Grundlagen der Fahrzeugtechnik
Grundlagen der Fahrzeugtechnik an der TU Braunschweig
Grundlagen der Fahrzeugtechnik an der TU Braunschweig
Kartei Details
| Karten | 61 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Technik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 06.11.2012 / 09.07.2023 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/grundlagen_der_fahrzeugtechnik
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Ein 4-Gang-Getriebe besitut eine progressive Gangabstufung. Gang 4 ist direkt ausgelegt und die Getriebespreizung des Getriebes beträgt phis = 4.14. Berechnen Sie bitte die Übersetzung der Gänge 1-3, wenn bei vorgegebener Motordrehzahl die Differenzen der Fahrzeuggeschwindigkeiten in benachbarten Gängen gleich grooß sind. Wie groß ist der Grundstufensprung?
Rechnung sie Grafik.
Siehe Grafik.
Siehe Grafik
Siehe Grafik
Siehe Grafik
Skizzieren Sie bitte die Drehzahlverläufe von Motor und Getriebeeingangswelle für eine Anfahrvorgang mit einer Reibkupplung (mit Beschriftung). Kennzeichnen Sie bitte in dem Diagramm die 3 wesentlichen Phasen dieses Vorgangs.
Siehe Grafik
Welche 4 Kriterien müssen bei der Auslegung des ersten Ganges beachtet werden?
Auslegung des ersten Ganges = größte Getriebeübersetzung!
1) Fahrzeug muss eine definierte maximale Steigung bewältigen können.
2) Fahrzeug muss aus einer definierten maximalen Steigung anfahren können.
3) Fahzrueg muss definierte maximale Beschleunigung erreichen.
4) Kriechgeschwindigkeit darf werde zu groß noch zu klein sein.
Zeichnen Sie bitte eine angetriebenes Rad mit wirkenden Kräften und Momenten (freigeschnitten). Geben Sie bitte die Umfangskraft als Funktion der anderen Größen an. Vernachlässigen Sie bitte die Masse und das Trägheitsmoment des Rades.
Siehe Grafik
FÜr die Auslegung der kleinsten Getriebeübersetzung gibt es prinzipiell drei verschiedene Arten. Benennen Sie bitte diese Auslegungsarten und skizzieren Sie deren Verläufe in einem Radleistungs- Geschwindigkeitsdiagramm. Nach welchen Kriterien wird die größte Getriebeübersetzung ausgelegt?
Siehe Grafik.
Ein LKW mit 40t Gesamtmasse und einer maximalen Radleistung von 220kW fährt eine 10% Steigung hinauf. Welche Höchstgeschwindigkeit erreicht er dabei näherungsweise?
Siehe Grafik
Beim Abbremsen eines Sattelkraftfahrzeugs bestehend aus einer Zugmaschine und einem Aufliegeanhänger wird eine ideale Bremskraftverteilung zwischen Zugfahrzeug und Anhänger angestrebt. Wlehce kritischen Zustände können auftreten, falls keine ideal Bremskraftverteilung vorliegt?
1) Überbremsen am Sattelanhänger -> Schleudergefahr (Sattelanhänger bricht aus)
2) Überbremsen an der Zugmaschine -> Der Zug kann einknicken.
Es befindet sich an einem PKW-Reifen die folgende Beschreibung:
225/40 R 17 91 V
a) Erläutern Sie bitte die Bezeichnungen des Reifens
b) Welcher Abrollumfang ergibt sich für einen Reifen mit den angegebenen Bezeichnungen?
a) 225: Reifenbreite in mm
40: Höhe/Breite in Prozent
R: Radialreifen
17: Felgendurchmesser in Zoll
91: Tragfähigkeitsindex
V: Geschwindigkeitssymbol
b) Siehe Grafik
Es sind Fragen zur Bremskraftverteilung zu beantworten.
a) Zeichnen sie die Verläufe einer idealen, einer abgeknickten und einer festen BKV in ein Bremskraftverteilungsdiagram. In den Fällen der abgeknickten und der festen BKV soll der Gütegran von T=1 bei µb= 0,8 liegen. Kennzeichnen Sie in dem Diagramm die nicht zulässigen Bereiche für die BKV.
