29,90 Euro - Kfz-Betrieb - Vogel Business Media

Technikwissen für Profis
Jahresband 2011
Leseprobe
kfz-betrieb

Inhalt
Vorwort/Impressum .................................................................................................................. .3
Fahrzeug und Sicherheit .......................................................................................................... .6
Das Zusammenspiel von Insassen-Schutzsystemen
Fahrzeugsysteme/Mechatronik.............................................................................................. .24
Instandsetzung und Diagnose von Systemen der Karosserieelektronik
Kraftstoffe und Antriebe.......................................................................................................... .42
Wichtige Tipps für die Nachrüstung von Autogasanlagen
Fahrzeug und Komfort ............................................................................................................ .60
Klimaanlagen in Automobilen – Teil 1
Fahrzeug und Komfort ............................................................................................................ .78
Klimaanlagen in Automobilen – Teil 2
Motor, Abgase und Umweltproblematik ............................................................................... .96
Abgasnachbehandlung bei schweren Nutzfahrzeugen
Fahrzeugsysteme/Mechatronik ........................................................................................... .114
Aufbau und Funktion von Parklenk- und Fernlichtassistenten
Motor, Abgase und Umweltproblematik ............................................................................. .132
Der Partikelfilter im Pkw
Antriebsstrang........................................................................................................................ .150
Zusätzlich erforderliche Systemkenntnis bei Hybridfahrzeugen
Antriebsstrang........................................................................................................................ .168
Aufbau, Funktion und Wartung von Doppelkupplungsgetrieben
Motor- und Managementsysteme ....................................................................................... .186
Die Motronic MED 17 in der Praxis
Fahrzeug und Sicherheit ...................................................................................................... .204
Die Technik moderner Scheinwerfersysteme
kfz-betrieb

AntriebsstrAnG
Antriebsstrang |
aufbau, Funktion
und Wartung von
Doppelkupplungs-
schnell geschaltet
ü B e r S i c h t
getrieben
Das 0AM-Getriebe arbeitet
mit einer trockenen Doppelkupplung.
Doppelkupplungsgetriebe – Aufbau, Funktion und Wartung
◼ Getriebekonzept 169
◼ Aufbau der Doppelkupplung 172
◼ Das DQ 260 im Service 174
◼ Bekannte Probleme 184
Der Antriebsstrang der Zukunft soll nicht nur einfach die Motorkraft auf die Straße
bringen. Je nach Fahrsituation soll er vielmehr die benötigte Kraft bedarfsgerecht
einsetzen. Sicherheit und Umweltverträglichkeit sowie Sportlichkeit und Fahrspaß
sind dabei die Motivation für Entwicklungen. Seit einigen Jahren zählen
hierzu auch die Doppelkupplungsgetriebe. Systembedingt können beim Doppelkupplungsgetriebe
Komfort und Dynamik mit niedrigem Kraftstoffverbrauch und
CO 2 ­Reduktion in Einklang gebracht werden. Experten gehen davon aus, dass
die Doppelkupplung in Europa das herkömmliche Automatikgetriebe als beliebteste
Alternative zum vorherrschenden Schaltgetriebe bis zum Jahr 2014 verdrängen
könnte.
Primäre Baugruppen im Doppelkupplungsgetriebe sind die Doppelkupplung sowie
das Zahnradgetriebe. Die Steuerung und Regelung der Doppelkupplung
sowie der Gangschaltung hat Auswirkungen auf den gesamten Antriebsstrang
und somit auf den Komfort und Charakter des Fahrzeugs. Doppelkupplungsgetriebe
gibt es mit sogenannten trockenen und nassen Kupplungen. Die Betätigung
der Doppelkupplung sowie der Gangschaltung kann entweder elektromechanisch
oder hydraulisch erfolgen.
Bauarten
2003 brachte Volkswagen das DQ250­Getriebe (bis 350 Nm) auf den Markt, das
mit einer nasslaufenden Doppelkupplung ausgestattet ist. Bei VW heißt diese
Getriebebauart auch Direktschaltgetriebe (DSG). 2008 folgte das DQ200 (bis
250 Nm) mit einer trockenen Doppelkupplung. Beide hat der Konzern bis heute
mehr als 1,5 Millionen Mal hergestellt. Aufbauend auf
diesen Entwicklungen erweitert das DQ500 die DSG­
Familie in Richtung hoher Drehmomente und Leistungen.
Die Spreizung reicht dabei von sportlichen Pkw­Getrieben
bis zu Nutzfahrzeuganwendungen mit hohem Drehmoment.
Sein erster Einsatz erfolgt in der neuen Generation
von Transporter und Multivan.
Audi bezeichnet seine Automatikgetriebe mit dem Zusatz
„­tronic“ (Tiptronic, Multitronic). Deshalb erhielt das
Doppelkupplungsgetriebe 02E bei dieser Marke einen
168
kfz-betrieb

