Johann Bisle, Heinz Jacob, Hans Karlstetter

Fahrzeugtechnik Lernfelder 9 –14 Kraftübertragungssysteme Fahrwerk- und Bremssysteme Zusatzsysteme

Karrosserie-, Komfort- und Sicherheitssysteme Service und Instandsetzung

Vernetzte Systeme

Arbeitsheft 4. Auflage Bestellnummer 1521

Haben Sie Anregungen oder Kritikpunkte zu diesem Buch? Dann senden Sie eine E-Mail an [email protected] Autoren und Verlag freuen sich auf Ihre Rückmeldung.

Quellenverzeichnis Den nachfolgend aufgeführten Firmen danken wir für die Überlassung von Informationsmaterial, Fotos und fachlicher Beratung: Sun Electric, Büttelborn Lemmerzwerke, Königswinter Audi AG, Ingolstadt Südrad GmbH, Ebersbach Mercedes Benz AG, Stuttgart BMW AG, München Volkswagen AG, Wolfsburg Adam Opel AG, Rüsselsheim Dataliner, Ahlerstadt Webasto AG, Stockdorf Porsche, Ludwigsburg C. & E. Fein, Stuttgart Wieländer + Schill, Villingen-Schwenningen Robert Bosch GmbH, Stuttgart Graubremsen, Heidelberg Zahnradfabrik Friedrichshafen AG, Friedrichshafen Samefa Deutschland, Stockstadt

www.bildungsverlag1.de Bildungsverlag EINS Sieglarer Straße 2, 53842 Troisdorf ISBN 978-3-8237-1521-4 © Copyright 2007: Bildungsverlag EINS GmbH, Troisdorf Das Werk und seine Teile sind urheberrechtlich geschützt. Jede Nutzung in anderen als den gesetzlich zugelassenen Fällen bedarf der vorherigen schriftlichen Einwilligung des Verlages. Hinweis zu § 52a UrhG: Weder das Werk noch seine Teile dürfen ohne eine solche Einwilligung eingescannt und in ein Netzwerk eingestellt werden. Dies gilt auch für Intranets von Schulen und sonstigen Bildungseinrichtungen.

Inhaltsverzeichnis Antriebswellen

Lernfeld 9: Kraftübertragungssysteme

35

Gelenkwellen und Achswellen . . . . . . . . . . . . . . . 43

Trieb- und Fahrwerk, Übersicht 1

Baugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

Achsgetriebe

2

Antriebsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

36

Aufgabe, Bauarten, Verwendung . . . . . . . . . . . . . 44

37

Lager und Wellendichtung am Antriebskegelrad

Kraftfahrzeugkupplung

ersetzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

3

Aufgaben, Bauarten, Betätigung . . . . . . . . . . . . .

5

4

Einscheibenkupplung mit Schraubenfedern . . . .

6

Ausgleichsgetriebe (Differenzial)

5

Einscheibenkupplung mit Scheibenfeder . . . . . .

7

38

Aufgabe, Aufbau, Wirkungsweise

6

Bauteile, Einstellmaße, Störungen . . . . . . . . . . .

8

39

Bauteile, Bewegungsverhältnisse,

7

Kupplung instandsetzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

Wechselgetriebe

. . . . . . . . . . . 46

Momentenaufteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Ausgleichs-(Differenzial-)Sperre

8

Triebwerksübersetzung: Aufgaben, Einrichtungen 11

40

Aufgabe, Bauarten, Funktion . . . . . . . . . . . . . . . . 49

9

Triebwerksübersetzung: Grundprinzip, besondere

41

Selbstsperrdifferenzial: Drehmomentverteilung,

Anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Sperrwert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

10

Schieberad-, Schaltmuffengetriebe . . . . . . . . . . . 13

11

Synchroneinrichtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Allradtechnik

12

Borg-Warner-Sperrsynchroneinrichtung . . . . . . 15

42

13

Porsche-Sperrsynchroneinrichtung . . . . . . . . . . . 16

14

Mehrkonus-Sperrsynchroneinrichtungen . . . . . 17

15

Schaltmuffengetriebe: Grundtypen, Verwendung 18

16

Getriebeschaubild . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

17

Fahrschaubild . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

18

Wechselgetriebe instandsetzen 1 . . . . . . . . . . . . 21

1

Grundlagen und Bauarten 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

19

Wechselgetriebe instandsetzen 2 . . . . . . . . . . . . 23

2

Bauarten 2, Federkennlinien, Grundprinzip

20

Wechselgetriebe instandsetzen 3 . . . . . . . . . . . . 25

Notwendigkeit, Probleme zuschaltbarer und permanenter Allradantrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Lernfeld 10: Fahrwerk und Bremssysteme Fahrzeugfederung

der Luftfederung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 3

Schwingungsdämpfung

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

Automatisches Getriebe 21

Aufbau Drehmomentwandler . . . . . . . . . . . . . . . 26

22

Funktionsprüf. Drehmomentwandler . . . . . . . . . 27

4

Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

23

Einfaches Planetengetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

5

Radeinstellung einer Vorderachse . . . . . . . . . . . . 58

24

Planetenradsätze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

6

Radlager instandsetzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

25

Planetenradsatz: Kraftfluss und Übersetzung . . . 30

26

Diagnose von Kraftflussfehlern im Getriebeteil . 32

27

Hydraulische Steuerung

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

7

Aufgabe, Bauarten, Ausführungen . . . . . . . . . . . 62

28

Ölführungsplan – Grundprinzip . . . . . . . . . . . . . . 34

8

Konstruktive Ausführung und Kinematik

29

Besonderheiten Elektronischhydraulische Steuerung 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

