Dynamik der Kraftfahrzeuge:
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|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Wiesbaden
Springer Vieweg
2014
|
| Edition: | 5., überarb. und erg. Aufl. |
| Series: | VDI-Buch
|
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XXI, 919 S. Ill., graph. Darst. 25 cm |
| ISBN: | 9783658050672 3658050675 9783658050689 |
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|---|---|
| adam_text | INHABFSVERZEICHNUES
1 EINFUEHRUNG 1
1.1 UEBERSICHT UEBER DIE DYNAMISCHEN PROBLEME 1
1.2 AUFTEILUNG IN EINZELPROBLEME 3
1.3 GLIEDERUNG DES BUCHES 4
TEIL I REIFEN UND AERODYNAMIK
2 REIFEN 9
2.1 REIFENEIGENSCHAFTEN IN UMFANGSRICHTUNG 10
2.1.1 RADWIDERSTAND 11
2.1.1.1 ROLLWIDERSTAND 11
2.1.1.2 SCHWALLWIDERSTAND 16
2.1.1.3 LAGERREIBUNG, RESTBREMSMOMENT 16
2.1.1.4 WEITERE RADWIDERSTAENDE 18
2.1.1.5 GESAMTER RADWIDERSTAND 19
2.1.2 KRAFTSCHLUSS IN UMFANGSRICHTUNG, SCHLUPF 19
2.1.2.1 GROESSE VON HAFTBEIWERTEN ^ 23
2.1.2.2 ZUM VERSTAENDNIS DER ^-S-KURVE 27
2.2 REIFENEIGENSCHAFTEN IN VERTIKALER RICHTUNG 28
2.2.1 DRUCKVERTEILUNG IM LATSCH 29
2.2.2 REIFENFEDERUNG UND -DAEMPFUNG 30
2.2.2.1 REIFENFEDERKONSTANTE, -SUBTANGENTE 31
2.2.2.2 REIFENDAEMPFUNG 32
2.3 REIFENEIGENSCHAFTEN IN SEITENRICHTUNG 32
2.3.1 SEITENKRAFT, RUECKSTELLMOMENT, SCHRAEGLAUFWINKEL 32
2.3.1.1 ZUM VERSTAENDNIS DER SCHRAEGLAUFCHARAKTERISTIKEN .. 38
2.3.1.2 SEITENKRAFTBEIWERT (CORNERING STIFFNESS) 40
2.3.2 EINFLUSS DES STURZES 42
2.3.3 SCHWENKMOMENT IM STAND 43
2.3.4 EINFLUSS DER UMFANGSKRAFT AUF DIE REIFENKENNLINIEN 46
VII
HTTP://D-NB.INFO/1054874115
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
2.3.5 REIFENMODELLE 49
2.3.6 EINLAUFVERHALTEN DES REIFENS 52
3 AERODYNAMIK DES KRAFTFAHRZEUGES 55
3.1 LUFTKRAEFTE UND-MOMENTE 55
3.1.1 ANSTROEMGESCHWINDIGKEIT UND-WINKEL, LUFTDICHTE 56
3.1.2 QUERSPANTFLAECHE 59
3.2 LUFTWIDERSTAND, LUFTWIDERSTANDSBEIWERTE C
X
BZW. C
W
60
3.3 AUFTRIEB, SPOILER 64
3.4 SEITLICHE LUFTBELASTUNGEN, DRUCKMITTELPUNKT 66
TEIL II ANTRIEB UND BREMSUNG
4 EINLEITUNG 73
5 FAHRWIDERSTAENDE, LEISTUNGSBEDARF 75
5.1 GRUNDGLEICHUNG FUER DEN ANTRIEB, ZUGKRAFT 75
5.2 RADWIDERSTAND DES FAHRZEUGES 78
5.3 STEIGUNGSWIDERSTAND 79
5.4 BESCHLEUNIGUNGSWIDERSTAND 79
5.5 GESAMTWIDERSTAND, MOMENT AN DEN ANTRIEBSRAEDERN 83
5.6 LEISTUNG AN DEN ANTRIEBSRAEDERN 85
5.6.1 RADLEISTUNG BEI VERNACHLAESSIGUNG DES SCHLUPFES 85
5.6.2 RADLEISTUNG BEI BERUECKSICHTIGUNG DES SCHLUPFES 86
5.6.3 GEBRAEUCHLICHE UMRECHNUNGEN 87
6 LEISTUNGSANGEBOT, KENNFELDER VON KRAFTFAHRZEUGANTRIEBEN 89
6.1 GRUNDSAETZLICHES ZUM KENNFELD, IDEALES LIEFERKENNFELD 90
6.2 KENNUNGEN VON ANTRIEBSMASCHINEN (FAHRZEUGMOTOREN) 93
6.2.1 DAMPFMASCHINE 93
6.2.2 ELEKTRISCHE ANTRIEBE 94
6.2.2.1 OBERLEITUNGSBUS 96
6.2.2.2 BATTERIEBETRIEBENE ELEKTROAUTOS 96
6.2.2.3 WIEDERAUFLADBARE TRAKTIONS-BATTERIEN 97
6.2.2.4 BRENNSTOFFZELLE 98
6.2.3 VERBRENNUNGSMOTOR 99
6.2.3.1 KRAFTSTOFFE 103
6.2.4 HYBRID-ANTRIEBE 104
6.2.5 GASTURBINE 106
INHALTSVERZEICHNIS
IX
6.3 KENNUNGSWANDLER, ZUSAMMENARBEIT MIT VERBRENNUNGSMOTOREN .... 106
6.3.1 FORDERUNGEN AN DAS UEBERSETZUNGSVERHAELTNIS 107
6.3.2 DREHZAHLWANDLER, ALLGEMEIN 110
6.3.3 MECHANISCHE (REIBUNGS-) KUPPLUNG 111
6.3.4 HYDRODYNAMISCHER DREHZAHLWANDLER (FOETTINGER-KUPPLUNG) . 111
6.3.5 DREHMOMENTEN-DREHZAHL-WANDLER, ALLGEMEIN 114
6.3.6 ZUSAMMENARBEIT VERBRENNUNGSMOTOR UND STUFENGETRIEBE .. . 115
6.3.7 AUTOMATISIERTE SCHALTGETRIEBE 117
6.3.8 DOPPELKUPPLUNGSGETRIEBE (DCT) 119
6.3.9 STUFENLOSES GETRIEBE (CVT) 124
6.3.10 AUTOMATIKGETRIEBE (AT): ZUSAMMENARBEIT VERBRENNUNGS
MOTOR UND TRILOK-WANDLER 124
6.4 BRAUCHBARKEIT DER ANTRIEBSMASCHINEN FUER DEN KRAFTFAHRZEUGBETRIEB . .
127
6.4.1 VERGLEICH DER VOLLLASTKENNLINIEN 127
6.4.2 MASSENVERGLEICH, VERSCHIEDENE ENERGIESPEICHERSYSTEME,
REICHWEITE 129
6.4.3 BEMERKUNGEN ZU SCHADSTOFFEMISSIONEN, BRENNSTOFFZELLE .... 132
7 FAHRLEISTUNGEN UND KRAFTSTOFFVERBRAUCH 137
7.1 FAHRZUSTANDSSCHAUBILDER 137
7.2 HOECHSTGESCHWINDIGKEIT IN DER EBENE, KLEINSTE UEBERSETZUNG 140
7.3 STEIGFAEHIGKEIT BEI KONSTANTER FAHRGESCHWINDIGKEIT 144
7.3.1 STEIGFAEHIGKEIT IM HOECHSTEN GANG, MOTOR- UND FAHRZEUG
ELASTIZITAET 144
7.3.2 GROESSTE STEIGFAEHIGKEIT, GROESSTE UEBERSETZUNG, SPREIZUNG 148
7.4 GEFAELLEFAHRT 150
7.5 BESCHLEUNIGUNGSFAEHIGKEIT IN DER EBENE 151
7.5.1 GESCHWINDIGKEITEN, WEGE, ZEITEN 152
7.5.2 EINFLUESSE AUF DIE BESCHLEUNIGUNGSFAEHIGKEIT 155
7.5.3 UEBERSETZUNG DER ZWISCHENGAENGE 159
7.5.4 ZUGKRAFTUNTERBRECHUNG 162
7.6 KRAFTSTOFFVERBRAUCH UND CO2-AUSSTOSS 163
7.6.1 WESENTLICHE EINFLUESSE AUF DEN KRAFTSTOFFVERBRAUCH 164
7.6.2 KRAFTSTOFFVERBRAUCH BEI VERAENDERLICHEM MOTORWIRKUNGSGRAD . 167
7.6.3 VERBRAUCHSGUENSTIGE UEBERSETZUNG DES KENNUNGSWANDLERS ... 175
7.6.4 UEBERSETZUNG FUER DEN SPARGANG 176
7.6.5 VERBESSERUNG DES MOTORKENNFELDES 178
7.6.6 CO2-AUSSTOSS 178
X
INHALTSVERZEICHNIS
8 FAHRGRENZEN 183
8.1 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN EINES ZWEIACHSIGEN FAHRZEUGES 183
