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Schulisches Problem - Elektrotechnik im Kfz

Themenstarteram 22. Mai 2011 um 15:47

Hey Leute!

Ich mache gerade die Matura und habe mir für mein Spezialgebiet in Physik das Thema "Elektrotechnik im Kfz" ausgesucht. Bzw. eher im "Kraftwagen" (Pkw; Nutzkraftwagen). Nun hätte ich meinem Lehrer eine Arbeit über Drehstromgenerator und Elektromotor abgegeben. Eigentlich hätte ich mir denken können, dass das so nicht passt. Jedenfalls sollte das Spezialgebiet nun so aufgebaut sein, dass man damit folgende Fragen beantworten kann:

Wo sind die 'Dinge'? ('Querschnitt' des Autos)

Wofür genau sind sie gut?

Welches Prinzip genau?

Scheibenwischer – welcher Motor?

usw usw usw

Nun habe ich einen Neuanfang gestartet, mit dem Gesamtsystem des Kraftfahrzeugs und den einzelnen Informationseinheiten und auch noch eine Unterteilung der technischen Systeme nach der Art der Verarbeitung gemacht (stoffumsetztende, energieumsetzende und informationsumsetzende Systeme). Hier weiß ich jetzt aber leider nicht weiter.

Die Fragen die mir mein Lehrer gestellt hat beziehen sich auf folgende Liste (Beispiele elektronischer Regelungen sowie Sicherheits- und Komfortelektronik), die ich in der ihm abgegebenen Arbeit angeführt hatte.

• Elektrische Zünd- und Einspritzsysteme

• Eigenüberwachung

• Sitz- und Standheizung

• Fenster- und Spiegelbeheizung

• Elektrisch angetriebene Lüfter

• Klimaanlagen mit bis zu 10 Elektromotoren

• ABS, ESP

Von meinem Wissensstand her, bezüglich Kfz, bin ich, denke ich, eigentlich auf null. Bereue es ein wenig, dass ich nicht einfach die Motormechanik oder allgemein den Antriebsstrang als Thema des Spezialgebietes gewählt habe, doch ich dachte mir Elektrotechnik würde wohl am besten zum Fach "Physik" passen.

Ich habe natürlich schon reichlich geforscht um so vieles wie möglich über jene Regelungen herauszufinden, doch so wirklich etwas werden will das ganze nicht. Hättet ihr eine Idee wie ich dieses Spezialgebiet aufbauen und was ich zu den genannten Regelungen schreiben könnte? Schaltungen sollte ich wenn möglich vermeiden, außer ich kann sie dann wirklich gut erklären.

Ich hoffe ich bin hier mit meinem 'kleinen' (die Matura ist in 3 Wochen..) Problemchen nicht völlig falsch und würde mich sehr über eure Unterstützung freuen.

Nicki Nugget

Beste Antwort im Thema

Glückwunsch, aber lass künftig die Finger von Elektrizität.

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Ich denke, Kfz-Tech, sollte viele Fragen beantworten.

Falls spezielle Probleme/Verständnisprobleme auftauchen, dann helfen wir gerne. Nur, brauchen wir nicht alles was in diversen Platformen vorhanden ist, nachplappern. Zudem: Sind ja deine "Hausaufgaben"... :p

MfG

Für eine Matura schon eine gewaltige Aufgabe.Sollten sie zu einzelnenen Themen spezielle Fragen haben bin ich gerne hilfsbereit(bin ja jetzt auf dem Altenteil aber recht belesen)Kommen sie aus Österreich? Grüsse aus Berlin

www.elektronik-kompendium.de ist eine der besten Elektronik-Seiten, die ich kenne. IIRC gibt's da zwar keine Kfz-Technik-Abteilung, aber wenn's ins elektrotechnische Detail geht, ist die Seite evtl. besser als die meisten Kfz-Technik-Seiten.

notting

am 22. Mai 2011 um 20:59

Ich verstehe nun nicht ganz, musst Du zu jedem aufgeführten Thema etwas schreiben, oder nur zu einem einzigen Thema?

Wieviele Seiten soll die Ausarbeitung denn insgesamt haben?

Eins ist klar, wenn Du alle Systeme beschreiben sollst, kannst Du nur sehr oberflächlich auf jedes System eingehen. Es wäre sinnvoller und wissenschaftlicher - wenn man so will - sich ein einziges System herauszusuchen und dieses dann bis ins Detail zu beschreiben. Kannst Deinem Lehrer ja sagen...

Grüße

Moin!