b) Moderne Fahrzeuge sind mit einer elektronischen BKV ausgestatten, die im Bereich vor dem ABS-Einsatz arbeitet. Aufgrund welcher Regelgröße wird bei diesem System die Bremskraft verteilt?
a) Siehe Grafik
b) Regelung des (Brems-) Schlupfs außerhalb des Grenzbereichs (ABS-Regelung) bezüglich maximaler Kraftübertragung in längsrichtung => d.h. Regelung des Schlupfs im Teilbremsbereich
Ansatz EBV: (SV-SH) < delta S im stationären Bereich I der µ-S-Kurve
damit ist delta S die Regelgröße!
Erklären Sie den unterschied zwischen einer geometrischen und einer progressiven Getriebeabstufung mit Hilfe von Drehzahl-Geschwindigkeits-Diagrammen. Warum werden bei LKW-Getrieben keine progressiven Getriebeabstufungen verwendet?
Siehe Grafik
Ein PKW mit Hecktrieb befährt eine Gefällestrecke mit Beharrungsbremsung. Bei diesem Fahrzustand beträgt das Motorbremsmoment MM= -30Nm. WelchesGBremsmoment wirkt an den Antriebsrädern, wenn das Übersetzungsverhältnis im Getriebe i=2,5 und im Achsgetriebe iAG=4,0 ist und der Gesamtwirkungsgrad des Kennungswandlers etaK=93% beträgt?
Siehe Grafik
Zeichnen Sie bitte die Verläufe der Haftbeiwerte der Reibpaarung Fahrbahn-Reifen über der Fahrgeschwindigkeit für trockene und nasse Bedingungen (Wasserhöhe 5mm). Die Achsen des Diagramms sind mit realistischen Werten zu beschriften.
Siehe Grafik
Siehe Grafik
Siehe Grafik
Welche drei Aufgaben der Bremsanlage eines Fahrzeugs kennen Sie?
Kurze Beschreibung!
1) Verzögerungsbremsung
- Verringern der Geschwindigkeit, auch bis zum Anhalten
٠ Reibungsbremse
٠ Rekuperationsbremsung
٠ Brakeblending
2) Beharrungsbremsung
- Verhindern unerwünschter Beschleunigungen bei Talfahrt
٠ Motorbremse (verstärkt durch das Getriebe) ٠ Retarder
٠ Rekuperationsbremsung
3) Festhaltebremsung
- Vermeidung unerwünschter Bewegung des ruhenden Fahrzeugs
٠ Feststellbremse
Nennen Sie die Anforderungen an eine Bremsanlage nach ECE-R13
1) Betriebsbremsung
• muss ein sicheres Anhalten des Fahrzeuges sowie die Kontrolle der Fahrzeugbewegungen ermöglichen, bei allen
- v [km/h] - m [kg] - p [+,- %]
• die Betätigung muss möglich sein, ohne die Hände von der Lenkanlage
zu nehmen
• die Wirkung muss abstufbar sein
2) Hilfsbremsung
• muss das Anhalten des Fahrzeuges innerhalb einer angemessenen Entfernung ermöglichen, wenn die Betriebsbremse eine Störung aufweist
• die Wirkung muss abstufbar sein
• Betätigung so, dass mindestens mit einer Hand die Kontrolle über die
Lenkanlage möglich ist
3) Feststellbremsung
• muss es ermöglichen, das Fahrzeug auch bei Abwesenheit des Fahrers an einer Steigung und im Gefälle im Stillstand zu halten.
Bemerkungen:
• Hilfs- und Feststellbremse sind häufig in der Handbremse kombiniert • separate Betätigungseinrichtung für Betriebs- und Feststellbremse
Woraus setzt sich der Anhalteweg s-gesamt zusammen?
S-ges. = S1+S2+S3
S1=Reaktions- und Ansprechdauer
S2=Schwelldauer
S3=Vollbremsdauer
Wie stark kann die Zeit zur Informationsaufnahme des Fahrers und damit die „ungenutzte“ Bremszeit kann durch ein Head-Up-Display verringert werden?
Sie wird etwa halbiert!