8.2 KRAFTSCHLUSS AN VORDER- UND HINTERACHSE 185
8.3 KRAFTSCHLUSS BEI VORDER- BZW. HINTERACHSANTRIEB 188
8.3.1 UNBESCHLEUNIGTE FAHRT IN DER EBENE 191
8.3.2 STEIGUNGSFAHRT (UNBESCHLEUNIGT) 192
8.3.3 BESCHLEUNIGTE FAHRT (IN DER EBENE) 194
8.4 TRAKTIONSHILFEN FUER DEN FAHRER, SCHLUPFREGELUNG, DIFFERENZIALSPERRE
. . 196
8.5 ALLRADANTRIEB 198
8.5.1 IDEALE MOMENTENAUFTEILUNG 198
8.5.2 REALE MOMENTENAUFTEILUNG 201
8.6 STEIGUNGSFAHRT VON KRAFTFAHRZEUGZUEGEN UND DREIACHSERN 205
8.6.1 KRAFTFAHRZEUGZUEGE 205
8.6.2 DREIACHSFAHRZEUGE 207
9 BREMSUNG 211
9.1 UMWANDLUNG DER BEWEGUNGSENERGIE IN WAERME 212
9.2 BREMSVORGANG, BREMSWEGE 215
9.2.1 BREMSVORGANG, REAKTIONSDAUER 215
9.2.2 ANHALTEWEG, BREMSWEG 217
9.2.3 NOTBREMSUNG, NORMALE ABBREMSUNG 219
9.2.4 ABSTAENDE BEI KOLONNENFAHRT 219
9.3 ABBREMSUNG, MAXIMALE VERZOEGERUNGEN, GUETEGRAD 222
9.3.1 DEFINITION VON ABBREMSUNG, BREMSKRAEFTE 222
9.3.2 BEREICH DER ERZIELBAREN ABBREMSUNG 222
9.3.3 HAFTWERTAUSNUTZUNG, GUETEGRAD, BREMSWEGVERLAENGERUNG .... 224
9.4 KRAFTSCHLUSS UND ABBREMSUNG AN EINEM ZWEIACHSIGEN FAHRZEUG .... 226
9.5 STABILITAET, LENKFAEHIGKEIT, DOSIERBARKEIT AM BREMSPEDAL 230
9.6 BREMSKRAFTVERTEILUNG 233
9.6.1 IDEALE BREMSKRAFTVERTEILUNG 233
9.6.2 DARSTELLUNG SS
H
=/(SSV) 234
9.7 ANFORDERUNGEN AN BREMSANLAGEN, GESETZLICHE VORSCHRIFTEN 235
9.8 BLOCKIERVERHINDERER 237
9.8.1 ELEKTRONISCHE BREMSKRAFTVERTEILUNG (EBV) 243
9.9 BLOCKIERENDES RAD 244
9.9.1 LOESUNG IM BEREICH 0 S S
C
247
9.9.2 LOESUNG IM BEREICH S
C
S
1 248
9.9.3 FUER DEN BLOCKIERVORGANG WICHTIGE GROESSEN 249
9.10 FESTE, ABGEKNICKTE UND BELADUNGSABHAENGIGE BREMSKRAFTVERTEILUNG ...
250
9.10.1 FESTE BREMSKRAFTVERTEILUNG 250
9.10.2 ABGEKNICKTE BREMSKRAFTVERTEILUNG 252
INHALTSVERZEICHNIS
XI
9.10.3 BELADUNGSABHAENGIGE BREMSKRAFTVERTEILUNG 252
9.10.4 EINFLUSS VERAENDERLICHER FAHRGESCHWINDIGKEIT 257
9.11 FUSSKRAFT, BREMSASSISTENT 259
9.11.1 PEDALKRAFT IN ABHAENGIGKEIT VON VERZOEGERUNG UND PEDALWEG. . 260
9.11.2 BREMSASSISTENT 262
9.12 AUSFALL VON BREMSANLAGEN 263
9.12.1 AUSFALL EINES KREISES 264
9.12.2 BREMSKRAFTVERSTAERKER-AUSFALL 269
9.13 ABBREMSUNG VON KRAFTFAHRZEUGZUEGEN 269
9.13.1 LKW UND MEHRACHSANHAENGER 269
9.13.2 PKW UND EINACHSANHAENGER 271
9.13.3 SATTELKRAFTFAHRZEUG 273
9.14 ELEKTRISCHE BREMSE, RETARDER 275
9.14.1 BREMSEN IM TRIEBSTRANG 275
9.14.2 BREMSEN AM RAD 277
9.15 RUECKGEWINNUNG DER BREMSENERGIE 278
ZUSAMMENFASSUNG VON TEIL II 285
TEIL III SCHWINGUNGEN
10 EINLEITUNG 291
10.1 SCHWINGUNGSERSATZSYSTEME 295
10.1.1 VEREINFACHTE SCHWINGUNGSERSATZSYSTEME 296
11 EINFUEHRUNG, SCHWINGUNGSANREGUNG, REGELLOSE SCHWINGUNGEN 301
11.1 EINMASSENSYSTEM 301
11.1.1 EIGENSCHWINGUNGEN 302
11.1.2 ERREGERSCHWINGUNGEN 305
11.2 FAHRZEUGTECHNISCHE ANWENDUNGEN 308
11.2.1 VERGLEICH HYDRAULISCHE DAEMPFUNG, GUMMI- UND
LUFTDAEMPFUNG 309
11.2.2 VERSCHIEDENE ANREGUNGEN 311
11.2.2.1 ERREGERSCHWINGUNGEN DURCH UNEBENHEITEN 311