Schau mal hier rein: Physik am Auto. ;)

VG myinfo

Themenstarteram 23. Mai 2011 um 9:33

Hi! Gleich mal ein großes Dankeschön für eure hilfreichen Antworten! =)

@ Johannes

Auf Kfz-Tech war ich schon gestoßen, da ich durch Google auf der Suche nach der Funktionsweise der Scheibenwischer dort gelandet war. Hab mich jetzt noch mal dort umgesehen und frag mich warum ich da nicht doch noch mehr rein gestöbert habe. Vielen Dank jedenfalls für den Link. Ah ja und zu deinem Kommentar: ich würde meine „Hausaufgaben“ ja wirklich sehr gerne selber machen, doch mir läuft die Zeit davon und ich habe/hatte wirklich noch keinen Plan wie ich das ganze nun passend aufziehen sollte. Leichte Verzweiflung halt, sorry ^_^

@ Bopp19

Danke dir :) Ja ich bin aus Österreich.

@notting

Scheint mir auf den ersten Blick ein wenig zu sehr rein auf Elektronik bezogen für meine Arbeit, aber vielleicht kann ich’s ja doch gebrauchen, da es ja wirklich ein wichtiger Grundstein ist. Vielen Dank!

@bmw318ti

Es sollte bezüglich der Anwendungen der Elektrotechnik im Kfz möglichst umfangreich werden und die Abhandlung dieser Anwendungen sollte dann eben deren Aufbau, Funktionsweise, Energiespeisung, … und eben auch deren Lage im Kfz beinhalten.

Hatte ich mir dann nach reichlicher Auseinandersetzung auch gedacht, weswegen ich es ein klein wenig bereue, dass ich mich nicht für die Motormechanik sondern eben die Elektrotechnik entschieden habe.

@myinfo

Auf die Idee, bei Google einfach das Fach des Spezialgebiets + das Thema einzugeben, wäre ich auch niemals gekommen o_o Vielen Dank!

Sodala, dann versuch ich jetzt dank eurer Hilfe da mal ein schönes Konzept aufzustellen. Dankeschön nochmals!

Ah.. und eine Frage gleich noch dazu: Der Drehstromgenerator erzeugt ja einen 3-Phasen-Wechselstrom. Dann wird er, zur Versorgung der elektrischen Verbraucher, allerdings gleichgerichtet. Ist der Grund, warum man keinen 'einfachen' Wechstelstromgenerator oder gar Gleichstromgenerator (oder eben Wechselspannungsgenerator oder Gleichspannungenerator ..) verwendet, der, dass durch die 3 Phasen eine 'bessere' (gleichmäßigere?) Versorgung der Verbraucher gegeben ist? Oder ist diese Vermutung sowieso Irrsinn?

Liebe Grüße

Nicki Nugget

Zitat:

Original geschrieben von NickiNugget

@ Johannes

WER?

Gleichstromgeneratoren, sind vom Aufbau und der Steuerung nicht so einfach, wie eine Drehstromlichtmaschine! Auch fließt die Leistung hier, über die Kohlebürsten. (größerer Verschleiß)

Wechselstrom? Naja, nimmst du nur ein Phase des Drehstromgenerators. Spart etwas Material, bringt keinen Vorteil! (höhere Welligkeit der gleichgerichteten Spannung, bessere Stabilisierung erforderlich.)

Drehstromgeneratoren, sind so aufgebaut, dass der Rotor als Erregerwicklung arbeitet. Über die Schleifkontakte, muss nur der kleine Erregerstrom für das Magnetfeld rüber. Die Leistung, kommt aus dem Stator. Die Leistung des Generators, lässt sich leicht über die Erregerwicklung steuern.

Wärend die Gleichstrom-LiMa einen geschlitzten Schleifering (Stromwender) benötigt, ist dies bei der Drehstromlichtmaschine nicht nötig.

MfG

Themenstarteram 24. Mai 2011 um 15:55

Uups.. sorry *_*

Danke für die Informationen, doch so leid es mir auch tut, muss ich da jetzt doch einiges nachfragen.

1. Drehstromlichtmaschine = Drehstromgenerator?

2. Also beim Gleichstrommotor hätten wir Kohlebürsten und somit einen größeren Verschleiß?

3. Bei einem einphasigen Wechselstrom hätte ich zwar eine Einsparung an Material, was aber ansonsten keine Vorteile bringt.

4. Ähm.. Welligkeit..? Durch Gleichrichtung von einephasigem Wechselstrom eine größere verbleibende Restwelligkeit....? Dasselbe Defintionsproblem mit "Stabilisierung". =/

5.

Zitat:

Während die Gleichstrom-LiMA einen geschlitzen Schleifring (Stromwender) benötigt, ist dies bei der Drehstromlichtmaschine nicht nötig.

