Fragenkatalog Flashcards

1
Q

Beweggründe für den Leichtbau?

A

• Reduziert Masse, muss naher nicht beschleunigt oder
gebremst werden
• Senkt Massenträgheit

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2
Q

Beweggründe der Entwicklung verbesserter oder neuer Antriebstechnologien?

A

• Gesetzgebungen aufgrund der CO2 Diskussion
o Flottenverbräuche müssen gesenkt werden
• Senkung der Verbrauchswerte sind im Blickpunkt
von Kunden und Presse
• Nutzung von Hilfsmitteln zur Abgasreinigung
• Andauernde Diskussion des VW Abgasskandals

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3
Q

Aktuelle Entwicklungen in der Antriebstechnik (el.)

A
o	Kernpunkt Speicher und hohe Kosten
o	Hindernisse
•Gesamtfahrzeugkosten
•Speichermedien
•Ladezeit, Ladeinfrastruktur
•Kosten und Gewicht der Akkus
•Ökologische Stromerzeugung
•Kundenakzeptanz
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4
Q

Aktuelle Entwicklungen in der Antriebstechnik (Hybrid)

A

hin zu micro, mild und Vollhybrid
o Vor allem die 48V Technologie
o Hohe Reichweite
o Geringere Kosten
o Alternative Kraftstoffe
o Geringer Bauraum
o Entwicklung hin zu serieller Hybrid (Range-Extender)
und parallelem Hybrid (Leistungsverzweigtes System,
Zugkraft, Drehzahl oder Momentenaddition

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5
Q

Aktuelle Entwicklungen in der Antriebstechnik (H2)

A

Hindernisse
• Tankstellennetz
• Kundenakzeptanz

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6
Q

Aktuelle Entwicklungen in der Antriebstechnik (VM)

A

o Optimierung durch Rightsizing (Zylinderanzahl,
Motorgröße)
o Einführung von Variabilitäten
o Abgasnachbehandlung
o Leichtbau bei Komponenten
o Alternative Kraftstoffe ggfs. auch mit weniger CO2
Ausstoß (Gas etc.)

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7
Q

Aktuelle Entwicklungen in der Antriebstechnik (Nebenaggregate, Peripherie)

A

o Lichtmaschine; Wasserpumpen; Ölpumpen
weiterentwickeln/ersetzen
o Thermomanagement
• Warmlaufphase optimieren
• Optimierung der
o Getriebetechnik
• Leichtbau
• Reibungsminimierung
• Erhöhung der Getriebeübersetzung, damit Motor
im idealen Verbrauchsfeld 7-9 Gänge !

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8
Q

Nenne Eigenschaften des seriellen Hybrids.

A

• Range-Extender
o Verbrennungsmotor nicht in Antrieb integriert
o VM direkt mit Generator gekoppelt.
• Bewegungsenergie in Strom umgewandelt und dann
direkt von 2. E-Motor zum Antrieb genutzt
o VM läuft in optimalen Betriebspunkten und lädt
mit überschüssiger Energie die Batterie
o 2. E-Motor dient als Antriebsmotor aber auch zur
Rekuperation im Generatorbetrieb
o schlechter Wirkungsgrad zur mehrfache
Umwandlung

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9
Q

Nenne Eigenschaften des parallelen Hybrids.

A

• VM und E-Motor mechanisch gekoppelt und einzeln
aber auch gemeinsam zum Antrieb beitragen
• Drehmomentaddition durch Stufengetriebe
o Drehzahl zueinander durch Stirnradgetriebe gleich
o Drehmomenterhöung durch Zuschalten des 2.
Motors
• Drehzahladdition über Planetengetriebe (Leistung
beider Motoren wird zusammengeführt
(Momentenverhältnis starr durch Getriebeübersetzung)
• Keine Kopplung:
o Antrieb unterschiedlicher Achsen
o Autark arbeitend

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10
Q

Nenne Eigenschaften des Misch-Hybrids.

A

Kombinierter Hybrid
• VM mit Kupplung treibt Räder an
• Zuschaltung der E-Motoren
• Betriebsarten → EM; VM + EM; VM

Leistungsverzweigter Hybrid:
• VM kann drehzahl- und leistungsunabhängig
betrieben werden
• Teil der Gesamtleistung durch VM der andere Teil
durch E-Motor

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11
Q

Nenne Eigenschaften des Leistungsverzweigter Hybrid

A

VM kann drehzahl- und leistungsunabhängig betrieben werden

Teil der Gesamtleistung durch VM der andere Teil durch E-Motor

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12
Q

Nenne die Hauptfunktion von Getrieben

A
  • Umwandlung des Motormoments in eine Zugkraft, die sich je nach Zugkraftanforderung anpassen lässt
  • Veränderliche Übersetzung zur Umsetzung der Drehzahl in Fahrgeschwindigkeit
  • Abkopplung von Motorschwingungen vom Antriebsstrang
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13
Q

Nenne Komponenten von Getrieben.