11.2.2.2 ERREGERSCHWINGUNGEN DURCH MOTORANREGUNG 315
11.2.2.3 ERREGERSCHWINGUNGEN DURCH RAD-REIFENANREGUNGEN 315
11.2.3 *UNGEFEDERTE KRAFTFAHRZEUGE 319
11.2.4 SCHWINGUNGSEIGENSCHAFTEN VON SITZEN 322
11.3 SINUSFOERMIGE ANREGUNG 324
11.3.1 HARMONISCHE ANREGUNGEN 324
11.3.2 PERIODISCHE ANREGUNGEN 328
XII
INHALTSVERZEICHNIS
11.4 STOCHASTISCHE UNEBENHEITEN, STATISTISCHE KENNZAHLEN, SPEKTRALE
DICHTEN 334
11.4.1 STOCHASTISCHE UNEBENHEITEN 334
11.4.2 STATISTISCHE KENNZAHLEN 335
11.4.3 SPEKTRALE DICHTEN 338
11.5 SPEKTRALE DICHTE DER FAHRBAHNUNEBENHEITEN 340
11.5.1 MESSERGEBNISSE VON OH (FI) 341
11.5.2 ANSCHAULICHE DEUTUNGEN FUER C H (FL) 343
11.5.3 EINZELHINDERNISSE 345
12 BEURTEILUNGSMASSSTAEBE UND IHRE BERECHNUNG 349
12.1 RADLASTSCHWANKUNG, FAHRSICHERHEIT, STRASSENBEANSPRUCHUNG 350
12.1.1 FAHRSICHERHEIT 351
12.1.2 STRASSENBEANSPRUCHUNG 353
12.1.3 RADLASTSTOSSFAKTOR 354
12.2 FEDERWEGE 355
12.2.1 SITZFEDERWEG 355
12.2.2 RADFEDERWEG 356
12.3 BEURTEILUNG DER SCHWINGUNGSEINWIRKUNG AUF FAHRZEUGINSASSEN 357
12.3.1 GANZKOERPERSCHWINGUNGEN 359
12.3.2 BEURTEILUNG DER SCHWINGUNGEN BEI MEHREREN EINLEITUNGSSTELLEN 360
12.3.2.1 SINUSFOERMIGE/PERIODISCHE ANREGUNG 361
12.3.2.2 STOCHASTISCHE ANREGUNG 363
12.3.2.3 MEHRFACHE ANREGUNGEN 365
12.3.3 BEURTEILUNG BEIM UEBERFAHREN VON EINZELHINDERNISSEN 365
13 KRAFTFAHRZEUG, UNEBENHEITS-EINPUNKTANREGUNG 369
13.1 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN, BEZOGENE GROESSEN 370
13.2 STOCHASTISCHE SCHWINGUNGEN, VERGROESSERUNGSFUNKTIONEN,
BEURTEILUNGSMASSSTAEBE 371
13.2.1 RADLASTSCHWANKUNG, FAHRSICHERHEIT 375
13.2.2 AUFBAUBESCHLEUNIGUNG, BEWERTETE SCHWINGSTAERKE FUER HAENDE
UND FUESSE 377
13.2.3 SITZBESCHLEUNIGUNG, BEWERTETE SCHWINGSTAERKE AUF DEM SITZ . . 377
13.2.4 DYNAMISCHE FEDERWEGE 378
13.3 EINFLUSS VON UNEBENHEIT UND FAHRGESCHWINDIGKEIT 379
13.3.1 BETRACHTUNG DER MAXIMALEN FAHRGESCHWINDIGKEIT
BEZUEGLICH FAHRSICHERHEIT 380
13.4 UEBERFAHREN VON EINZELHINDERNISSEN 381
13.5 EINFLUSS DER AUFBAUEIGENFREQUENZ 384
INHALTSVERZEICHNIS XIII
13.6 EINFLUSS DES AUFBAUDAEMPFUNGSMASSES 387
13.6.1 OPTIMIERUNG VON FEDERUNG UND DAEMPFUNG, KONFLIKT-
SCHAUBILD 390
13.6.2 ZUSAMMENFASSUNG 393
13.7 EINFLUSS DER SITZEIGENFREQUENZ UND DES SITZDAEMPFUNGSMASSES 393
13.8 EINFLUSS DER RADMASSE 396
13.9 EINFLUSS DER REIFENFEDERUNG 398
13.10 BELADUNGSABHAENGIGKEITEN 400
13.10.1 EINFLUSS DER BELADUNG 400
13.10.2 ANPASSUNG DER FAHRZEUGDATEN AN DIE BELADUNG 403
13.11 HINWEISE ZUR SCHWINGUNGSTECHNISCHEN AUSLEGUNG 407
13.11.1 HINWEISE FUER DIE AUFBAUFEDERUNG 407
13.11.2 HINWEISE FUER DIE DAEMPFUNG, WEITERE GRENZEN FUER KOMFORT
UND FAHRSICHERHEIT 411
13.11.3 HINWEISE FUER RADMASSE, REIFEN, SITZ UND BELADUNG 413
13.12 ANMERKUNGEN ZU NICHTLINEAREN KENNUNGEN 413
13.12.1 LINEARISIERUNG NICHTLINEARER FEDER-UND DAEMPFERKENNUNGEN . 414
13.12.2 NICHTLINEARE FEDERKENNUNGEN 417
13.12.3 NICHTLINEARE DAEMPFERKENNUNG 418
