Grundlagen Fahrzeug- und Motorentechnik (eBook)

Die AutorenFachwissen aus erster Hand wird durch die Ingenieure der Bosch-Entwicklungsabteilung garantiert, die den Inhalt als Autoren erarbeitet haben.Der HerausgeberProf. Dr.-Ing. Konrad Reif leitet den Studiengang Fahrzeugelektronik und mechatronische Systeme an der Dualen Hochschule Baden-Württemberg, Ravensburg, Campus Friedrichshafen, ist Lehrbeauftragter an der Technischen Universität München und verantwortet die inhaltliche Herausgabe der Bosch Fachinformation Automobil.

Vorwort 6
Inhaltsverzeichnis 7
Herausgeber/Autoren 10
Geschichte des Automobils 12
Entwicklungsgeschichte 12
Pioniere der Kfz-Technik 14
Das Lebenswerk von Robert Bosch 18
Geschichte des Dieselmotors 20
Rudolf Diesel 21
Gemischbildung der ersten Dieselmotoren 22
Einsatz der ersten Fahrzeug-Dieselmotoren 24
Bosch-Dieseleinspritzung 27
Einsatzgebiete der Dieselmotoren 32
Eigenschaftskriterien 32
Anwendungen 32
Motorkenndaten 35
Grundlagen des Dieselmotors 36
Arbeitsweise 36
Drehmoment und Leistung 39
Motorwirkungsgrad 40
Betriebszustände 43
Betriebsbedingungen 47
Einspritzsystem 49
Brennräume 50
Füllungssteuerung bei Dieselmotoren 54
Übersicht 54
Aufladung 55
Drallklappen 64
Motoransaugluftfilter 65
Grundlagen der Dieseleinspritzung 68
Gemischverteilung 68
Parameter der Einspritzung 70
Düsen- und Düsenhalter-Ausführung 79
Diesel-Einspritzsysteme im Überblick 80
Bauarten 80
Systemübersicht der Verteilereinspritzpumpen 86
Anwendungsgebiete 86
Ausführungen 86
Kantengesteuerte Systeme 88
Magnetventilgesteuerte Systeme 90
Systemübersicht der Einzelzylinder-Systeme 94
Einzeleinspritzpumpen PF 94
Unit Injector System UIS und Unit Pump System UPS 96
Systembild UIS für Pkw 98
Systembild UIS/UPS für Nkw 100
Systemübersicht Common Rail 102
Anwendungsgebiete 102
Aufbau 103
Arbeitsweise 104
Common Rail System für Pkw 108
Common Rail System für Nkw 113
Abgasnachbehandlung in Dieselmotoren 116
NOx-Speicherkatalysator 117
Selektive katalytische Reduktion von Stickoxiden 119
Partikelfilter DPF 122
Diesel-Oxidationskatalysator 126
Grundlagen des Ottomotors 128
Arbeitsweise 128
Zylinderfüllung 133
Verbrennung 141
Drehmoment, Leistung und Verbrauch 145
Füllungssteuerung bei Ottomotoren 150
Elektronische Motorleistungssteuerung 150
Dynamische Aufladung 153
Aufladung 156
Ladungsbewegung 164
Abgasrückführung 166
Benzin-Einspritzung 168
Saugrohreinspritzung 169
Benzin-Direkteinspritzung 185
Zündung 206
Magnetzündung 206
Batteriezündung 206
Induktive Zündanlage 208
Abgasnachbehandlung in Ottomotoren 214
Abgasemissionen und Schadstoffe 214
Einflüsse auf Rohemissionen 217
Katalytische Abgasreinigung 222
Getriebe für Kraftfahrzeuge 234
Getriebe im Triebstrang 234
Anforderungen an Getriebe 236
Handschaltgetriebe 237
Automatisierte Schaltgetriebe (AST) 238
Doppelkupplungsgetriebe (DKG) 242
Automatische Getriebe (AT) 244
Stufenlose Getriebe (CVT) 252
Toroidgetriebe 258
Hybridantriebe 260
Merkmale 260
Funktionalitäten 261
Funktionale Klassifikation 262
Antriebsstrukturen 263
Steuerung von Hybridfahrzeugen 269
Regeneratives Bremssystem 272
Fahrsicherheit im Kraftfahrzeug 274
Sicherheitssysteme 274
Grundlagen des Fahrens 276
Grundlagen der Fahrphysik 284
Reifen 284
Kräfte und Momente am Fahrzeug 287
Fahrzeuglängsdynamik 294
Fahrzeugquerdynamik 296
Definitionen 298
Bremssysteme in Personenkraftwagen 300
Übersicht 300
Geschichte der Bremse 302
Einteilung von Pkw-Bremsanlagen 308
Bestandteile einer Pkw-Bremsanlage 310
Bremskreisaufteilung 311
Energiebordnetze 312
Elektrische Energieversorgung 312
Bordnetzstrukturen 320
Elektrisches Energiemanagement (EEM) 323
Bordnetzkenngrößen 328
Bordnetzauslegung 331
Kabelbäume 333
Steckverbindungen 335
Elektrische und elektronische Systeme im Kfz 338
Übersicht 338
Steuerung und Regelung von Ottomotoren 341
Übersicht 341
Betriebsdatenverarbeitung 343
Systembeispiele 346
Systemstruktur 351
Softwarestruktur 362
Steuergeräteapplikation 372
Steuerung und Regelung von Dieselmotoren 381
Systemübersicht 381
Common Rail System für Pkw 383
Common Rail System für Nkw 384
Unit Injector System UIS für Pkw 385
Unit Injector System UIS und Unit Pump System UPS für Nkw 386
Datenverarbeitung 387
Regelung der Einspritzung 389
Lambda-Regelung für Pkw-Dieselmotoren 399
Momentengeführte EDC-Systeme 404
Datenaustausch mit anderen Systemen 407
Serielle Datenübertragung mit CAN 408
Regelung und Ansteuerung von Aktoren 409
Ersatzfunktionen 410
Lichttechnik 411
Übersicht 411
Antiblockiersystem ABS 425
Systemübersicht 425
Anforderungen an das ABS 427
Dynamik des gebremsten Rades 428
ABS-Regelkreis 429
Typische Regelzyklen 433
Raddrehzahlsensoren 441
Antriebsschlupfregelung ASR 445
Aufgaben 445
Funktionsbeschreibung 445
Struktur der ASR 447
Typische Regelsituationen 448
ASR für allradgetriebene Fahrzeuge 449
Elektronisches Stabilitäts-Programm ESP 453
Anforderungen 453
Aufgaben und Arbeitsweise 454
Fahrmanöver 455
Gesamtregelkreis und Regelgrößen 463
Mikromechanische Drehratesensoren 469
Lenkradwinkelsensoren 471
Hall-Beschleunigungssensoren 473
Insassenschutzsysteme 475
Sicherheit am Kraftfahrzeug 475
Sicherheitsgurte, Gurtstraffer 475
Frontairbag 478
Seitenairbag 481
Komponenten 481
Überrollschutzsysteme 485
Ausblick 486
Piezoelektrische Beschleunigungssensoren 489
Oberflächenmikromechanische Beschleunigungssensoren 490
Sitzbelegungserkennung 492
Stichwortverzeichnis 495