.6 Brems- und Anhalteweg	240
	11.1.5.7 Zusammenhang zwischen Bremskraft und Fußkraft	245
	11.1.5.8 Bremsleistung und Bremsenergie	247
	11.2 Querdynamik	247
	11.2.1 Eigenlenkverhalten	250
	11.2.2 Wankwinkel bei stationärer Kurvenfahrt	256
	11.2.3 Dynamische Radlasten beim Vierradfahrzeug bei stationärer Kurvenfahrt	261
	11.2.4 Auswirkungen der Radlaständerungen bei Kurvenfahrt auf die übertragbaren Seitenkräfte	264
	11.2.5 Möglichkeiten zur Beeinflussung des Eigenlenkverhaltens beim Vierradfahrzeug	266
	11.2.6 Querdynamik bei Nutzfahrzeugen	270
	11.3 Vertikaldynamik	272
	11.4 Fahrdynamikregelsysteme	277
	12 Übungsaufgaben	283
	12.1 Beispielfahrzeuge	283
	12.2 Aufgaben	287
	12.2.1 Aufgaben zum Fahrwiderstand	287
	12.2.2 Aufgaben zur Höchstgeschwindigkeit	288
	12.2.3 Aufgaben zur Steig- und Beschleunigungsfähigkeit	289
	12.2.4 Aufgaben zum Kraftstoffverbrauch	294
	12.2.5 Aufgaben zum Bremsverhalten	295
	12.3 Lösungen	299
	Literaturverzeichnis	307
	Formelzeichenverzeichnis	308
	Sachwortverzeichnis	312
	Leere Seite	2

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