Dafür doch aber Dioden (Gleichrichter)?

Liebe Grüße

Nicki Nugget

Lies doch diesen Artikel: http://de.wikipedia.org/wiki/Lichtmaschine

Wenn du eine Wechselspannung über einen Gleichrichter schickst, so so hast du erstmal eine Welligkeit. Die Spannung läuft zwischen Null und Maximalspannung hoch und runter. Dieses glättet man z.B. mit Kondensatoren. Je nach Form der Kurve ist dieser Aufwand mal größer und mal kleiner, der Kondensator füllt die "Lücken" auf. Siehe auch diesen Artikel: http://de.wikipedia.org/wiki/Rippelstrom

Du könntest beim Thema Lichtmaschine z.B. was über eine schwach flackernde "Ladekontrolleuchte" schreiben und woher diese Beleuchtung kommt. Die Geschichte mit "Anschieben bei vollkommen toter Batterie bzw. Kurzschluss in der LIMA" nebst technischem Hintergrund wäre ebenfalls angebracht.

Übrigens wird dein Lehrer auch die Wikipedia kennen. Verständnisfreies Copy & Paste gibt definitiv keine Bonuspunkte.

Und auch Deine einzelnen Fragen sollen nicht unbeantwortet bleiben::p

1. Drehstromlichtmaschine = Drehstromgenerator?

===>Jo, ist das Gleiche

2. Also beim Gleichstrommotor hätten wir Kohlebürsten und somit einen größeren Verschleiß?

===> Kohlebürsten hat auch der Drehstromgenerator.

Wie schon geschrieben wurde fliesst da aber nur der viel geringere Erregerstrom drüber und es ist kein Kommutator (Stromwender, Kollektor = gegeneinander isolierte Kontaktsegmente) nötig. Der hohe Strom und die Funkenbildung am Kollektor führen zu dem wesentlich höheren Verschleiß bei der Gleichstrom-Lima.

3. Bei einem einphasigen Wechselstrom hätte ich zwar eine Einsparung an Material, was aber ansonsten keine Vorteile bringt.

===>Die ev. Materialeinsparung ist vermutlich vernachlässigbar gering. Es bleiben die schon genannten Nachteile.

4. Ähm.. Welligkeit..? Durch Gleichrichtung von einephasigem Wechselstrom eine größere verbleibende Restwelligkeit....?

===> Jo, Gleichrichtung wird aufwendiger.

5.

Zitat:

Während die Gleichstrom-LiMA einen geschlitzen Schleifring (Stromwender) benötigt, ist dies bei der Drehstromlichtmaschine nicht nötig.

Dafür doch aber Dioden (Gleichrichter)?

===> Schon, die haben aber praktisch keinen Verschleiß (wartungsfrei, gewaltiger Vorteil).

 

Und sonst hilft noch der Weg in eine Bibliothek (z.B. Universitätbibliothek oder Fernleihe). Das Buch "Handbuch

Kraftfahrzeugelektronik" von Henning Wallentowitz/Konrad Reif (Hrsg.) dürfte wirklich jede Frage die dort aufkommen dürfte, beantworten...

Nachfragen sind kein Problem! Wir helfen bei jedem Verständnisproblem. Nur fertige Sachen liefert keiner!

Also, wenn du nach zich gelesenen Quellen (Wiki, etc.), was nicht verstehst, bist du hier richtig!

MfG

Themenstarteram 30. Mai 2011 um 11:28

Dankeschön Noris (:

Ja is klar (: (:

Okay dann mal ein paar etwas detailiertere Fragen:

1. Der Rotor der LiMa wird durch einen Riemen als Nebenaggregat des Verbrennungsmotors angetrieben? Stimmt das so?

2. Ich kann keine Schaltpläne lesen. Wie sind Batterie und Generator verbunden, dass es ohne Dioden möglich wäre, dass die Batterie entladen wird, weil die Generatorspannugn kleiner als die Batteriespannung ist?

 

Ich danke euch vielmals für eure Unterstützung! Mein Lehrer ist laut Berichte meiner Kollegen schon ziemlich genervt und am Verzweifeln weil er das fertige Spezialgebiet noch immer nicht (und wohl noch länger nicht..) erhalten hat o_O

Liebe Grüße

Nicki

Batterie und Generator sind direkt (dickes Kablel) miteinander verbunden. Die zur Gleichrichtung nötigen Dioden in der LiMa verhindern auch gleichzeitig dass der Akku bei stehendem Generator über dessen Wicklungen entladen wird.

 

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