A

Wellen, Kupplung, Synchronisiereinrichtung, Zahnräder

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14
Q

Nenne Auslegungskriterien von Getrieben

A
nutzbares Drehzahlkollektiv
Anzahl der Gänge vs. Komfort
Kraftstoffverbrauch
Steigfähigkeit
Beschleunigung
max. Geschwindigkeit
Lebensdauer
Getriebeposition
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15
Q

spezifiziere Automatisierungsgrade

A
0
fußbetätigte Anfahrkupplung
fußbetätigtes Kuppeln
manuelles Schalten
1
fußbetätigte Anfahrkupplung
autom Kuppeln
manuelles Schalten
2 
autom. Anfahrkupplung
autom. Kuppeln
manuelles  Auslösen des Schaltvorgangs
3
autom. Anfahrkupplung
Einleitung, Gangwechsel durch fußbetät. Kuppeln
manuelles Schalten Tipptaster
4
autom. Anfahrkupplung
autom. Kuppeln
autom. Gangwahl
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16
Q

Nenne Getriebearten und deren Besonderheiten

A
•	Schaltgetriebe
•	Automatikgetriebe
•	Planetengetriebe
•	Differentialgetriebe
→ Kraftübertragung durch mechanische Verbindung
•	CVT-Getriebe
•	iVT-Getriebe 
→ Kraftübertragung durch Reibung oder aber auch durch Ölfilm
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17
Q

Welche Effekte werden durch verschiedene Spreizungen erzielt?

A

Große Spreizung = Verbrauch, niedr. Reduzierung von Emissionen u.
Geräuschen

Kleine Spreizung = verbesserte Elastizität, kleine Drehmomentlücken = bessere Vollbeschleunigung

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18
Q

Nennen Vorteile einer höheren Gangzahl.

A

Bessere Leistungsausnutzung

Kleinere Stufensprünge = geringere erf. Schaltkraft

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19
Q

Nenne Systemaufgaben von Wellen und Zahnrädern.

A

Leistungsübertragung innerhalb des Getriebes

Steifigkeiten und Trägheiten beeinflussen dynamik des Getriebes

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20
Q

Nenne Systemaufgaben von Zahnrädern.

A

Leistungsübertragung zwischen den Wellen

Stufige Anpassung des Drehmomentangebotes an Anforderung

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21
Q

Was ist bei der Auslegung des Getriebes in Bezug auf die Wellen und Zahnräder zu beachten.

A

Auslegung nach Steifigkeits- und Festigkeitsanforderungen
Geometrische Vorgaben müssen beachtet werden
Zahnräder sollten einheitliche Masse besitzen (gleiche Trägheit)
Zahnräder auf einer Welle → gleiche Richtung der Schrägverzahnung (Axialkräfte)

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22
Q

Nenne Systemaufgaben von Kupplungen.

A

Trennung von Motor und Antriebsstrang → Stillstand und Gangwechsel
Anfahrvorgang ermöglichen durch verdrehen der Reibflächen zueinander
Verschieben der Eigenfrequenz des Antriebsstrangs aus Nutzungsbereich des Motors

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23
Q

Nenne Baugruppen einer Kupplung.

A

o Schwungscheibe
o Kupplung
o Druckplatte
o Ausdrücklager

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24
Q

Wie ist der Aufbau einer Kupplungsscheibe.

