Nutzfahrzeugtechnik: Grundlagen, Systeme, Komponenten ; mit 35 Tabellen
Gespeichert in:
| Weitere Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Vieweg + Teubner
2010
|
| Ausgabe: | 6., überarb. Aufl. |
| Schriftenreihe: | ATZ-MTZ Fachbuch
Praxis : Kraftfahrzeugtechnik |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XXVIII, 509 S. zahlr. Ill., graph. Darst. 25 cm |
| ISBN: | 9783834809957 3834809950 |
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INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT V
AUTORENVERZEICHNIS VII
FORMELVERZEICHNIS XVII
1 EINFUEHRUNG IN DIE NUTZFAHRZEUGTECHNIK 1
1.1 TRANSPORTAUFGABE 1
1.2 DIE ENTWICKLUNG DES NUTZFAHRZEUGS 3
1.2.1 VARIATIONENDES DIESELMOTORS 6
1.2.2 ENTWICKLUNG DER FAHRLEISTUNGEN 9
1.2.3 ENTWICKLUNG DER ANTRIEBSTECHNIK 11
1.2.4 GESETZLICHE VORGABEN UND INNOVATIONEN 12
1.3 RECHTLICHE GRUNDLAGEN, VORSCHRIFTEN, NONNEN 12
1.3.1 RECHTLICHE GRUNDLAGEN 12
1.3.2 NATIONALE NORMEN, VORSCHRIFTEN UND RICHTLINIEN 14
1.3.3 INTERNATIONALE RICHTLINIEN 16
1.3.4 FAHRZEUGBENENNUNGEN 19
1.3.5 ALLGEMEINE ABMESSUNGEN 19
1.4 LASTKRAFTWAGENANGEBOT 21
1.4.1 TYPENBEZEICHNUNG VON LASTKRAFTWAGENFAHRGESTELLEN 22
1.4.2 MOTORANORDNUNGEN 23
1.4.3 LASTKRAFTWAGENANGEBOT NACH GEWICHTSKLASSEN 24
1.5 ENTWICKLUNGSSCHWERPUNKTE UND KUENFTIGE KONZEPTE 27
LITERATURVERZEICHNIS 33
2 FAHRMECHANIK 35
2.1 KRAFTBEDARFEINES NUTZFAHRZEUGS 35
2.1.1 BESCHLEUNIGUNGSWIDERSTAND 37
2.1.2 STEIGUNGSWIDERSTAND 41
2.1.3 ROLLWIDERSTAND - REIFEN 42
2.1.4 LUFTWIDERSTAND - AERODYNAMIK DES NUTZFAHRZEUGES : 48
2.1.4.1 HISTORIE 48
2.1.4.2 LUFTWIDERSTAND 49
2.1.4.3 ZIELGRUPPE 53
2.1.4.4 GESETZLICHE RAHMENBEDINGUNGEN 55
2.1.4.5 EINFLUSS DER AERODYNAMIK AUF DEN KRAFTSTOFFVERBRAUCH 55 2.1.4.6
PROZESSE UND METHODEN DER AERODYNAMIKENTWICKLUNG 56 2.1.4.7 BEREICHE DER
AERODYNAMIKOPTIMIERUNG AM NUTZFAHRZEUG 63
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1006610510
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
X INHALTSVERZEICHNIS
2.1.4.8 MOTORKUEHLUNG 76
2.1.4.9 INNENRAUMKLIMATISIERUNG 80
2.1.4.10 AEROAKUSTIK 81
2.1.4.11 SEITENSCHEIBEN-UND EIGENVERSCHMUTZUNG 83