30

Stellung der Räder

Radaufhängungen

Vorderachse 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 9

Besonderheiten Elektronischhydraulische Steuerung 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Konstruktive Ausführung und Kinematik Vorderachse 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

10

Konstruktive Ausführung und Kinematik Hinterachse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

Automatisches Getriebe 31

Aufbau, Wirkungsweise Planetenradgetriebe . . 37

32

Besonderheiten

11

Vergleich von Radaufhängungen beim Einund Ausfedern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Fahrzeuglenkung

Schaltgetriebe Sonderbauarten

12

Lenkungsarten, Aufbau der Achsschenkellenkung 70

33

Kraftrad-Wechselgetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

13

Lenkgeometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

34

Split- und Bereichsgruppengetriebe für Nfz . . . . 41

14

Lenkkinematik einer Starrachse . . . . . . . . . . . . . . 72 1

15

Lenkkinematik einer Einzelradaufhängung . . . . . 73

16

Mechanisches Lenkgetriebe Lenksäule . . . . . . . . 74

17

Lenkgetriebe instandsetzen . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

18

Hydraulische Servolenkung . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

Lernfeld 12: Vernetzte Systeme CAN-Datenbus 1

Prinzip, Aufbau, Datenübertragung . . . . . . . . . . . 119

2

Umwandlung von Informationen in digitale

Bremsen 19

Technisch-physikal. Grundlagen . . . . . . . . . . . . . 80

20

Gesetzliche Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

Dateien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 3

Datenprotokolle, Datenzuteilung . . . . . . . . . . . . . 121

Eigendiagnose elektronischer Systeme Hydraulische Bremse

4

Übersicht: Diagnosesysteme . . . . . . . . . . . . . . . . 122

21

Grundsätzlicher Aufbau, Wirkungsweise . . . . . . 82

5

Fehlerauslese über Blinkcode . . . . . . . . . . . . . . . 123

22

Aufbau und Bauformen von Trommelbremsen . 83

6

Anwendung: Störung in einer Klimaanlage . . . . 124

23

Radzylinder, Bremsbeläge, Bremsflüssigkeit . . . 84

7

Fehlerauslese über einen Diagnosetester . . . . . . 125

24

Aufbau und Bauformen von Scheibenbremsen . 85

8

Fahrzeugdiagnose über PC . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

25

Scheibenbremsen instandsetzen . . . . . . . . . . . . . 86

9

Fehlersuche über ESI-tronik . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

26

Aufbau und Wirkungsweise des einfachen Hauptbremszylinder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

27

Zweikreisbremsanlage, Tandemhauptbrems-

Lernfeld 13: Karosserie-, Komfort-, Sicherheitssysteme

zylinder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 28

Unterdruck-Bremskraftverstärker . . . . . . . . . . . . 93

29

Drucküberprüfung der Bremskraftregelung . . . . 94

1

Bauarten der Kraftfahrzeuge . . . . . . . . . . . . . . . . 128

30

Entlüften und Spülen der Bremsanlage . . . . . . . 95

2

Aufbaukonstruktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

31

Hydraulisches Antiblockiersystem (ABS) . . . . . . 96

3

Aktive und passive Sicherheit . . . . . . . . . . . . . . . 131

32

Hydraulikplan: Dreikanal-ABS . . . . . . . . . . . . . . . 98

4

Bauteile, Werkstoffe, Fügetechniken beim

33

Hydraulikplan: Vierkanal-ABS . . . . . . . . . . . . . . . 99

34

Karosserie

Fahrzeugbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

ABS – Elektronischer Funktionsplan und

5

Korrosionsschutz beim Kraftfahrzeug . . . . . . . . . 134

Fehlersuche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

6

Sicherheitsvorschriften und -maßnahmen bei Karosseriearbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

Druckluftbremse 35

Grundprinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

36

Aufbau der Zweileitungs-Zweikreis-Bremsanlage 102

7

Aufbau und Wirkungsweise einer Klimaanlage . 138

37

Bremszylinder der Druckluftbremsanlage . . . . . . 105

8

Aufbau und Funktion von Airbagsystemen . . . . 140

38

Druckluftsteuerung im Zugwagen . . . . . . . . . . . . 106

39

Druckluftsteuerung im Anhänger . . . . . . . . . . . . 107

Komfortsysteme

Fahrdynamikregelungen 9

Kraftfahrzeugräder 40

Radarten, Felgenaufbau, Felgenbauarten,

regelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 10

Felgennormung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 41

Lernfeld 11: Zusatzsysteme Einbau einer Zusatz-/Standheizung 1

Einbaumöglichkeiten, Funktion . . . . . . . . . . . . . . 111

2

Kundenhinweise, Einbaubeispiel . . . . . . . . . . . . . 112

3

Einzelheiten zum Geräteeinbau . . . . . . . . . . . . . . 113

4

Schaltplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

5

Einbau des Kabelsatzes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

Einbau einer Anhängerkupplung

2

Die Fahrdynamikregelung/Elektronisches Stabilitätsprogramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

Reifenaufbau, Reifenbauarten, Reifennormung, Reifenunwucht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

6

Antriebsschlupf- und Motorschleppmoment-

Anschließen des Kabelbaums . . . . . . . . . . . . . . . 116

Lernfeld 14: Service und Instandsetzung Gesetzliche Untersuchungen 1

Zuteilung eines Oldtimerkennzeichens . . . . . . . . 147

2

Hydraulische Bremsanlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

3

Druckluftbremsanlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

10

Kraftfahrzeugkupplung: Kupplung instandsetzen Prüfen und instandsetzen

Name:

Klasse:

11

12

Datum:

13 Blatt:

14 7

Kraftübertragungssysteme

Kundenbeanstandung: „Beim Fahren unter Last dreht der Motor hoch, ohne dass die Fahrgeschwindigkeit in gleichem Maße zunimmt.“ Arbeitsauftrag: Ermitteln Sie die Störungsursache und setzen Sie defekte Teile instand.

