Grundlagen der Fahrzeugtechnik

Was entsteht durch einen statischen Vorspurwinkel und warum wird dieser eingestellt?

Nennen Sie die Hauptaufgaben der Radaufhängung.

Auf einem M+S Reifen befindet sich folgende Beschreibung:

195/65 R 15 91 H

a) Bitte erläutern Sie die Kurzbezeichnungen

b) Skizzieren Sie schematisch den Verlauf des Rollwiederstandes f_r über der Fahrgeschwindigkeit für drei verscheidene PKW-Radialreifen mit unterschiedlichen Geschwindigkeitssymbolen

c) Warum haben Hochgeschwindigkeitsreifen einen geringeren Komfort als normale Reifen?

Es sind Fragen zum Kraftstoffverbrauch zu beantworten.

a) Skizzieren Sie bitte das Momentenkennfeld eines PKW-Ottomotors mit den Linien konstanten Wirkungsgrades (sog. Muschelkurven) und konstanter Leistung sowie die Betriebslinien des minimalen Kraftstoffverbrauchs.

b) Tragen Sie nun die Fahrwiderstandslinien zweier Übersetzungen in das Kennfeld ein. Gehen Sie von konstanter Motorleistung aus und geben Sie durch Wahl zwier geeigneter Motorbetriebspunkte in Abhängigkeit vom spezifischen Kraftstoffverbrauch eine Formel zur Berechnung des prozentualen Verbrauchsvorteils durch einen Schaltvorgang wieder.

c) Bitte geben Sie die Gleichung für den Kraftstoffverbrauch an. Gehen Sie dabei von einer um den Betrag e schwankenden mittleren Geschwindigkeit K aus (Masseträgheiten, Reibkraft sowie Beschleunigung sind zu vernachlässigen).

Ein Kraftfahrzeug erreicht eine max. Geschwindigkeit von 200km/h. Infolgen vom Umbauarbeiten reduziert sich der Luftwiderstandsbeiwert c_w und das Fahrzeug erreicht nun 220km/h. Berechnen Sie bitte um wie viel Prozent der c_w-Wert verringert werden konnte.

Ein Fahrzeug besitzt eine Bremsanlage mit linearer Bremskraftverteilung. Bei einem Haftbeiwert von µ_h = 0,8 beträgt der Gütegrad der Bremsanlage 0,82. Der Gleitbeiwert beträgt bei einer Blockierbremsung µ_g = 0,65. Begründen Sie anhand einer kurzen Rechnung, ob der erzielbare Bremsweg mit blockierten Rädern kürzer oder länger ist als mit Rädern, die an der Haftgrenze rollen.

Ein 4-Gang-Getriebe besitut eine progressive Gangabstufung. Gang 4 ist direkt ausgelegt und die Getriebespreizung des Getriebes beträgt phi_s = 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?

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.

Welche 4 Kriterien müssen bei der Auslegung des ersten Ganges beachtet werden?

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.

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?

Ein LKW mit 40t Gesamtmasse und einer maximalen Radleistung von 220kW fährt eine 10% Steigung hinauf. Welche Höchstgeschwindigkeit erreicht er dabei näherungsweise?

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?

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?

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 µ_b= 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?

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?

Ein PKW mit Hecktrieb befährt eine Gefällestrecke mit Beharrungsbremsung. Bei diesem Fahrzustand beträgt das Motorbremsmoment M_M= -30Nm. Welches_GBremsmoment wirkt an den Antriebsrädern, wenn das Übersetzungsverhältnis im Getriebe i=2,5 und im Achsgetriebe i_AG=4,0 ist und der Gesamtwirkungsgrad des Kennungswandlers eta_K=93% beträgt?

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