2.1.4.12 BERUECKSICHTIGUNG VON AERODYNAMISCHEN LASTFALLEN BEI DER
FESTIGKEITSAUSLEGUNG VON KOMPONENTEN 85
2.1.4.13 FUNKTIONSAERODYNAMIK 86
2.2 LEISTUNGSBEDARF 88
2.3 FAHRGRENZEN 89
2.3.1 ACHSLASTEN 90
2.3.2 FREIE ZUGKRAFT 96
2.3.3 BREMSDYNAMIK 98
2.3.4 ALLRADANTRIEB 101
LITERATURVERZEICHNIS 104
3 KONZEPTION VON NUTZFAHRZEUGEN 105
3.1 ZULAESSIGE ABMESSUNGEN UND GEWICHTE 105
3.1.1 HOECHSTZULAESSIGE ABMESSUNGEN 105
3.1.2 HOECHSTZULAESSIGE ACHSLASTEN 107
3.1.3 HOECHSTZULAESSIGE GESAMTGEWICHTE 108
3.1.4 ANHAENGE- UND STUETZLASTEN 109
3.2 FAHRZEUG- UND AUFBAUKONZEPT 110
3.2.1 FAHRZEUGKONZEPT 111
3.2.1.1 KONZEPTVARIANTEN 111
3.2.1.2 EINSATZSPEZIFISCHE ANFORDERUNGEN 115
3.2.2 AUFBAUKONZEPT 119
3.2.2.1 TRANSPORTGUT 119
3.2.2.2 AUFBAUVARIANTEN 122
3.2.2.3 BE- UND ENTLADEHILFEN 126
3.2.3 WECHSELAUFBAUTEN UND CONTAINER 129
3.2.4 GEWICHTSKONZEPT 131
3.2.5 MASSKONZEPT 136
3.2.5.1 HAUPTABMESSUNGEN UND TEILLAENGEN 136
3.2.5.2 BELADEPLAN 139
3.2.5.3 UNTERSUCHUNG DER DURCHLENKUNG ZWISCHEN MOTORWAGEN UND ANHAENGER
141
3.3 ACHSLASTEN, AUFBAULAENGE UND NUTZLASTVERTEILUNG 144
3.3.1 ACHSLASTBERECHNUNG 144
3.3.2 AUFBAULAENGE UND NUTZLASTVERTEILUNG 148
3.4 KURVENLAEUFIGKEIT VON FAHRZEUGEN UND FAHRZEUGKOMBINATIONEN 151 3.4.1
SCHLEPPLENKUNG 151
3.4.2 ZWANGSLENKUNG 154
3.4.3 VERFAHREN ZUR UNTERSUCHUNG DER KURVENLAEUFIGKEIT 156
LITERATURVERZEICHNIS 162
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS XI
4 LASTKRAFTWAGEN- UND ANHAENGERFAHRGESTELL 163
4.1 LASTKRAFTWAGENFAHRGESTELL 163
4.1.1 DATENBLATT UND FAHRGESTELLZEICHNUNG 163
4.1.2 FAHRGESTELLSTRUKTUR 166
4.1.3 FAHRGESTELLRAHMEN 167
4.1.4 FAHRWERK 169
4.1.4.1 ACHSEN 169
4.1.4.2 FEDERUNG UND ACHSFUEHRUNG 173
4.1.4.3 WANKBEGRENZUNG UND SCHWINGUNGSDAEMPFUNG 180 4.1.5 FAHRERHAUS 181
4.2 ANHAENGERFAHRGESTELL 184
4.2.1 FAHRGESTELLRAHMEN 184
4.2.2 FAHRWERK 186
4.2.2.1 ACHSEN 187
4.2.2.2 FEDERUNG 194
4.2.2.3 LENKUNG 203
4.3 REIFEN UND RAEDER 209
4.3.1 REIFEN 209
4.3.2 RAEDER 212
4.4 BREMSEN 215
4.4.1 BREMSVORGANG UND BREMSWIRKUNG 216
4.4.2 GESETZLICHE RAHMENBEDINGUNGEN 217
4.4.3 RADBREMSEN 219
4.4.3.1 TROMMELBREMSEN 220
