Grundlagen der Kraftfahrzeugtechnik

1 Einführung

2 Gesamtfahrzeug

2.1 Koordinatensysteme

2.2 Wichtige Maße

2.3 Aufteilung in Baugruppen

3 Antrieb

3.1 Antriebskonzepte

3.2 Ausführungen und Kombinationen von Antriebsmaschinen

3.3 Speicherung der Antriebsenergie

3.4 Antriebsstrang, Kennungswandler für Verbrennungsmotoren

3.4.1 Anordnung, Aufbau, Funktion

3.4.2 Ausführungen von Kupplungen und Wandlern

3.4.3 Ausführungen von Getrieben

3.4.4 Ausführung des Differenzials

4 Fahrwerk

4.1 Räder und Reifen

4.1.1 Anforderungen an den Reifen

4.1.2 Reifenaufbau

4.1.3 Reifenabmessungen und Reifenkennzeichnungen

4.1.4 Räder

4.1.5 Eigenschaften des Reifens bezüglich des Kraftschlusses

4.1.6 Reifenverhalten bei reiner Längs- oder Seitenkraft

4.1.7 Reifenverhalten bei Überlagerung von Längs- und Seitenkraft

4.1.8 Dynamisches Reifenverhalten

4.1.9 Federeigenschaften des Reifens

4.2 Bremsen

4.2.1 Einteilung

4.2.2 Aufgaben der Bremsanlage

4.2.3 Aufbau der Bremsanlage

4.2.4 Bauarten von Bremsanlagen

4.3 Radführungen

4.3.1 Aufbau von Radführungen

4.3.2 Bauarten von Radführungen

4.3.3 Achskinematik

4.3.4 Achselastokinematik

4.4 Lenkung

4.4.1 Anforderungen an die Lenkung

4.4.2 Aufbau der Lenkung

4.4.3 Hilfskraftlenkung

4.4.4 Lenkungen mit variabler Übersetzung

4.5 Federung und Dämpfung

4.5.1 Aufgaben der Federung

4.5.2 Bauarten von Federn

4.5.3 Schwingungsdämpfer

5 Aufbau/Karosserie

5.1 Bezeichnungen der einzelnen Bauteile einer Pkw-Karosserie

5.2 Aufbaukonzepte

5.3 Aufbauvarianten

6 Elektrik/Elektronik

6.1 Bordelektrik

6.2 Elektronik-Bussysteme

7 Fahrwiderstand

7.1 Radwiderstand

7.1.1 Rollwiderstand

7.1.2 Schwallwiderstand

7.1.3 Lagerreibung/Reibung der nicht betätigten Radbremse

7.1.4 Vorspurwiderstand

7.1.5 Kurvenwiderstand

7.1.6 Federungswiderstand

7.1.7 Gesamter Radwiderstand

7.2 Luftwiderstand

7.2.1 Fahrzeugumströmung

7.2.2 Luftwiderstand bei Windstille

7.2.3 Luftwiderstand bei natürlichem Wind

7.3 Steigungswiderstand

7.4 Beschleunigungswiderstand

7.5 Zughakenwiderstand

7.6 Gesamtfahrwiderstand

7.7 Fahrwiderstandsleistung

7.8 Experimentelle Ermittlung des Fahrwiderstands

7.8.1 Ermittlung des Radwiderstands mittels Prüfvorrichtung

7.8.2 Ermittlung des Luftwiderstands im Windkanal

7.8.3 Ermittlung des Steigungswiderstands

7.8.4 Ermittlung des Beschleunigungswiderstands

7.8.5 Ermittlung des Fahrwiderstands und einzelner Anteile mit dem Fahrzeug auf der Teststrecke

8 Antriebskennfeld

8.1 Erforderliche Antriebskraft und Antriebsleistung an den Antriebsrädern

8.2 Ideale Antriebskennung

8.3 Reale Kennfelder von Fahrzeugmotoren

8.4 Annäherung des Antriebskennfelds an das ideale Kennfeldmittels Anfahrkupplung und Stufengetriebe

8.5 Leistungsfluss mit Verlusten

8.6 Getriebeabstufung

8.7 Beispiel

8.8 Besonderheiten bei der Verwendung eines Drehmomentwandlers beim Anfahren

9 Fahrleistungen, begrenzt durch Motorleistung

9.1 Höchstgeschwindigkeit

9.2 Steigfähigkeit

9.3 Beschleunigungsfähigkeit

9.4 Sonderfall: Motor im Schubbetrieb

9.5 Genauere Betrachtung

10 Kraftstoffverbrauch

10.1 Kenngrößen

10.2 Normverbrauch

10.3 Berechnung des Streckenverbrauchs

10.4 Verbrauchsgünstige Übersetzung und Fahrweise

11 Fahrdynamik – Fahrleistungen begrenzt durch Kraftschluss

11.1 Längsdynamik

11.1.1 Dynamische Radlasten beim Beschleunigen, Bremsen, Steigungs- und Gefällefahrt

11.1.2 Bestimmung des Nickwinkels

11.1.3 Maximale Beschleunigungs- und Steigfähigkeit aufgrund des Kraftschlusses

11.1.4 Erforderlicher Kraftschluss beim Antreiben

11.1.5 Bremsverhalten

11.1.5.1 Ideale Bremskraftverteilung/idealer Allradantrieb

11.1.5.2 Auslegung der installierten Bremskraftverteilung

11.1.5.3 Das Antiblockiersystem (ABS), Bremskraftminderer und die elektronische Bremskraftverteilung

11.1.5.4 Erforderlicher Kraftschluss beim Bremsen

11.1.5.5 Mögliche Abbremsung ohne blockierte Räder bzw. ohne aktives ABS

11.1.5.6 Brems- und Anhalteweg

11.1.5.7 Zusammenhang zwischen Bremskraft und Fußkraft

11.1.5.8 Bremsleistung und Bremsenergie

11.2 Querdynamik

11.2.1 Eigenlenkverhalten

11.2.2 Wankwinkel bei stationärer Kurvenfahrt

11.2.3 Dynamische Radlasten beim Vierradfahrzeug bei stationärer Kurvenfahrt

11.2.4 Auswirkungen der Radlaständerungen bei Kurvenfahrt auf die übertragbaren Seitenkräfte

11.2.5 Möglichkeiten zur Beeinflussung des Eigenlenkverhaltens beim Vierradfahrzeug

11.2.6 Querdynamik bei Nutzfahrzeugen

11.3 Vertikaldynamik

11.4 Fahrdynamikregelsysteme

12 Übungsaufgaben

12.1 Beispielfahrzeuge

12.2 Aufgaben

12.2.1 Aufgaben zum Fahrwiderstand

12.2.2 Aufgaben zur Höchstgeschwindigkeit

12.2.3 Aufgaben zur Steig- und Beschleunigungsfähigkeit

12.2.4 Aufgaben zum Kraftstoffverbrauch

12.2.5 Aufgaben zum Bremsverhalten

12.3 Lösungen

Literaturverzeichnis

Formelzeichenverzeichnis

Sachwortverzeichnis

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