Mögliche Fehler Nennen Sie Defekte, die eine solche Störung hervorrufen können.

Bauart und Aufbau Im Reparatur-Leitfaden ist die im Kundenfahrzeug verbaute Kupplung abgebildet. 1. Wie heißt die Kupplung?

2. Wie heißen ihre Hauptfunktionsteile? 1 2 3 4 5 6

Funktion und Übertragungsfähigkeit In der Fahrstellung ist die Kupplung eingerückt und überträgt auf das Getriebe das vom Motor kommende Drehmoment. Beim Betätigen der Kupplung wird die Kraftübertragung unterbrochen. 1. Zeichnen Sie in die beiden nachstehenden schematischen Darstellungen mit Pfeilen den Kraftfluss farbig ein. 2. Bemaßen Sie im ausgekuppelten Zustand das Lüftungsspiel der Kupplung.

3. Die Übertragungsfähigkeit ist die wichtigste Voraussetzung für das sichere Arbeiten einer Kupplung. Aufgabe Berechnen Sie für die obige Kupplung das übertragbare Drehmoment Mk. Ihre Auslegungsgrößen sind: Anpresskraft FN der Membranfeder 5000 N, Haftreibungszahl q 0,35, äußerer Belagdurchmesser D 300 mm, innerer Belagdurchmesser d 180 mm.

© Bildungsverlag EINS

9

Instandsetzen Ein direktes Beurteilen ist meist erst nach einer Demontage der Kupplung möglich. Im vorliegenden Fall war der Belag der Kupplungsscheibe bis auf die Nieten abgefahren. ● Lesen Sie die Montagehinweise im Reparatur-Leitfaden und erstellen Sie einen Arbeitsplan für den Einbau einer neuen Kupplungsscheibe. Geben Sie die einzelnen Arbeits- und Prüfschritte an sowie die jeweils notwendigen Werkzeuge. Die Kupplung ist bereits demontiert und gereinigt. Auszug aus dem Reparatur-Leitfaden

Schwungrad auf festen Sitz der Zentrierstifte achten, Anlagefläche für Kupplungsbelag muss frei von Rillen, Öl und Fett sein.

Druckplatte aus- und einbauen auf Verschleiß und Verzug prüfen.

Kupplungsscheibe zentrieren Kerbverzahnung leicht mit Moly-Gleitpaste oder Moly-Spray schmieren. Einbaulage beachten, Federkäfig zeigt zur Druckplatte.

Nr.

Arbeitsschritte

Zylinderschraube 25 Nm stufenweise über Kreuz lösen bzw. anziehen.

Werkzeuge

1

2

3

4

5

6

7

8

Funktionsprüfung ● Wie kann bei stehendem Fahrzeug auf einfache Weise festgestellt werden, ob die überholte Kupplung ohne zu rutschen das Motordrehmoment überträgt?

10

© Bildungsverlag EINS

10

Automatisches Getriebe: Funktionsprüfung des Drehmomentwandlers Fachwissen erarbeiten

Name:

Klasse:

11

12

Datum:

13 Blatt:

14 22

Kraftübertragungssysteme

Störung: „Ein Fahrzeug, ausgerüstet mit einem Drehmomentwandler und automatischem Getriebe, beschleunigt in allen Fahrsituationen schlecht.“

Mögliche Schadensursachen

Prüfen des Drehmomentwandlers Die Funktion des Wandlers kann durch Feststellen der Festbremsdrehzahl geprüft werden. 1. Lesen Sie die Prüfbedingungen und geben Sie an, was man unter Festbremsdrehzahl versteht?

2. Geben Sie an, welcher Defekt vorliegt wenn a) die Festbremsdrehzahl unter dem vom Hersteller angegebenen Sollwert liegt?

b) die Festbremsdrehzahl über dem vom Hersteller angegebenen Sollwert liegt?

Prüfbedingungen: Achtung! Wegen großer Wärmeentwicklung im Drehmomentwandler niemals länger als 5 Sekunden prüfen.

– – – –

Ölstand ist geprüft und in Ordnung. Der Motor ist betriebswarm. Die Handbremse ist fest angezogen. Fußbremse betätigen, Motor starten und Wählhebel in Stellung D bringen. – Maximal 5 Sekunden Vollgas geben. – Motordrehzahl am Drehzahlmesser ablesen.

Richtige Festbremsdrehzahl: 2600 + oder – 400 1/min

Wandlerkennlinien Die Wandlerkennlinien geben abhängig vom Drehzahlverhältnis nTurbine/nPumpe die Drehmomentübersetzung und den Wirkungsgrad an. 1. Entnehmen Sie aus dem Schaubild für die in der Tabelle angegebenen Drehzahlverhältnisse die entsprechenden Drehmomentübersetzungen und Wirkungsgrade. 2. Kennzeichnen Sie im Schaubild den Wandlerbereich und Kupplungsbereich. 3. Markieren und bezeichnen Sie den Kupplungspunkt. Drehzahlverhältnis

0

0,25

0,5

0,9

Drehmomentübersetzung Wirkungsgrad

Aufgabe a) Berechnen Sie das Drehmoment M T am Turbinenrad, wenn der Motor das Pumpenrad mit M P = 120 Nm antreibt und das augenblickliche Drehzahlverhältnis 0,25 beträgt. b) Wie groß ist der Leistungsverlust P Verlust im Drehmomentwandler, wenn der Motor diese 120 Nm bei n P = 2000 1/min abgibt?