A
o	Kupplungsbelag
o	Belagfedersegment
o	Torsionsdämpfer
o	Reibring
o	Tellerfeder
o	Mitnehmerscheibe
o	Kupplungsnabe
25
Wo finden Mehrscheibenkupplungen Anwendung?
Nutzfahrzeuge | Hochleitstungs-PKW (>500 Nm)
26
Nenne ein Beispiel für Mehrscheibenkupplungen.
Zweischeibenkupplung
27
Nenne die Vor- und Nachteile von Mehrscheibenkupplungen.
``` + kleinere Kupplungsdurchmesser + höhere Drehmomente übertragbar - breite Bauform - mehr Einzelbauteile - komplexerer Aufbau ```
28
Was ist die Aufgabe der Federn beim Zweimassen Schwungrad?
Isolation vonMotorschwingungen gegenüber dem Getriebe/Antriebsstrang => Schwingungstilgung
29
Wie ist die konstruktive Bauweise einer Doppelkupplung?
Zwei unterschiedliche Getriebewellen mit je einer Kupplung • 1. Welle 2 4 6 Gang • 2. Welle 1 3 5 Gang
30
Was sind die Vorteile des Dopplungskupplungsgetriebes.
Schaltvorgänge ohne Zugkraftunterbrechung
31
Was sind die Systemaufgaben der Synchronisation.
Indirekte Beteiligung an Leistungsübertragung Drehzahlangleichung leistungsübertragender Komponenten Unterstützung nach situationsbezogener Anpassung der Momentenwandlung
32
In welche Baugruppen ist die Synchronisation aufgebaut?
* Synchronring * Zwischenring * Schiebemuffe * Muffenträger
33
Nenne Reibbeläge sowie die erforderliche Anzahl.
* Carbonreibbelag 1x | * Streusinterreibbelag 3x
34
Wie funktioniert die Synchronisation
Synchronisation ist eine mechanische Konusbremseinheit, welche Drehzahlunterschiede zweier Gangräder während des Schaltvorganges anpasst
35
Was sind die Vor- und Nachteile bei Monoblock Gang- und Synchronisationsrädern?
- hohe Festigkeit - Kostenintensives Laserschweißen entfällt - ungenaue Geometrie (etwas verwaschen) - neue Werkzeuge für jede Übersetzung - lange Lieferzeit
36
Was sind die Vor- und Nachteile bei geschweißten Gang- und Synchronisationsrädern?
gestochen scharfe Geometrie
37
Definition eines Planetengetriebes
Getriebesysteme mit mindestens 3 nach außen führenden koaxiale Wellen werden als Planetengetriebe bezeichnet.
38
Nennen Die Vorteile eines Planetengetriebes.
* Kompakte Bauweise * Konzentrische Bauweise * Hohe Leistungsdichte * Hohe Wirkungsgrade * Keine Radialkräfte
39
Welche Getriebearten gibt es?
* Simpsonradsatz * Ravigneauxradsatz * Wilsonradsatz
40
Welche Arten von Getriebeausführungen gibt es?
* 8-Gang Getriebe von ZF * Ravigneauxradsatz * 6-Gang Automatikgetriebe von ZF
41
Welche Aufgaben übernehmen Kupplungen und Bremsen beim Planetengetriebe?
Bremsen: Abstützende Wirkung gegen stehende Teile Kupplung: verbindet rotierende Teile
42
Nenne die Systemaufgaben von Differentialgetriebe.
Ausgleich von Drehzahldifferenzen zwischen den angetriebenen Rädern einer Achse Verteilt das Drehmoment Reduziert den Verschleiß (radierende Reifen)
43
Nenne Ausführungen / Arten von Differentialgetrieben.
- Frontquerangetriebene Fahrzeuge - Frontmotor mit Hinterachsdifferenzial - Differential mit Verriegelungskraft - Sperrdifferenzial - Torsen differential - Viscodrive Hinterachsdifferential
44
Was ist ein Differential für ein Getriebe?
Planetengetriebe
45
Wie ist die Einteilung von Stufenlosgetrieben?
Mechanisch - Umschlingungs- und Wälzgetriebe - Übertragung neigt zum Rutschen - Stufenlos variabel = unendliche Übersetzungen CVT benötigt Anfahrkupplung oder Drehmomentwandler Hydraulisch - Verwendung in NFZ, spezielle Geschwindigkeitsanforderung Elektrisch -Regelung des Stroms und der Spannung
46
Nenne Arten von Stufenlosgetrieben.
``` CVT – Getriebe Torotrak Getriebe NuVinci Getriebe KRG Kegel-Ring Getriebe Reibradgetriebe (Volltoroid = große Bauform, Halbtotid = klein, aber Klemmkraftprobleme ← Verluste) ```
47
Wie ist die Wirkungsweise folgender Getriebe: - Torotrak - NuVinci - X-Koni-Getriebe - Kegel-Ring-Getriebe