13.12.4 GEKNICKT-LINEARE DAEMPFERKENNUNG 419
13.12.5 REIBUNGSDAEMPFUNG 421
13.12.6 RADABHEBEN 426
13.13 GEREGELTE FAHRWERKE 426
13.13.1 ANFORDERUNGEN AN IDEAL GEREGELTE FAHRWERKE BEI UNEBENHEITS
ANREGUNG 431
13.13.2 KONFLIKT FAHRSICHERHEIT - FAHRKOMFORT, GEWINN MIT AKTIVEN
FAHRWERKEN 433
13.13.3 EXTREMWERTE, BESTER KOMFORT, KEINE RADLASTSCHWANKUNG. . . . 435
13.13.4 SKY-HOOK-DAEMPFER 437
14 ZWEIACHSIGES KRAFTFAHRZEUG, UNEBENHEITS-EINSPURANREGUNG 443
14.1 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN, KOMPLEXE GROESSEN 444
14.2 VERGROESSERUNGSFUNKTIONEN UND SPEKTRALE DICHTEN FUER SYSTEME
OHNE KOPPELMASSE 447
14.2.1 RADLASTSCHWANKUNG, RADFEDERWEG 448
14.2.2 AUFBAUHUB- UND -NICKBESCHLEUNIGUNGEN 448
14.2.3 HUBBESCHLEUNIGUNG AM SITZ 453
14.2.4 BEWERTETE SCHWINGSTAERKEN 453
14.2.5 SITZFEDERWEG 455
XIV
INHALTSVERZEICHNIS
14.3 EINFLUSS VON FAHRGESCHWINDIGKEIT UND FAHRZEUGGROESSE 456
14.3.1 EINFLUSS DER FAHRGESCHWINDIGKEIT 456
14.3.2 EINFLUSS DER FAHRZEUGGROESSE (RADSTAND) 458
14.3.3 EINFLUSS VON FAHRZEUGGROESSE UND FAHRGESCHWINDIGKEIT 459
14.4 LAGE DER SITZE 460
14.5 ABSTIMMUNG ZWISCHEN VORDEREM UND HINTEREM SYSTEM 462
14.5.1 UNTERSCHIEDLICHE AUFBAUEIGENFREQUENZEN 463
14.5.2 VERSCHIEDENE AUFBAUDAEMPFUNGEN 466
14.5.3 MITTELWERTE UEBER EINEM GESCHWINDIGKEITSBEREICH 468
14.6 EINFLUSS DER BELADUNG 469
14.7 EINFLUSS VON KOPPELMASSE UND RADSTAND 470
14.7.1 PKW MIT UNTERSCHIEDLICHEN KOPPELMASSEN UND GLEICHEM
RADSTAND 471
14.7.2 BUSSE MIT UNTERSCHIEDLICHEN RADSTAENDEN UND GLEICHEM
NICKTRAEGHEITSMOMENT 472
14.8 HUB- UND NICKEIGENFREQUENZ, FEDERKOPPLUNG VORN-HINTEN 475
14.9 BREMSNICKEN, NICKPOL 477
14.10 EINFLUSS DES ELASTISCH GELAGERTEN ANTRIEBSAGGREGATES (STUCKERN)
481
14.10.1 EINFLUSS DER AGGREGATEIGENFREQUENZ 486
14.10.2 EINFLUSS DER AUFHAENGUNGSDAEMPFUNG 487
14.10.3 EINFLUSS DER KOPPLUNG AM AGGREGAT 487
14.10.4 EINFLUSS DER AGGREGATMASSE 489
14.10.5 EINFLUSS DER RADEIGENFREQUENZ 490
14.11 ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE AUS DIESEM KAPITEL 490
15 VIERRAEDRIGES KRAFTFAHRZEUG, UNEBENHEITS-ZWEISPURANREGUNG 493
15.1 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN DES (VEREINFACHTEN) VIERRADFAHRZEUGES 495
15.2 AUTO-, KREUZDICHTEN UND KOHAERENZ DER UNEBENHEITEN 498
15.2.1 VEREINFACHUNG NACH PARKHILOWSKIJ 500
15.2.2 AUTOSPEKTREN DER HUB-UND WANKANREGUNG, KOHAERENZ 500
15.2.3 WEGABHAENGIGE SPEKTREN 502
15.2.4 MESSERGEBNISSE, NAEHERUNGSFORMEL FUER KOHAERENZ 503
15.3 STREUUNG BEI ZWEISPURANREGUNG 505
15.4 EINFLUSS DER ZUSAETZLICHEN WANKSCHWINGUNGEN 507
15.4.1 VERGROESSERUNGSFUNKTION DER AUFBAUWANKBESCHLEUNIGUNG ... 507
15.4.2 BEWERTETE SCHWINGSTAERKEN MIT BERUECKSICHTIGUNG DER WANK
SCHWINGUNGEN 511
15.4.3 RADLASTSCHWANKUNGEN UND RADFEDERWEGE 512
15.4.4 GESCHWINDIGKEITSEINFLUSS 512
15.4.5 VERALLGEMEINERUNG 515
15.5 WIRKUNG VON STABILISATOREN 516
15.6 ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE AUS DIESEM KAPITEL 518