© Bildungsverlag EINS

27

9

Fahrzeugfederung: Schwingungsdämpfung Fachwissen erarbeiten

Name:

Klasse:

11

12

Datum:

13 Blatt:

14 3

1. Aufgabe Weiche langhubige Schraubenfedern „schlucken“ die Fahrbahnstöße zwar gut, geraten dabei jedoch in Schwingungen. Die folgenden Zeichnungen zeigen das Schwingungsverhalten eines gedämpften und eines ungedämpften Rads.

Daraus lässt sich der Einfluss des Stoßdämpfers auf das Verhalten des Rads entnehmen:

Schwingungen werden gedämpft; Bodenhaftung entsteht früher

Stoßdämpfer besser

2. Bauarten Fahrwerk- und Bremssysteme

Benennen Sie die Bauarten und die wichtigsten Einzelteile.

3. Wirkungsweise Die Dämpfungswirkung beruht auf der Reibung einer Flüssigkeit , die durch verschieden große Öffnungen gedrückt wird. Zeichnen Sie in die beiden vorhergehend abgebildeten Dämpfer die Strömung der Flüssigkeit durch die Ventile mit farbigen Pfeilen ein. Einfedern ➝ blau; Ausfedern ➝ rot.

4. Dämpfungsverhalten

Dämpfungsstärke Begründung

Einfedern

Ausfedern

gering

groß

damit die harten Fahrbahnstöße

damit das Rad am Boden nicht

von der Feder aufgenommen

so hart aufschlägt und nicht

werden können.

mehr zurückspringt.

Vorteile des Gasdruckdämpfers:

Gleich bleibendes Dämpfungsverhalten, da die Wärme besser

abgeleitet wird und das Gaspolster ein Schäumen des Öls verhindert.

5. Folgen defekter Dämpfer

Hoher, ungleichmäßiger Reifenverschleiß; schlechte Bodenhaftung; längerer Bremsweg; Fahrzeugschwingen – Unfallgefahr. © Bildungsverlag EINS

55

Hydraulische Bremse: Grundsätzlicher Aufbau, Wirkungsweise Fachwissen erarbeiten

Name:

9

Klasse:

11

12

Datum:

13 Blatt:

14 21

1. Aufbau

Bremsenart Man unterscheidet in 2 Bauarten An den Vorderrädern:

Scheibenbremsen

An den Hinterrädern:

Trommelbremsen

Bauteile 1=

Bremspedal

6=

Bremstrommel

2=

Hauptbremszylinder

7=

Bremsscheibe

3=

Bremsleitungen

8=

Bremsbelag

4=

Radbremszylinder

9=

Bremssattel

5=

Bremsbacken

10 =

Bremsträger

2. Wirkungsweise Die hydraulische Bremsanlage arbeitet nach dem Pascal‘schen Prinzip: Der Druck in der Flüssigkeit in einem geschlossenen System ist an allen Stellen gleich:

Hydraulische Kraftübertragung

82

Einfluss der Kolbendurchmesser

Vergleichen Sie die Kräfte F R an den Radzylindern.

Vergleichen Sie die Kräfte F H mit den Kräften F R .

Erkenntnis:

Erkenntnis:

Bei der hydraulischen Bremse erfolgt

Größere Kolbendurchmesser an den

eine gleichmäßige Bremskraftübertragung

Radzylindern ergeben eine Brems-

auf alle Räder.

kraftverstärkung.

© Bildungsverlag EINS

9

Einbau einer Zusatz-Standheizung: Einbaumöglichkeit, Funktion Fachwissen erarbeiten

Name:

Klasse:

10

12

Datum:

13 Blatt:

14 1

Kundenberatung: Ein Vertreter möchte eine Zusatz-/Standheizung in seinen PKW einbauen lassen. Sie sollen ihn über Einbaumöglichkeiten, Funktion und Besonderheiten einer solchen Heizung informieren. Der Kunde fährt einen 3er BMW touring.

Einbaumöglichkeit Welche Informationen benötigen Sie, um die Möglichkeit des Einbaus einer Standheizung zu prüfen?

Genaue Fahrzeugbezeichnung (Type, Baujahr), Motorbezeichnung, Angaben des Heizungsherstellers über geeignete Gerätetypen und Einbaumöglichkeiten in diesen PKW Nach Überprüfung ergibt sich: Einbau einer Standheizung „Inline“ Type Thermo Z/C, Prüfzeichen ~~~ S292 der Firma WEBASTO ist möglich.