Torotrak (IVT): Übertragung durch Ölfilm, Scherstabilität des Öls wichtig (Volltoroid = große Bauform, Halbtotid = klein, aber Klemmkraftprobleme ← Verluste) NuVinci Getriebe: bei Fahrrädern im Einsatz, Funktionsprinzip: Continuously variable Planetary, Einsatz im städtischen Betrieb X-Koni-Geriebe: gleichachsig, hohes Drehmoment übertragbar, funktionsbedingt Leistungsverzweigt, je mehr Konusse, desto mehr Drehmoment übertragbar, ein Konus bei niedriger Leistung ausreichend KRG, Kegel Ring Getriebe: besserer Wirkungsgrad, sehr guter Fahrkomfort, kompakte Bauweise, niedriges Gewicht, niedrige Prduktionskosten, keine Hydraulik Gut geeignet für Hybridisierung, hoher Verstellbereich 7:1 Kegel Ring Getriebe Aufbau Trockenkupplung, Variator, Klemmvorrichtung, Parkbremse, finale Übersetzung
48
Nenne Vor- und Nachteile von CVT-Getrieben.
``` + Kraftübertragung nur durch Reibkraft + Keine Schaltübergänge + Geeignet für FQ und FL Antrieb + Stufenlose Übersetzungswahl -eingeschränkter Drehmomentbereich - Getriebeverluste ```
49
Welche Besonderheit hatte der LKW der Firma DAF.
Zwei CVT-Getriebe um Diff zu sparen | Reifendrehzahl stellt sich automatisch ein, durch Fliehkraft (-integrierte Differentialfunktion-)
50
Nenne die Motivation für einen Hybrid.
Besserer Kraftstoffverbrauch und Wirkungsgrad Lastpunktverschiebung, damit VM kaum im Teillastbetrieb läuft Funktionalität (Elektro-Stadt, VM-Autobahn) Gesetzl. Rahmenbedingungen Reduzierung von Emissionen
51
Was versteht man unter der Lastpunktverschiebung.
Verbrennungsmotor bleibt auf einer Ebene mit Leistung und Verbrauch 8optimaler Betriebspunkt) , E-Motor dient zum Boosten, um spontane Beschleunigungswünsche zu erfüllen VM kann im stadtbetrieb bei ausreichender el. Leistung nur zum Laden er Batterie genutzt werden
52
Welche Getriebe eignen sich für Hybride.
Grundsätzlich sind alle Getriebearten einsetzbar Automatikgetriebe nicht empfehlenswert Automatisierte Stufengetriebe sehr gut geeignet Halbautomatisierte Getriebe kommen häufig zum Einsatz Leistungsverzweigte Hybride = Planetengetriebe und CVT geeignet
53
Was charakterisiert leistungsverzweigte Getriebe?
Aufteilung mechanischer Leistung in mechanischen und elektrischen Pfad → verringert Aufwand bei mech. Getriebekomponenten kombinierter Hybrid mit 2 E-Motoren erlaubt serielle und parallele Bauweise (Bild) Energie des VM wird bei reiner Leistungsteilung teilweise über mechanischen Pfad (hoher Wirkungsgrad) und teilweise über elektrischen Zweig (niedriger Wirkungsgrad) übertragen Aufteilung erfolgt über Planetengetriebe, Generator durch Plnetengetriebe immer mit VM gekoppelt, Bei reinem E-Antrieb, wirkt nur E-Motor mit der Batterie
54
Nenne die Vorteile eines seriellen Hybrids.
Emissionsoptimierte Startstrategie (VM und Abgasnachbehandlungssystem können sich auf Start vorbereiten, VM-Betrieb im Bestpunkt Stationärer Betrieb, Vermeidung von dyn. Emissionsspitzen Freie Positionierung der Ladegruppe Freie Brennstoffwahl (VM) E-Motor braucht kein Getriebe, kann Vorwärts und Rückwärts fahren
55
Nenne die Nachteile eines seriellen Hybrids.
Mehrmalige Umwandlung = hohe Verluste, bis zu 11-mal Ungewohntes Motorgeräusch (Bestpunkt) Überladungsgefahr bei zu starker Rekuperation, wenn bereits viel Energie zwischengespeichert. Li-Ionen Batterie besser in der Hinsicht, weil weniger Verluste 2 E-Motoren (Generator, Antrieb) = hoher Aufwand und kosten Fahrzeuggewicht
56
Nenne die Vorteile eines parallelen Hybrids.
Nur eine E-Maschine nötig – fungiert als Generator oder Fahrmotor Gute Dimensionierbarkeit: VM auf Autobahn (vmax) und Elektro auf Stadt Kann aber wahlweise flexibel dimensioniert werden. Direkter VM-Antrieb = guter Wirkungsgrad, da keine el. Umwandlung (seriell) Hohes Potenzial für niedrigen Kraftstoffverbrauch Leistungsaddition ermöglich Downsizing Rekuperation möglich Überlagerung von Leistungs- und Momentencharakteristik ermöglicht Lastpunktverschiebung (Downspeeding)
57
Nenne die Nachteile eines parallelen Hybrids.
Ausführungsbedingt schlechtere Verbrauchs- und Abgaswerte, da VM nicht mehr stationär, wenn direkt mit Rad gekoppelt Hohe Komplexität Bauraumbedarf
58
Welche Aufgaben haben Kupplungen und Bremsen in einem Automatikgetriebe?
Angleichen von Relativgeschwindigkeiten von den zu schaltenden Planetenrädern Darstellung verschiedener Übersetzungen im Planetengetriebe durch gezielten Einsatz der verschiedenen Kupplungen und Bremsen