4.4.3.2 SCHEIBENBREMSEN 222
4.4.4 ZWEILEITUNGS-ZWEIKREIS-DRUCKLUFT-BREMSANLAGE 223
4.4.5 DAUERBREMSEN 225
4.5 VERBINDUNGSEINRICHTUNGEN 228
4.5.1 D-WERT-BERECHNUNG 228
4.5.2 ZUGGABELN 229
4.5.3 STARRE ZUGEINRICHTUNGEN 230
4.5.4 KURZKUPPELSYSTEME 233
4.5.5 ANHAENGEKUPPLUNGEN 234
4.5.6 SATTELKUPPLUNGEN 235
4.6 AKTIVE UND PASSIVE SICHERHEIT 238
LITERATURVERZEICHNIS 242
5 NUTZFAHRZEUGTRAGWERKE UND DEREN AUFBAUTEN 243
5.1 WERKSTOFFE UND HALBZEUGE 243
5.1.1 EISENWERKSTOFFE 243
5.1.2 ALUMINIUM-KNETLEGIERUNGEN 249
5.1.3 HOLZ 252
5.1.4 KUNSTSTOFFE 254
5.1.5 SANDWICHWERKSTOFFE 255
5.2 GESTALTUNG DER TRAGWERKE 257
5.2.1 TRAGSYSTEM FAHRGESTELLRAHMEN 257
5.2.2 GESTALTUNG VON LKW-FAHRGESTELLRAHMEN 261
5.2.3 GESTALTUNG VON ANHAENGER-FAHRGESTELLRAHMEN 263
IMAGE 4
XII INHALTSVERZEICHNIS
5.3 BEMESSUNG DER TRAGWERKE 265
5.3.1 BELASTUNGSFAELLE 266
5.3.2 SCHNITTGROESSEN 267
5.3.3 Q- UND M-LINIEN AM BALKENMODELL 268
5.3.4 FACHWERKE 271
5.3.5 FESTIGKEITSNACHWEIS 273
5.3.5.1 BEANSPRUCHUNGSARTEN UND BAUTEILNENNSPANNUNG 273 5.3.5.2
GESTALTFESTIGKEIT UND BAUTEILSICHERHEIT 275
5.3.6 ELASTISCHE BIEGEVERFORMUNGEN IN NUTZFAHRZEUGTRAGWERKEN 279 5.4
AUFBAUTEN 281
5.4.1 AUFBAURICHTLINIEN UND AUFBAUGENEHMIGUNG 281
5.4.2 HILFSRAHMEN UND AUFBAUBEFESTIGUNG 282
5.4.3 AUFBAUTEN OHNE HILFSRAHMEN 286
5.4.4 HILFSRAHMENGESTALTUNG 288
5.4.5 BOEDEN VON PRITSCHEN-UND KOFFERAUFBAUTEN 291
5.4.6 KOFFERAUFBAUTEN 295
5.5 LADUNGSSICHERUNG 300
5.6 KORROSIONSSCHUTZ 302
LITERATURVERZEICHNIS 305
6 MOTOR 307
6.1 LASTENHEFTANFORDERUNGEN FUER NUTZFAHRZEUGMOTOREN 308
6.1.1 GRUNDSATZUEBERLEGUNGEN 308
6.1.2 AUSLEGUNGSKRITERIEN 309
6.2 THERMODYNAMISCHE GRUNDLAGEN DES DIESELMOTORISCHEN ARBEITSPROZESSES
311 6.2.1 DIESELMOTOR-KREISPROZESS 312
6.2.2 REALPROZESS 314
6.3 EINSPRITZUNG, GEMISCHBILDUNG UND VERBRENNUNG 315
6.3.1 EINSPRITZSYSTEME FUER NUTZFAHRZEUGMOTOREN 315
6.3.1.1 REIHENEINSPRITZPUMPE (RE) 317
6.3.1.2 VERTEILEREINSPRITZPUMPE (VE) 319
6.3.1.3 PUMPE-DUESE-EINHEIT (PD) 321
6.3.1.4 PUMPE-LEITUNG-DUESE (PLD) 323
6.3.1.5 COMMON-RAIL (CRS) 324
6.3.2 GEMISCHBILDUNGSVERFAHREN 326
6.3.3 VERBRENNUNG IM DIESELMOTOR 330