Funktion

Verbrennungslufteintritt

Kühlwasseraustritt

Wasserheizsysteme Wenn Sie neben dem Fahrzeuginnenraum auch den Motor im Stand vorwärmen möchten, integrieren Sie ein Wasserheizsystem in den Kühlwasserkreislauf. Wie eine Zentralheizung heizt das System die Kühlflüssigkeit des Fahrzeugs auf und durchströmt erst die vorgegebene Heizungsanlage und dann den Motor. Die Wärme für den Innenraum bleibt individuell regulierbar, ihre Verteilung erfolgt über das fahrzeugeigene Lüftungssystem. Ein vorgewärmter Motor verhindert darüber hinaus umweltschädigende Kaltstarts und spart Kraftstoff. Webasto Wasserheizsysteme können aufgrund ihrer wasserdichten Bauweise an nahezu allen Stellen im Fahrzeug eingebaut werden. (Weitere Bilder siehe beiliegende CD-ROM)

Verbrennungslufteintritt

Stecker für el. Steuerung

a) Übertragen Sie die Bezeichnungen in die obige Schnittdarstellung b) Erklären Sie dem Kunden die Funktion: Das Gerät wird an den Kühlwasserkreislauf des Fahrzeugmo-

Brennluftgebläseeinheit

Kraftstofftank über eine Zuleitung zum Brennstoffeintritt . verbrennt der Kraftstoff, gezündet an Im Brennereinsatz . Die benötigte Verbrennungsluft wird beim einem Glühstift Verbrennungsluft-Eintritt zugeführt und tritt als Abgas ins Freie aus. Das vom Fahrzeugmotor beim Abgas-Austritt beim Kühlwasser-Eintritt über eine Umwälzpumpe dem Gerät zugeführte Kühlwasser wird im Wärmeübertrager erwärmt und strömt über den Kühlwasseraustritt zum tors angeschlossen und erhält seinen Brennstoff aus dem

Wärmertauscher der Fahrzeugheizung.

Kühlwasseraustritt Zeichnen Sie die Strömungspfeile in der Schnittdarstellung farbig BrennstoffAbgasaustritt eintritt Brennergehäuse Umwälzpumpe Kühlwassereintritt © Bildungsverlag EINS

wie folgt nach: Kraftstoffstrom zum Brenner ➔ rot Kühlwasserstrom grün Verbrennungsluft/Abgasstrom  blau 111

Zusatzsysteme

Steuergerät/Wärmeübertrager

Glühstift

9

Einbau einer Zusatz-Standheizung: Kundenhinweise, Einbaubeispiel Fachwissen erarbeiten

Name:

Klasse:

10

12

13

Datum:

Blatt:

14 2

Wichtige Hinweise an den Kunden Das Gerät erzeugt durch Verbrennung von Kraftstoff, gezündet über einen Glühstift, Hitze und Abgase. Informieren Sie dazu Ihren Kunden nach Klärung in Ihrem Betrieb und Einsicht in die Betriebsanleitung für das Heizgerät (s. beiliegende CD-ROM) über: Kraftstoffverbrauch:

Einbaukosten:

0,34 ltr./Std. Volllast 0,7 ltr./Std. Teillast

Benzin Benzin €

Nachrüst-Einbausatz Nr. 82300137567 Einbauzeit ca.

€ = €

Std. à

Gesamtpreis €

Sicherheitshinweise Das Gerät darf nicht betrieben werden ● an Tankstellen

und Tankanlagen

● an Orten, an denen sich

brennbare

Dämpfe oder

Staub

bilden können

(z. B. Kohlenstaub, Holzstaub, Getreidelager)

Explosions- und Erstickungsgefahr

● in geschlossenen

Vorsicht im Betrieb

Nicht mehr als 120

°C

Räumen (z. B. Garagen

)

Temperatur aussetzen (Elektronikschäden).

Nie ohne Kühlwasser mit mindestens 20

% Gefrierschutz

zusatz betreiben

Einbaubeispiele in PKW Geben Sie die fehlenden Bezeichnungen für die Bauteile in untenstehender Tabelle an.

1=

Fahrzeugkühler

8 = Steuergerät

2=

Kühlwasserthermostat

9 = Relais Fahrzeuggebläse

3=

Wasserpumpe Kfz-Motor

4 = Kfz-Motor

Heizgerät

16 = Brennstoffentnahme

10 = Regulierventil Fahrzeugheizung

17 = Schalldämpfer Brennluftansaugung

11 = Wärmetauscher

18 = Abgas-Schalldämpfer

Heizung

5=

Heizgerät

12 = Gebläse

6=

Batterie

13 = Schalter Heizungsgebläse

7 = Sicherungschalter

15 = Vorwahluhr

Heizung

19 = Kraftstoffeintritt 20 = Brennstoffdosierpumpe

14 = Sicherungen

Einbau im Motor-Kühlwasser-Kreislauf Erklären Sie den Ausdruck „Inline-Einbindung“ des Heizgerätes

Das Heizgerät wird direkt in den Vorlauf 1 2 3 4

Motor mit Wasserpumpe 5 Kühler 6 Kühlerthermostat 7 Ausgleichsbehälter

Heizgerät Umwälzpumpe (Option) WT mit Gebläse Fahrzeugheizung

des fahrzeugeigenen Wärmetauschers eingebaut.

Heizgerät in „Inline-Einbindung“

112

© Bildungsverlag EINS

9

CAN-Datenbus: Datenprotokolle, Datenzuteilung Fachwissen erarbeiten

Name:

Klasse:

10

11

13

Datum:

Blatt:

14 3

Weil für einen problemlosen Datenaustausch die reine Informationsübertragung nicht ausreicht, wird vom CAN-Bus in kurzen Zeitabständen ein ganzes Datenprotokoll übertragen.