INHALTSVERZEICHNIS XV
16 AUSWIRKUNG VON RADAUFHAENGUNGEN BEI UNEBENHEITSANREGUNG 521
16.1 BESCHLEUNIGUNGSKOPPLUNG, FEDER-DAEMPFERANORDNUNG 522
16.1.1 GLEICHUNGEN FUER EIN FAHRZEUG MIT LAENGSLENKER 522
16.1.2 EINFLUSS DER RADAUFHAENGUNG 525
16.1.3 EINFLUSS DER KOPPLUNG 526
16.2 MODELLIERUNG UND BEURTEILUNG IM HOEHEREN FREQUENZBEREICH (HINWEISE)
528
16.3 SPURVERSCHIEBUNG (SPURAENDERUNG) 532
16.3.1 SEITENKRAFT AM REIFEN DURCH SPURVERSCHIEBUNG 532
16.3.2 GLEICHUNGEN FUER EIN FAHRZEUG MIT PENDELACHSE 533
16.3.3 EINFLUSS DER SPURVERSCHIEBUNG 534
16.4 WANK- UND SEITENSCHWINGUNGEN AN EINEM FAHRZEUG MIT STARRACHSEN .
537
16.4.1 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN 537
16.4.2 WANKSCHWINGUNGEN, RADLASTSCHWANKUNGEN 540
16.4.3 SEITENSCHWINGUNGEN, SEITENKRAEFTE 545
16.5 ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE AUS DIESEM KAPITEL 545
17 FAHRZEUG-LAENGSSCHWINGUNGEN 547
17.1 LAENGSSCHWINGUNGEN DURCH UNEBENHEITSANREGUNG 547
17.1.1 UMFANGSKRAFT BEIM UEBERFAHREN VON UNEBENHEITEN 547
17.1.2 FAHRZEUG-LAENGSSCHWINGUNGEN MIT STEIFER LENKERLAGERUNG . . . 550
17.1.3 ANMERKUNGEN 553
17.2 LAENGSSCHWINGUNGEN DURCH MOTORANREGUNG (FAHRZEUGRUCKELN) 553
17.2.1 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN 554
17.2.2 ZEITVERLAUF, VERGLEICH THEORIE-VERSUCH 555
17.2.3 EINFLUSS DER UEBERSETZUNG UND DER MOMENTE 556
17.2.4 EINFLUSS DER KRAFTSCHLUSS-SCHLUPF-BEZIEHUNG 557
18 MOTORERREGTE FAHRZEUGSCHWINGUNGEN 561
18.1 ANREGUNGEN DURCH EINEN EINZYLINDER-MOTOR 562
18.1.1 KINEMATIK DES KURBELTRIEBS 562
18.1.2 MASSENKRAFT 563
18.1.3 MASSENMOMENT 564
18.1.4 GASMOMENT 567
18.1.5 GESAMTE ANREGUNG BEIM EINZYLINDER-MOTOR 568
18.2 ANREGUNGEN DURCH EINEN 4-TAKT-4-ZYLINDER-REIHENMOTOR 569
18.2.1 MASSENKRAFT 569
18.2.2 MASSEN-UND GASMOMENTE 571
18.2.3 BETRIEBSVERHALTEN 575
18.2.4 AUSWIRKUNG UNGLEICHER VERBRENNUNG 579
18.3 WEITERE MEHRZYLINDER-MOTOREN 580
XVI INHALTSVERZEICHNIS
18.4 SCHWINGUNGSANREGUNGEN FUER DEN FAHRZEUGAUFBAU 580
18.4.1 SCHWINGUNGSERSATZSYSTEM 583
18.4.2 VORTEIL EINER ELASTISCHEN AGGREGATAUFHAENGUNG 585
18.4.3 KAROSSERIE-ANREGUNGEN DURCH 2. UND HOEHERE ORDNUNGEN ... 585
18.4.3.1 ASYMPTOTEN 588
18.4.3.2 ANWENDUNGSBEISPIELE 590
18.4.4 ANREGUNG DURCH NIEDRIGE MOTORORDNUNGEN 591
18.4.4.1 GASMOMENTENANREGUNG MIT NIEDRIGER ORDNUNG,
LEERLAUFSCHUETTELN 593
18.4.4.2 EINFLUSS DER KOPPLUNG AM ANTRIEBSAGGREGAT 594
18.5 AUSLEGUNG DER AGGREGATAUFHAENGUNG BEI MOTORANREGUNGEN 595
18.5.1 AUSLEGUNG FUER MASSENANREGUNGEN 595
18.5.2 AUSLEGUNG BEI GASMOMENTENANREGUNG 596
18.5.3 GEMEINSAME BETRACHTUNG VON UNEBENHEITS- UND MOTOR
ERREGTEN SCHWINGUNGEN 597
ZUSAMMENFASSUNG VON TEIL III 601
TEIL IV FAHRVERHALTEN
19 EINLEITUNG 607
20 LINEARES EINSPURMODELL, OBJEKTIVE KENNGROESSEN, SUBJEKTIVURTEILE 613
20.1 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN EINES ZWEIACHSIGEN KRAFTFAHRZEUGS 614