6.4 ABGASSCHADSTOFFE 334
6.4.1 NO X , PARTIKEL-, CO- UND HC-EMISSIONEN IM DIESELMOTOR 334 6.4.1.1
VERBRENNUNGSPRODUKTE 334
6.4.1.2 EMISSIONEN UND IMMISSIONEN 336
6.4.1.3 TRADE-OFF ZWISCHEN KRAFTSTOFFVERBRAUCH UND EMISSIONEN 337 6.4.3
VORSCHRIFTEN ZUR EMISSIONSBEGRENZUNG VON NUTZFAHRZEUGMOTOREN 339 6.4.3.1
13-STUFEN-TEST ESC (EURO-3, -4, -5) 340
6.4.3.2 ETC-PRUEFZYKLUS (EURO-3, -4, -5) 341
6.4.3.3 ELR-PRUEFZYKLUS (EURO-3, -4, -5) 343
6.4.3.4 ENTWICKLUNG DER EMISSIONSGRENZWERTE UND AUSBLICK 344
IMAGE 5
INHALTSVERZEICHNIS XIII
6.5 ABGASREINIGUNG BEIM NUTZFAHRZEUG-DIESELMOTOR 347
6.5.1 INTERNE, MOTORISCHE MASSNAHMEN 347
6.5.2 ABGASNACHBEHANDLUNGSSYSTEME FUER NUTZFAHRZEUGMOTOREN 351 6.5.2.1
GEKUEHLTE ABGASRUECKFUEHRUNG 352
6.5.2.2 OXIDATIONSKATALYSATOR UND SCR-TECHNIK 353
6.5.2.3 PARTIKELFILTER-SYSTEME 358
6.5.2.4 SYSTEMKOMBINATION 363
6.5.3 ZUKUENFTIGE BRENNVERFAHREN FUER NUTZFAHRZEUGMOTOREN 364 6.6
AUFLADUNG 364
6.6.1 AUFLADEVERFAHREN 365
6.6.2 ABGASTURBOLADER (ATL) 366
6.6.3 LADELUFTKUEHLUNG 368
6.6.4 VARIATIONEN DER ABGASTURBOLADER-ANPASSUNG AN DEN MOTOR 369 6.6.5
ZUKUENFTIGE ENTWICKLUNGEN 372
6.7 MOTORKONSTRUKTION 373
6.7.1 ZYLINDERKURBELGEHAEUSE 373
6.7.1.1 ZYLINDERKURBELGEHAEUSE-BAUARTEN 374
6.7.1.2 ZYLINDERLAUFFLAECHEN UND ZYLINDERBUCHSEN 375
6.8.1.3 VERBINDUNG ZYLINDERKURBELGEHAEUSE/ZYLINDERKOPF 376 6.7.2
ZYLINDERKOPF UND ZYLINDERKOPF-DICHTUNG 377
6.7.3 KURBELTRIEB 379
6.7.3.1 KURBELWELLE 379
6.7.3.2 KOLBEN 381
6.7.3.3 PLEUEL UND LAGER 383
6.7.4 STEUERUNG UND VENTILTRIEB 384
6.7.4.1 NOCKENWELLE 384
6.7.4.2 ANTRIEB 385
6.7.4.3 VENTIL/VENTILFEDER 386
6.7.5 ANORDNUNG DER HILFSAGGREGATE UND DEREN ANTRIEB 387
6.8 OEL- UND KUEHLKREISLAUF 389
6.8.1 OELKREISLAUF 389
6.8.1.1 OELPUMPE UND OELFILTER 390
6.8.1.2 OELKUEHLER 392
6.8.2 KUEHLARTEN 393
6.8.2.1 LUFTKUEHLUNG 393
6.8.2.2 WASSERKUEHLUNG 393
6.8.2.3 KOMPONENTEN DES KUEHLKREISLAUFS 394
6.9 LUFTVERSORGUNG, LADELUFT- UND ABGASFUEHRUNG 396
6.9.1 LADELUFTKUEHLER 397
6.9.2 MOTORBREMSEINRICHTUNGEN 398
6.9.3 LADEDRUCKREGELUNG 400
6.10 KRAFT- UND SCHMIERSTOFFE 402
6.10.1 ANFORDERUNGEN AN DEN KRAFTSTOFF 402
6.10.1.1 ZUENDWILLIGKEIT, CETANZAHL 402