1. Datenprotokoll Die nachstehende Abb. zeigt die Zusammensetzung eines Datenprotokolls. Es ist in sieben Bereiche aufgeteilt und besteht aus mehreren aneinander gereihten Bits. Geben Sie an, was im Statusfeld und im Datenfeld festgelegt ist. ● Anfangsfeld:

Markiert den Beginn des Datenprotokolls

● Statusfeld:

Im Statusfeld ist festgelegt, welches Steuergerät beim Senden den Vorrang hat. ● Kontrollfeld:

Enthält die Anzahl der im Datenfeld stehenden Informationen

● Datenfeld:

Im Datenfeld ist die zu übertragende Information gespeichert. ● Sicherungsfeld: Dient zur Erkennung von Störungen ● Bestätigungsfeld: Hier signalisieren die Empfänger dem Sender, dass sie korrekt empfangen haben ● Endfeld: Endet das Datenprotokoll

2. Datenzuteilung Beim CAN-Bus gibt es eine klare Hierarchie wer zuerst senden darf. Das Datenprotokoll mit der höchsten Priorität wird zuerst gesendet. Die Priorität ist durch die Wertigkeit der Bit (s. Tabelle) im Statusfeld festgelegt. Erläutern Sie, wie der CAN-Bus die Priorität ermittelt?

Die Steuergeräte vergleichen Bit für Bit im Statusfeld. Sendet ein Steuergerät ein niederwertiges Bit und ein anderes gleichzeit ein höherwertiges, hört es auf zu senden und wird zum Empfänger.

Bit mit

Wert

Wertigkeit

0 Volt

0

höherwertig

5 Volt

1

niederwertig

Beispiel: Die nachstehende Abbildung zeigt die gesendete Bitfolge im Statusfeld der Steuergeräte ABS/EDS, Motronic und Getriebe, die gleichzeitig mit dem Senden Ihrer Datenprotokolle begonnen haben. a) Vergleichen Sie die gesendeten Bits und geben Sie an, welche Steuergeräte die Zuteilung verlieren bzw. zum Empfänger werden und wer letztlich die Zuteilung gewinnt und zum Sender wird. b) Vervollständigen Sie die vom Bus gesendete Bitfolge bis zum 8-ten Bit.

Vernetzte Systeme

Das Getriebesteuergerät verliert ab dem 3. Bit seine Zuteilung und wird zum Empfänger. Das Steuergerät ABS/EDS gewinnt ab dem 7. Bit die Zuteilung und wird zum Sender. Das Motronicsteuergerät verliert ab dem 7. Bit seine Zuteilung und wird zum Empfänger. c) Wie ist bei dem vorgegebenen Beispiel die Prioritätenfolge?

1. Priorität hat das Steuergerät ABS/EDS 2. Priorität hat das Steuergerät Motronic 3. Priorität hat das Steuergerät Getriebe 3. Datenübertragungsgeschwindigkeit ● Die Datenübertragungsgeschwindigkeit wird gemessen in kbit/s

.

● Sie ist beim Datenbus für den Antriebsbereich (ABS/EDS, Motronic-Getriebe) ca. 500

kbit/s

.

● Sie ist beim Datenbus für den Komfortbereich (Zentralsteuergerät, Steuergerät Fahrer- und Beifahrerseite) ca. © Bildungsverlag EINS

62,5 kbit/s . 121

9

Eigendiagnose, elektronischer Systeme Fahrzeugdiagnose über PC Fachwissen anwenden

Name:

Klasse:

10

11

13

Datum:

Blatt:

14 8

Fahrzeugdiagnose über PC Immer neuere Elektronische Systeme machen das Auto mehr und mehr zu einem „fahrenden Computer“. Um Fehler in diesen Systemen zu finden sind daher kombinierte Diagnose-Mess- und Informationssysteme notwendig. Neben den markenspezifischen gibt es markenübergreifende Systeme, mit denen eine Prüfung aller gängigen Fahrzeuge möglich ist.

Markenspezifische Diagnosesysteme Geben Sie an, welche 3 Prüfmöglichkeiten mit diesem System gegeben sind.

Messungen über Multimeter oder Oszilloskop durchführen

Störungen über Fehlerspeicher erkennen Fehler nach Fehlermeldung, Kundenbeanstandung, wahrgenommenen Fehlerbildern über geführte Fehlersuche beheben

Universal-Diagnose- und Informationssystem Das System ESItronic von Bosch

➂

➀

Es stellt eine Kombination von technischer Dokumentation, Reparaturanleitung, Fehlersuchanleitung (SIS) und computerunterstützter Steuergerätediagnose (CAS) dar.

➁

➀ Serielle/USB-Schnittstelle ➁ Messleitungen für 2-Kanal-Oszilloskop ➂ Diagnosetester

Fehlersuche mittels ESItronic Kundenbeanstandung: Kontrollleuchte ABS leuchtet dauernd auf, nachdem das Fahrzeug mit dem rechten Vorderrad in den Straßengraben geraten ist. Fahrzeugidentifikation: BMW 325 i Bj. 1995 mit ABS MK IV–G Welche Störungsursache vermuten Sie?