20.1.1 KRUEMMUNGSMITTELPUNKT UND MOMENTANPOL 615
20.2 LENKUNGSEIGENSCHAFTEN 617
20.3 DIFFERENZIALGLEICHUNGEN DES LINEAREN EINSPURMODELLS 619
20.3.1 SPEZIALFALL: FAHRT MIT KONSTANTER FAHRGESCHWINDIGKEIT 621
20.3.2 BERUECKSICHTIGUNG DER REIFENNACHLAEUFE 622
21 KREISFAHRT BEI KONSTANTER FAHRGESCHWINDIGKEIT 625
21.1 ZENTRIPETALBESCHLEUNIGUNG 625
21.1.1 MAXIMALWERTE (EINFACHE BETRACHTUNG) 625
21.1.2 WERTE AUS DER LINIENFUEHRUNG VON STRASSEN 628
21.1.3 ERREICHTE ZENTRIPETALBESCHLEUNIGUNGEN VON DURCH
SCHNITTS-FAHRERN 629
21.1.4 GRENZE FUER DIE BETRACHTUNG DES LINEAREN EINSPURMODELLS... . 629
21.2 ABHAENGIGKEITEN VON DER ZENTRIPETALBESCHLEUNIGUNG, KREISFAHRTWERTE .
629
21.2.1 LENKRADEINSCHLAG 630
21.2.2 VORDERRADEINSCHLAG, SCHRAEGLAUFWINKEL 635
21.2.3 SCHWIMMWINKEL 636
21.2.4 STELLUNG DES KRAFTFAHRZEUGS IM KREIS 637
INHALTSVERZEICHNIS XVII
21.2.5 MOMENT AM LENKRAD 637
21.2.6 KREISFAHRTWERTE 637
21.3 OBJEKTIVE FAHRZEUG-KENNGROESSEN UND SUBJEKTIVE AUSSAGEN 638
21.3.1 UNTER-/UEBERSTEUERN 639
21.3.2 SCHWIMMWINKELGRADIENT, LENKWINKEL-SCHWIMMWINKEL-
GRADIENT 641
21.3.3 MOMENT AM LENKRAD 644
21.4 EINFLUSS VON FAHRZEUGDATEN AUF DAS KREISFAHRTVERHALTEN 645
21.4.1 GRUNDMODELL FUER DIE RECHNUNGEN 646
21.4.2 EINFLUSS DES SEITENKRAFTBEIWERTS, BEDEUTUNG DES SCHWIMM
WINKELS 646
21.4.3 EINFLUSS VON LENKUNGSDATEN 650
21.4.4 EINFLUSS DER SCHWERPUNKTSLAGE 650
21.4.5 EINFLUSS DER BELADUNG 652
22 DYNAMISCHES VERHALTEN 657
22.1 STABILITAET, EIGENFREQUENZ, DAEMPFUNG 657
22.1.1 STABILITAET UND UNTER-/UEBERSTEUERN 659
22.1.2 EIGENFREQUENZEN, DAEMPFUNGSMASS 659
22.1.3 BERUECKSICHTIGUNG DER SEITLICHEN EIGENANSTROEMUNG 664
22.2 LENKVERHALTEN, ZEITFUNKTIONEN, LENKWINKELRAMPE 665
22.2.1 LAPLACE-TRANSFORMATION, UEBERTRAGUNGSFUNKTION,
VERSTAERKUNGSFAKTOR 666
22.2.2 SPRUNGANTWORT 667
22.2.3 LENKWINKELRAMPE 670
22.2.4 FAHRZEUGKENNWERTE 673
22.2.4.1 BEURTEILUNG DER FAHRZEUGKENNWERTE 674
22.2.4.2 FAHRZEUGDATEN - VERSTAERKUNGSFAKTOR -
PEAK-RESPONSE-TIME 675
22.2.5 EINFLUSS VON LENKWINKELRAMPE UND FAHRGESCHWINDIGKEIT . . . 676
22.3 LENKVERHALTEN, FREQUENZGAENGE 679
22.3.1 ERLAEUTERUNGEN ZU DEN FREQUENZGAENGEN 680
22.3.2 BEURTEILUNG DER FREQUENZGAENGE 683
22.3.3 EINFLUSS VON FAHRZEUGDATEN 685
22.4 FAHRT AUF VORGEGEBENER BAHNKURVE, *IDEALER FAHRER , KLOTOIDE 685
22.4.1 STABILITAET BEI VORGEGEBENER BAHNKURVE 687
22.4.2 KLOTOIDE 688
22.4.3 LENKRADEINSCHLAG 691
22.5 FAHRVERHALTEN BEI LOSGELASSENEM LENKRAD (FREE CONTROL) 691
22.5.1 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN 692
22.5.2 EINFLUSS VON FAHRZEUGDATEN 693
XVIII
INHALTSVERZEICHNIS
22.6 SEITENWINDVERHALTEN 696
22.6.1 KONSTANTER SEITENWIND, STATIONAERER FALL 696
22.6.2 DYNAMISCHES VERHALTEN 699
22.6.2.1 WALDAUSFAHRT, SEITENWINDANLAGE, EINFLUSS VON
FAHRERTYP UND FAHRZEUGDATEN 701
22.6.2.2 FREQUENZGAENGE 707