6.10.1.2 SCHWEFELGEHALT 402
6.10.1.3 AROMATENGEHALT 404
6.10.1.4 BIOKRAFTSTOFFE 404
6.10.1.5 CETANZAHLVERBESSERER 405
6.10.2 ANFORDERUNGEN AN MOTOROELE 407
IMAGE 6
XIV INHALTSVERZEICHNIS
6.11 KURBELWELLENDICHTRINGE FUER NUTZFAHRZEUG-UND INDUSTRIEDIESELMOTOREN
410 6.11.1 BETRIEBSWEISE DES DIESELMOTORS 410
6.11.2 DYNAMIK DER KURBELWELLEN IN DIESELMOTOREN 410
6.11.3 ANFORDERUNGSPROFIL FUER KURBELWELLENDICHTUNGEN 411
6.11.4 DICHTUNGSBAUFORMEN 412
6.11.4.1 ELASTOMER-DICHTUNGEN 412
6.11.4.2 DICHTUNGEN MIT PTFE DICHTMANSCHETTEN 413
6.11.4.3 KASSETTENDICHTUNGEN ALS EINBAUFERTIGES MODUL 414 6.11.4.4
DICHTSYSTEME MIT ZUSATZFUNKTIONEN UND TRENDS 415 6.11.5 AUSFALLURSACHEN
416
6.11.5.1 VERSAGENSARTEN 416
6.11.6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 417
LITERATURVERZEICHNIS 418
7 GETRIEBE 421
7.1 LEISTUNGSANGEBOT 421
7.2 ZUSAMMENWIRKEN VON MOTOR UND KOMPONENTEN DES ANTRIEBSSTRANGES 423
7.2.1 AUFBAU DES ANTRIEBSSTRANGES 423
7.2.2 DREHZAHLWANDLER 424
7.2.3 DREHMOMENTWANDLER 425
7.3 HYDRODYNAMISCHE KUPPLUNGEN UND WANDLER 429
7.3.1 HYDRODYNAMISCHE KUPPLUNG 431
7.3.2 HYDROMECHANISCHE WANDLER 431
7.4 KUPPLUNGEN 434
7.4.1 REIBUNGSKUPPLUNGEN 434
7.4.1.1 EINSCHEIBENKUPPLUNG (SCHRAUBENFEDERPRINZIP) 434 7.4.1.2
EINSCHEIBENKUPPLUNG (MEMBRANFEDERPRINZIP) 435 7.4.1.3
ZWEISCHEIBENKUPPLUNG 436
7.4.1.4 HYDRAULISCHE KUPPLUNGSBETAETIGUNG 436
7.5 KONSTRUKTIVE GETRIEBEGRUNDKONZEPTE 437
7.5.1 BAUFORM, BAUARTEN, AUFBAU VON GETRIEBEN 437
7.5.1.1 BAUFORM UND BAUART 438
7.5.1.2 AUFBAU VON GETRIEBEN 438
7.5.1.3 MECHANISCHE SCHALTUNG 439
7.5.1.4 GRUPPEN-, RANGE- UND SPLITGETRIEBE 440
7.5.1.5 AUTOMATISIERTE SCHALTGETRIEBE 442
7.5.1.6 AUTOMATISCHE GETRIEBE 443
7.5.1.7 VORGELEGEGETRIEBE MIT WANDLERKUPPLUNG 444
7.5.2 ENDANTRIEB 444
7.5.2.1 VERTEILERGETRIEBE 445
7.5.2.2 AUSGLEICHGETRIEBE 445
7.6 AUSGEFUEHRTE BEISPIELE 446
7.6.1 HANDSCHALTGETRIEBE 449
7.6.1.1 DAIMLER G211-16 449
7.6.1.2 EATON-TWIN-SPLITTER-GETRIEBE 450
7.6.2 AUTOMATISIERTE GETRIEBE 450
ZF-AS TRONIC 450
IMAGE 7
INHALTSVERZEICHNIS XV
7.6.3 WANDLER-SCHALTGETRIEBE 452
ZF-TC TRONIC 452
7.6.4 AUTOMATGETRIEBE 453