Sensoren für ABS am rechten Vorderrad beschädigt Die Diagnose am Fahrzeug soll über das System ESItronic/SIS/CAS KTS 500 erfolgen. Versuchen Sie damit, den Fehler herauszufinden und die Reparatur zu planen. (Informationen aus dem ESItronic-Trainer siehe beiliegende CD-ROM)

126

© Bildungsverlag EINS

9

Karosserie: Bauteile, Werkstoffe, Fügetechniken beim Fahrzeugbau Fachwissen erarbeiten

Name:

10

Klasse:

11

12

Datum:

14 Blatt:

4 Karosserie-, Komfort-, Sicherheitssysteme

1. Bauteile Benennen Sie die Karosserieteile. 1=

Stoßfänger

2=

Frontblech

3=

Längsträger

4=

Stehblech

5=

Radhaus

6=

Kotflügel

7=

Frontdeckel

8=

A-Säule

9=

Türschweller

10 =

B-Säule

11 =

C-Säule

14 =

Heckblech

17 =

Schiebedach

12 =

Tür

15 =

Heckklappe

18 =

Stirnwand

13 =

Seitenwand

16 =

Dach

19 =

Bodengruppe

2. Werkstoffe Hauptwerkstoff für Kfz-Karosserien ist Stahlblech (Tiefziehblech). Geben Sie für die in der Tabelle angegebenen Werkstoffe Vor- und Nachteile, sowie Beispiele für ihren Einsatzbereich an. Werkstoff

Vorteile

Nachteile

Einsatzbeispiele

Aluminiumlegierung

erheblich geringeres Fahr-

erheblich teurer,

Motorhaube, Türen, Kot-

zeuggewicht; kann nicht

spezielle Lackier- und

flügel beim Porsche 928.

rosten; leicht zu recyclen

Reparaturtechnik

Gesamte Karosserie beim Honda NSX.

höherfestes Karosserieblech

günstige Tiefzieheigen-

Höhere Herstellkosten,

Kofferboden, Längs-

schaften, Gewichts-

veränderte Reparatur-

träger usw.

einsparung durch dünne-

technik

res Blech Kunststoffe

keine Korrosion, leicht,

nur für kleine Serien im

BMW Z1, Renault Alpine,

preisgünstige Herstellung

Karosseriebau wirt-

Stoßfänger, Spoiler usw.

komplizierter Formteile,

schaftlich

wenig empfindlich gegen Beschädigungen Holz

heute nur noch für Teile des Fahrzeugaufbaues bei Nutzfahrzeugen

Ladebordwand usw.

3. Fügetechniken Die einzelnen Bauteile werden durch oder

Klemmen

angewendet. Man spricht dann von © Bildungsverlag EINS

Schweißen, Schrauben, Nieten, Kleben zusammengefügt. Meist werden mehrere dieser Fügetechniken zusammen

Gemischt

bauweise. 133

9

Fahrdynamikregelungen: Die Fahrdynamikregelung/ Elektronisches Stabilitätsprogramm Fachwissen erarbeiten

Name:

10

Klasse:

11

12

14

Datum:

Blatt:

10

4. Die Fahrdynamik-Regelung/Elektronisches Stabilitätsprogramm (FDR/ESP) Kundenbearatung:

Ein Interessent für einen Neuwagen fragt Sie, ob er das ausgewählte Modell mit Zusatzausstattung ESP kaufen soll und wünscht Ihre Beratung als Fachmann, ob sich der erhebliche Aufpreis lohnt.

Grundsätzliches Das Fahrverhalten eines Kfz auf der Straße wird im Wesentlichen von 3 Faktoren bestimmt: 1. Dem Antrieb

(Vortrieb, Schub/Lastwechsel)

2. Dem Bremsen

(Freirollen, Teilbremsung, Vollbremsung)

3. Dem Lenken

(Ansteuern von Kurven, Angst- und Panikreaktionen)

Um in den verschiedensten kritischen Fahrsituationen das Fahrzeug zu stabilisieren und dessen Lenkbarkeit zu erhalten, versucht man durch selbsttätiges Eingreifen in die entsprechenden Systeme am Fahrzeug ein stabiles Fahrverhalten auch ohne Zutun des Fahrers zu erreichen. Diese Eingriffe erfolgen über die Fahrdynamikregelung (FDR) / das Elektronische Stabilitätsprogramm (ESP). Es vernetzt über CAN-Datenbus die Teilsysteme ABS, EBV (ABV), MSR, ASR, GMR.

Aufgabe von FDR (ESP) ● Über ABS (= Anti-Blockier-System

) ein Blockieren

der Räder , sodass die Lenkbarkeit

zu verhindern, durch Regelung des Bremsdrucks

beim Bremsen des

Fahrzeugs erhalten bleibt. ● Über EBV (ABV) (= Autom.

Regelung der Bremskraftverteilung ) bei zu der Hinterräder beim Bremsen den Bremsdruck zu mindern . großem Schlupf ) zu großen Schlupf bei Schubbetrieb ● Über MSR (= Motor-Schleppmoment-Regelung zu verhindern durch Anheben der Motordrehzahl . ) ein Durchdrehen der Antriebsräder zu verhin● Über ASR (= Anti-Schlupf-Regelung über einen Eingriff auf den Zündwinkel dern durch Verringern des Motordrehmoments oder die Drosselklappenstellung . -achse zu vermeiden. ● Über GMR (= Gier-Moment-Regelung) ein Drehen des Fahrzeugs um die Hoch Nennen Sie weitere Systeme, die je nach Ausstattung des Fahrzeugs über ESP vernetzt sind.

z. B. EDS (Elektron. Differenzialsperre); Getriebesteuerung bei Automatik-Fahrzeugen Das System und seine Bauteile

Lenkwinkelsensor

Längebeschleunigungssensor

Drehzahlsensoren an Hinter- und Vorderrädern

ESP-Steuergerät

Bremskraftverstärker Haupt-Bremskraftzylinder mit Drossel

Gierratensensor

Sensor für Bremsdruck Querbeschleunigungssensor Vorladepumpe

144

Arbeitsweise: Das ESP-Steuergerät erhält von Sensoren Informationen über den „Istzustand“ des Fahrzeugs, vergleicht ihn mit dem „Sollzustand“ und greift zur Stabilisierung des Fahrzustands über Aktoren in die entsprechenden Fahrdynamiksysteme am Kfz. ein.