Welche Räder müssen bei einer Vollbremsung zuerst blockieren und wieso?
Die Vorderräder, da so ein untersteuern erreicht wird. Andernfalls entsteht übersteuern und das Fahrzeug wird unkontrollierbar also instabil!
Welche Arten von Bremskraftverteilungen kennen Sie?
1 Lineare BKV (LBKV)
2 LBKV mit „Druckbegrenzung“, d.h. BH = konstant ab Umschaltpunkt
3 LBKV mit „Druckminderer“, d.h. BH/BV mit geringerer Steigung ab Umschaltpunkt
4 Lastangepasste LBKV mit lastangepasstem Umschaltpunkt, d.h. BH/BV mit geringerer Steigung ab lastangepasstem Umschaltpunkt
5 Elektronische BKV (EBV)
In welchem Bereich wird EBV und in welchem ABS angewendet?
Im stabilen Bereich EBV, im grenzstabilen ABS
Nach welche 3 Kriterien wird der erste Gang eines Kraftfahrzeuges ausgelegt?
1. Anfahrvermögen
2. Steigfähigkeit
3. Kriechgeschwindigkeit
Wie kann das Motormoment, welches vom Motor abgegeben wird, negative Werte annehmen?
Indem die sogenannte Motorbremse benutzt wird, der Wagen also nicht beschleunigt, sondern rollt und durch den Motor gebremst wird
Welche Aufgaben hat eine Kupplung und wieso ist sie kein Drehmomentwandler, sondern nur ein Drehzahlwandler?
Bei einer Kupplung werden nur Drehzahlen angepasst bzw. "auf einen Nenner gebracht" jedoch ist die Eingangsdrehzahl gleich der Ausgangsdrehzahl und somit sind auch die Momente immer gleich.
Aufgaben:
-Trennung des Antriebsstrangs vom laufenden Motor im Stand bzw. beim Gangwechsel
-Drehzahlüberbrückung beim Anfahren
-Schwingungsisolation
-"Überlastschutz"
Welche Aufgaben hat ein Getriebe und was wird in diesem (im Gegensatz zur Kupplung) gewandelt?
Im Gegensatz zur Kupplung kann hier auch das Moment gewandelt werden, da sich das Getriebe am Fahrzeug abstützen kann und somit ein Moment abgestützt werden kann.
Aufgaben:
-Wandlung bzw. Anpassung des Motorkennfeldes an das Bedarfskennfeld, im Volllastbereich an die ideale Zugkrafthyperbel, durch optimale Anzahl an Gängen und deren Übersetzungen
-Drehrichtungsumkehr
Von welchen Parametern hängt die Rutschzeit einer Kupplung ab?
-Drehmassenzuschlagsfaktor des Fahrzeugs
-Masse des Fahrzeugs
-Motordrehzahl, bei der eingekuppelt wird
-Reifenhalbmesser(dynamisch)
-Gesamtübersetzung des Antriebstrangs
-Drehmoment des Motors
-Steigungswiderstand
-Roll- und Reibwiederstand
Von welchen Parametern ist ETA, der Wirkungsgrad eines Kennungswandlers, abhängig?
-Bauart des Getriebes (Stufen-/Stufenlosgetriebe)
-Getriebedimensionierung (Lager, Verzahnung, Ölvolumen, Pumpe,...)
-Gang
Welche Getriebeauslegungen für den letzten Gang sind denkbar und welche wird in der Praxis meist eingesetzt? Warum?
Wie wird die Übersetzung des letzten Ganges umgangssprachlich genannt?
Umgangssprachlich spricht man von einer "langen Übersetzung"
Denkbar für die Auslegung wären eine:
-v-max optimierte auslegung
-überdrehte Auslegung
-unterdrehte Auslegung
In der Praxis wird meist die überdrehte Auslegung genutzt, da diese für geringe Steigungen oder leichten Gegenwind Reserven aufweist. Das Fahrzeug wird also nicht direkt langsamer und der Fahrer bekommt somit subjektiv eine gute "Fahrbarkeit"
Welche zwei Gangabstufungen bei Getrieben kennen Sie?
geometrische und progressive Abstufung
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