22.6.2.3 STOCHASTISCHER SEITENWIND 711
22.7 ZUSAMMENFASSUNG VON KAP. 20-22 713
23 REGELKREIS FAHRER-KRAFTFAHRZEUG 719
23.1 EINFUEHRUNG IN DEN FAHRZEUGTECHNISCHEN REGELKREIS 720
23.1.1 STABILITAET, DURCHTRITTSFREQUENZ, PHASENRAND 721
23.1.2 FAHRER-UEBERTRAGUNGSFUNKTION, MCRUER-MODELLE 723
24 QUERREGELUNG 729
24.1 NORMALFAHRT 729
24.1.1 ANTIZIPATORISCHE STEUERUNG 730
24.1.2 SOLLSPURBILDUNG 735
24.1.3 KOMPENSATORISCHE REGELUNG 735
24.1.3.1 FAHRERGLEICHUNG 738
24.2 KRITISCHE FAHRSITUATIONEN 740
24.2.1 SOLLSPURBILDUNG BEIM UMFAHREN EINES HINDERNISSES 740
24.2.2 REGELUNG, VERGLEICH *NORMALFAHRT UND *KRITISCHE
FAHRSITUATIONEN 741
24.2.3 EINFLUSS VON FAHRZEUGDATEN 742
24.3 STOERVERHALTEN, ADAPTION DES FAHRERS 743
24.3.1 GERADEAUSFAHRT BEI SEITENWIND 744
24.3.2 ANPASSUNG DES FAHRERS AN DAS FAHRZEUG 747
24.3.3 ANPASSUNG DES FAHRZEUGES AN DEN FAHRER 748
24.3.4 FAHRER ALS ADAPTIVER REGLER, ADAPTION WAEHREND DER FAHRT . . . 749
25 LAENGSREGELUNG 753
25.1 NORMALFAHRT, FOLGEFAHRT 753
25.1.1 FAHRZEUG-UEBERTRAGUNGSFUNKTION 754
25.1.2 VORSTEUERUNG 755
25.1.3 WUNSCHABSTAND, SOLLWERTBILDUNG 755
25.1.4 KOMPENSATORISCHE REGELUNG 755
25.2 KRITISCHE FAHRSITUATION 756
25.2.1 FAHRZEUG-UEBERTRAGUNGSFUNKTION 757
25.2.2 SOLLWERTBILDUNG 757
25.2.3 FAHRER-UEBERTRAGUNGSFUNKTION 758
INHALTSVERZEICHNIS XIX
26 FAHRERASSISTENZSYSTEME 761
26.1 FAHRDYNAMIKREGELUNG (ESP) 762
26.2 ZUSAMMENFASSUNG VON KAP. 23 BIS 26 765
27 KURVENGRENZBESCHLEUNIGUNG, EINFLUSS VON UMFANGSKRAFT 769
27.1 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN 769
28 KREISFAHRT MIT KONSTANTER FAHRGESCHWINDIGKEIT 771
28.1 KURVENWIDERSTAND 771
28.2 FAHRVERHALTEN AUF TROCKENER STRASSE, VORDER-, HINTER-, ALLRADANTRIEB
. . 773
28.2.1 FAHRGRENZE DURCH KRAFTSCHLUSS 774
28.2.2 LENKRADEINSCHLAG, UNTER-/UEBERSTEUERN 776
28.2.3 LENKRADMOMENT . . . . 782
28.2.4 SCHWIMMWINKEL 782
28.2.5 EINFLUSS VON SCHWERPUNKTSLAGE UND ANTRIEBSART 783
28.3 FAHRVERHALTEN AUF VEREISTER FAHRBAHN 785
28.4 FAHRT AUF NASSER STRASSE 787
28.5 FAHRGRENZE DURCH ANTRIEBSLEISTUNG 788
29 QUASILINEARE BETRACHTUNG 791
29.1 NAEHERUNG FUER DIE REIFENKENNLINIEN 791
29.2 UNTER-/UEBERSTEUERN 792
29.3 STABILITAET 794
29.4 STABILITAETSGRENZEN FUER FAHRZEUGE MIT VERSCHIEDENEN ANTRIEBEN 795
30 INSTATIONAERE FAHRT, LENKWINKELRAMPE 797
30.1 KONSTANTE FAHRGESCHWINDIGKEIT AUF TROCKENER STRASSE 798
30.2 KONSTANTE UMFANGSKRAFT AUF TROCKENER STRASSE 802
30.3 FAHRT AUF VEREISTER FAHRBAHN 804
30.4 ZUSAMMENFASSUNG VON KAPITEL 27-30 805
31 ZWEISPURMODELL,VIERRADFAHRZEUG 807
32 KREISFAHRT MIT KONSTANTER FAHRGESCHWINDIGKEIT 809
32.1 EINFLUSS VON RADLASTAENDERUNG, SCHWERPUNKTSHOEHE UND SPURWEITE ...
809
32.1.1 SEITENKRAEFTE UND RADLASTEN AN EINER ACHSE 811
32.1.2 ANWENDUNG AUF DAS FAHRZEUG 813
32.1.2.1 MAXIMALE ZENTRIPETALBESCHLEUNIGUNG 813
32.1.2.2 UNTER-/UEBERSTEUERN 814