Hydraulikeinheit © Bildungsverlag EINS

9

Gesetzliche Vorschriften für Bremsanlagen: Störung an einer Druckluftbremsanlage Prüfen und reparieren

Name:

Klasse:

10

11

12

Datum:

13 Blatt:

3

Mindestabbremsung und zulässige Betätigungskräfte Gilt für Fz, die ab dem 1.1.1991 (Inkrafttreten des § 41 Abs 18 iVm § 72 Abs 2) geprüft und genehmigt wurden. Die in Klammern gesetzten Abbremswerte gelten für Fz, die vor dem 1.1.1991 geprüft und genehmigt wurden. Fahrzeugklassen

BBA

(Pkw, Wohnmobile) M1 M2, M3 (Kraftomnibusse) (3-rädrige Kfz bis 1000 kg zul. Gesamtgewicht)

50 %

FBA

z* [%]

FH ) [daN]

FF ) [daN]

z* [%]

FH ) [daN]

FF ) [daN]

50 50; (48)

– –

50 70

16; (15) 16; (15)

40 60

50 70

45

20

50

15

20

50

50; (45) 2

–

70

16; (15)

60

70

N2, N3

(Lkw/Zugm. über 3,5 t zul. Gesamtgewicht)

45; (43) 2

–

70

16; (15)

60

70

O3

(Anhängefahrzeuge) bis 25 km/h über 25 km/h

25 43; (40)

– – (Pm ) 6,5 bar)

15 16; (15)

60 60

– –

v

h

vuh

154 35 –

154 30 –

35/405 50 45

20 20 20

40 50 50

– – –

– – –

– – –

Lof Zugmaschinen vmax ) 30 km/h

35

40

60

15

40

60

übrige Kraftfahrzeuge bis 25 km/h über 25 km/h

25 40

– –

70 70

15 16 (15)

60 60

70 70



reicht aus



reicht nicht aus

Service und Instandsetzung

(Lkw/Zugm. bis 3,5 t zul. Gesamtgewicht)

L2– 3-rädrig/) 50 km/h L2– 2-rädrig/> 50 km/h L4– 3-rädrig;asym./> 50 km/h

Tatsächliche Mindestabbremsung

45,9 %

N1

Krafträder bei Prüfung ohne Beifahrer

Erforderliche Mindestabbremsung

Dauerbremswirkung M3 () 10 t), N3 M3 (> 10 t)

entsprechend Typ II entsprechend Typ II a

vgl. Rili 71/320/EWG Anhang II

Hinweise 1

Die verwendeten Abkürzungen bedeuten: BBA = Betriebsbremsanlage HBA = Hilfsbremsanlage FBA = Feststellbremsanlage = Fußkraft FH = Handkraft G = zul. Gesamtgewicht FF v = vorn vuh = vorn u. hinten z = Abbremsung h = hinten h * 0,5 sind bei der Prüfung Abbremswerte von 2 Bei Fz mit einer radstandsbezogenen Schwerpunktshöhe von ––– E 40 % ausreichend. 3 Bei 0 -Anh nur, soweit eine Bremsanlage vorhanden ist. 1 4 Sofern unabhängige BBA für Vorder- u. Hinterräder vorhanden. 5 35 % bei asymmetrisch angeordneten Rädern und 40 % bei symmetrisch angeordneten Rädern.

b) die gleichmäßige Bremswirkung in % Differenz der Bremskräfte an 1 Achse (N) Sie errechnet sich nach folgender Formel: Gleichmäßigkeit g = –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– · 100 größte Bremskraft (N) Berechnen Sie aus gemessenen Werten die Gleichmäßigkeit in %

2100 N – 1500 N 600 N 2100 N 2100 N 1200 N – 850 N 350 N 2. Achse g = –––––––––––––––––––––– · 100 = –––––––––– · 100 = 29,1 1200 N 1200 N 1. Achse g = –––––––––––––––––––––– · 100 = –––––––––– · 100 = 28,5

% %

Beurteilen Sie die Zulässigkeit der Abweichung aufgrund folgender Vorschrift der StVZO: „Zulässig ist die Abweichung, wenn diese an den Rädern einer Achse in den oberen 2/3 des Prüfbereichs nicht mehr als 25 % beträgt.“ Achse

Gleichmäßigkeit zul. Höchstwert % festgestellter Wert %

Beurteilung nach StVZO

1. Achse

25 % 25 %

nicht mehr zulässig nicht mehr zulässig

2. Achse

28,5 % 29,1 %

Fehlersuche über Werkstatt-Informationssystem ESItronic von Bosch Grenzen Sie die Störungsursachen mithilfe einer Analyse über das System ESItronic ein. Ergänzen Sie, was Sie dazu der Reihe nach anklicken, um zur Fehlersuchanleitung zu kommen. ● Bezeichnung ➔ Fahrzeugdaten ➔ Fahrzeug ➔ SIS – CAS ➔ ➔ Hydraul.

Bremssystem

Bremssystem ➔ Service-Info „Fehlersuche nach Kundenbeanstandung“

Störungsursachen nach Fehlersuchprogramm ●

Bremsbeläge bis auf die Nieten abgenutzt ● Bremsscheiben ungleich dick ● Taumelschlag zu groß © Bildungsverlag EINS

149