ALLISION TRANSMISSION - SERIE 4500 453
7.6.5 NEBENABTRIEBE 454
7.6.5.1 KUPPLUNGSABHAENGIGE NEBENABTRIEBE 454
7.6.5.2 MOTORABHAENGIGE NEBENABTRIEBE 455
LITERATURVERZEICHNIS 456
8 ELEKTRIK UND ELEKTRONIK 457
8.1 VORWORT 457
8.2 EINFUEHRUNG 457
8.2.1 BEGRIFFSDEFINITION 457
8.2.2 GRUNDSAETZLICHES 458
8.2.2.1 HISTORIE 458
8.2.2.2 AUFBAU EINES ELEKTRONISCH GESTEUERTEN SYSTEMS 460 8.2.2.3
ENTWICKLUNGSPROZESS ELEKTRONISCHER STEUERGERAETE 462 8.2.3 ABGRENZUNG
SYSTEM - FAHRZEUG 463
8.3 FUNKTIONEN 464
8.3.1 BASISFUNKTIONEN 464
8.3.1.1 SIGNALISIERUNGSFUNKTIONEN 464
8.3.1.2 SCHEIBENREINIGUNG 468
8.3.1.3 AUSSENBELEUCHTUNG 469
8.3.2 STANDARDFUNKTIONEN 472
8.3.2.1 INNENBELEUCHTUNG 472
8.3.2.2 HEIZUNG/LUEFTUNG/KLIMA 472
8.3.2.3 SCHLIESSANLAGE 473
8.3.2.4 ANHAENGERVERSORGUNG 474
8.3.3 SCHNITTSTELLENFUNKTIONEN : 476
8.3.3.1 ANHAENGER-/AUFBAUHERSTELLER 476
8.3.3.2 FLOTTENMANAGEMENT 477
8.4 SYSTEME 477
8.4.1 ANTRIEBSSTRANGSYSTEME 477
8.4.1.1 MOTOR 477
8.4.1.2 GETRIEBE 479
8.4.1.3 RETARDER 481
8.4.2 BREMS- UND FAHRWERKSYSTEME 481
8.4.2.1 ABS (ANTI-BLOCKIER-SYSTEM) 481
8.4.2.2 ASR (ANTRIEBS-SCHLUPF-REGELUNG) 482
8.4.2.3 UEBERGANG ZUR EBS (ELEKTRONISCHEN BREMSEN STEUERUNG) 482 8.4.2.4
FDR (FAHRDYNAMIKREGELUNG ) 483
8.4.2.5 NIVEAUREGULIERUNG 484
8.4.2.6 STOSSDAEMPFERREGELUNG 485
8.4.2.7 WANKREGELUNG 485
8.4.3 BEDIEN- UND ANZEIGESYSTEME 486
8.4.3.1 INSTRUMENTIERUNG 486
8.4.3.2 MULTIFUNKTIONSLENKRAD 487
IMAGE 8
XVI INHALTSVERZEICHNIS
8.4.4 ASSISTENZSYSTEME 487
8.4.4.1 ABSTANDSREGELTEMPOMAT 487
8.4.4.2 SPURASSISTENT 488
8.5 UEBERGREIFENDE ASPEKTE 489
8.5.1 SYSTEMARCHITEKTUR 489
8.5.1.1 ELEKTRIK/ELEKTRONIK-ARCHITEKTUR FUER DAS GESAMTSYSTEM FAHRZEUG
489 8.5.1.2 SOFTWARE-ARCHITEKTUR IN EINEM ELEKTRONISCHEN STEUERGERAET 490
8.5.2 ENERGIEBEREITSTELLUNG UND -VERTEILUNG 491
8.5.2.1 KOMPONENTEN DES BORDNETZES 491
8.5.2.2 ZUKUENFTIGE ENTWICKLUNGEN FUER BORDNETZE 494
8.5.3 INFORMATIONSUEBERTRAGUNG/NETZWERKE 495
8.5.4 DIAGNOSE 496
8.5.5 ELEKTROMAGNETISCHE VERTRAEGLICHKEIT 497
8.6 AUSBLICK 498
LITERATURVERZEICHNIS 499
SACHWORTVERZEICHNIS 501
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