32.1.2.3 SCHWIMMWINKEL, LENKRADEINSCHLAG, LENKRAD
MOMENT 814
32.1.2.4 UNTERSCHIEDLICHE RADLASTAENDERUNGEN AN VORDER-
UND HINTERACHSE 816
32.1.3 KIPPGRENZE 816
XX
INHALTSVERZEICHNIS
32.2 ZUSAETZLICHER EINFLUSS DES AUFTRIEBES 818
32.3 MOMENTANZENTRUM, MOMENTANACHSE 821
32.4 BERECHNUNG DER VERTIKALEN RADLASTEN UND DES WANKWINKELS 822
32.5 UNTERSCHIEDLICHE WANKFEDERHAERTEN AN VORDER- UND HINTERACHSE,
STABILISATOR 825
32.6 VERSCHIEDENE RADAUFHAENGUNGEN 827
32.7 ZUSAMMENFASSUNG DER BISHERIGEN GLEICHUNGEN FUER DIE STATIONAERE
KREISFAHRT 832
32.8 KINEMATIK UND ELASTOKINEMATIK DER RADAUFHAENGUNGEN 834
32.8.1 KINEMATIK DER GELENKTEN VORDERRAEDER 836
32.8.2 KINEMATIK DER RADAUFHAENGUNG 837
32.8.3 ELASTOKINEMATIK DER RADAUFHAENGUNGEN 839
32.8.4 STURZ DER RAEDER 840
32.9 EINFLUSS DER KINEMATIK UND ELASTOKINEMATIK AUF DAS FAHRVERHALTEN ..
841
32.9.1 VORSPUR UND UMFANGSKRAFTLENKEN 841
32.9.2 EINSCHLAEGE DER GELENKTEN VORDERRAEDER, SPURDIFFERENZWINKEL. . 843
32.9.3 WANK- UND SEITENKRAFTLENKEN 843
32.9.4 STURZ 847
32.10 EINFLUSS DES WANKENS 848
32.10.1 GROESSE DES WANKWINKELS (DER FAHRZEUGQUERNEIGUNG) 848
32.10.2 AUSWIRKUNGEN AUF FAHRZEUGSCHWINGUNGEN UND REIFEN
VERSCHLEISS 850
32.10.3 MAXIMALE QUERBESCHLEUNIGUNG 851
32.11 LENKUNG 852
32.11.1 KONVENTIONELLE LENKUNG 852
32.11.1.1 GEOMETRISCHE BEZIEHUNGEN AM VORDERRAD 852
32.11.1.2 LENKRADMOMENT 853
32.11.1.2.1 SCHNELLE KURVENFAHRT, ANTRIEB UND BREMSUNG . 854
32.11.1.2.2 LANGSAME KURVENFAHRT 855
32.11.1.2.3 LENKRADMOMENT IM STAND, LENKUNGS
VERSTAERKUNG 856
32.11.1.2.4 VARIABLE LENKUEBERSETZUNG 856
32.11.2 UNKONVENTIONELLE LENKUNGEN 856
32.11.2.1 MECHANISCHE UEBERLAGERUNGSLENKUNG 857
32.11.2.2 *STEER-BY-WIRE 859
33 INSTATIONAERE FAHRT 863
33.1 FAHRZEUGSYSTEM 863
33.1.1 KOORDINATENSYSTEME 864
33.1.2 PROGRAMMAUFBAU 8 67
33.2 LENKWINKELRAMPE BEI HOHEN QUERBESCHLEUNIGUNGEN 867
INHALTSVERZEICHNIS XXI
33.3 EINFLUSS DES DYNAMISCHEN WANKENS 869
33.3.1 EINFLUSS VON WANKFEDERUNG UND-DAEMPFUNG 869
33.3.2 QUERBESCHLEUNIGUNG IN KOPFHOEHE 870
33.4 LASTWECHSELVERHALTEN AUS STATIONAERER KREISFAHRT 872
33.4.1 BEWERTUNGSKRITERIEN 874
33.4.2 EINFLUSS VON FAHRZEUGGROESSEN 874
33.4.2.1 ACHSLASTAENDERUNG DURCH VERZOEGERUNG 875
33.4.2.2 UMFANGSKRAFT, VORDER-, HINTERRADANTRIEB 878
33.4.2.3 SPERRDIFFERENZIAL 881
33.4.2.4 TORQUE VECTORING 881
33.4.2.5 UMFANGSKRAFTLENKEN 883
33.4.3 AUSGANGSQUERBESCHLEUNIGUNG 886
33.4.4 ZUSAMMENFASSUNG VON ABSCHNITT 33.4 887
33.5 ALLRADLENKUNG 888
33.5.1 QUERDYNAMIK BEI DER ALLRADLENKUNG 889
33.5.2 KOMPENSATION VON STOERUNGEN DURCH DIE ALLRADLENKUNG .... 892
33.5.3 ZUSAMMENFASSUNG ZUR ALLRADLENKUNG 895
33.6 ZUSAMMENFASSUNG VON KAP. 31-33 895
ZUSAMMENFASSUNG VON TEIL IV 899
ZUSAMMENSTELLUNG HAEUFIG VORKOMMENDER FORMELZEICHEN 901
SACHVERZEICHNIS 911
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