Historie
Alle Versuche zur Automatisierung von Kupplungs­ und Schaltvorgängen zielten zunächst
darauf ab, den Gangwechsel bei Übersetzungsgetrieben einfacher und auch
für weniger geübte Autofahrer leichter beherrschbar zu gestalten. Diese Überlegungen
spielten jedoch für Rudolf Franke keine Rolle, als er im Jahr 1940 ein Patent für ein
Viergang­Doppelkupplungsgetriebe anmeldete. Frankes Zielsetzung war es, die Zugkraftunterbrechung
beim Gangwechsel zu beseitigen, welche besonders bei Nutzfahrzeugen
ein Handicap darstellte.
Seine Konstruktion enthielt bereits nahezu alle Merkmale moderner Konstruktionen,
zur Anwendung kam sie jedoch nicht. Erst rund 30 Jahre später griff Porsche diese Idee
wieder auf und entwickelte das erste Doppelkupplungsgetriebe für den Rennwagen
962 C, das auch bei Audi im verkürzten Rallye­quattro zum Einsatz kam. In beiden
Fällen bewährte sich die Konstruktion. Die Hersteller arbeiteten damals mit „trockenen
Kupplungen“. Versuche, dieses Doppelkupplungsgetriebe in Serienfahrzeugen zu
verwenden, scheiterten jedoch, weil die Steuerung einen erheblich höheren Aufwand
erfordert hätte und die Elektronik die Anforderungen zu dieser Zeit noch nicht erfüllte.
an die Audi­Nomenklatur angepassten Namen und
heißt „S­Tronic“. Das Getriebe ist zum Beispiel verfügbar
im TT oder im A3.
Mit dem Doppelkupplungsgetriebe 0AM brachte VW
gleich zwei Premieren: das erste Siebengang­Getriebe
für den Front­Quer­Einbau und das erste Doppelkupplungsgetriebe
mit trockener Doppelkupplung. Diese hat
als Konstruktionsmerkmal wesentliche Auswirkungen
auf das gesamte Getriebekonzept. Durch das Konzept
konnte der Wirkungsgrad im Vergleich zum Direktschaltgetriebe
02E nochmals verbessert werden.
Getriebekonzept
Die Doppelkupplung schaltet zwischen den geraden
und ungeraden Gängen hin und her. Die dabei eingesetzten
Überschneidungsschaltungen sorgen für einen
kontinuierlichen Kraftfluss ohne Unterbrechung der Zugkraft.
Die Bilder 2 und 3 zeigen die Kraftflüsse in den Gängen 1 und 2.
Beim DQ500­Getriebe überträgt die Doppelkupplung die Antriebskräfte über
zwei koaxial angeordnete Antriebswellen mit einem Rillenkugellager als Festlager,
einem Zylinderrollenlager als Loslager sowie Axial­ und Nadellagern zur
Abstützung der Wellen ineinander. Die Gänge sind alternierend auf die beiden
Antriebswellen verteilt:
Servicetechniker 169
Achsantrieb/Differenzial
vor der Doppelkupplung
Übertragungsblech
mit Zweimassenschwungrad
Entlüftung Getriebeöl-Haushalt
(Schaltgetriebe/Verteilergetriebe/Vorderachsantrieb)
Entlüftung für ATF-Haushalt
(hydraulische Steuerung/Doppelkupplung)
Anschluss ATF-Kühler
Bild 1| Das 0B5-S-Tronic-Getriebe
bietet Audi im Q5. Es arbeitet mit zwei
ölgekühlten Lamellenkupplungen.
Bild 2| Kraftfluss
in der Audi S-Tronic
beim Beschleunigen
im 1. Gang.
elektrischer Anschluss
ATF-, Füll- und
Kontrollschraube

Fahrzeug und sicherheit
sehen und gesehen werden
ü B e r S i c h t
Lichttechnik
2011 |
die Technik
moderner schein-
werfersysteme
wird immer
anspruchsvoller
Sicher unterwegs – Moderne Fahrzeugbeleuchtung
im Detail
◼ Gesetzliche Vorgaben 204
◼ Physik der Glühmittel 207
◼ Scheinwerfersysteme 209
◼ Lichttechnik am Praxisbeispiel BMW 216
◼ Zusammenfassung 221
Die Technik moderner Fahrzeuglichtsysteme wird immer anspruchsvoller.
Neben Xenon- drängen LED-Konzepte auf den Markt. Auch das „Lichtdesign“
spielt immer öfter eine tragende Rolle.
Nachts ohne Scheinwerfer zu fahren oder bei Regen und Schnee ohne Scheibenwischer
– beides ist undenkbar. Gerade die Beleuchtung als grundlegender Bestandteil
der Fahrzeugausrüstung gehört zu den zentralen Sicherheitselementen.
Dabei sind die Anforderungen an Scheinwerfersysteme und Leuchten sehr vielfältig:
geringe Blendung des Gegenverkehrs bei immer höherer Verkehrsdichte,
bessere Fahrbahnausleuchtung auch bei höheren Geschwindigkeiten und auffällige
Signalwirkung der Heckleuchten. Immer stärker tritt auch das Design der
Scheinwerfer in den Vordergrund: Sie bilden die ,,Augen des Fahrzeugs“.
Am Computer entwickelte Reflexionsscheinwerfer mit stufenlosen oder partitionierten
Reflektoren, Projektionsscheinwerfer mit Poly­Ellipsoid­System (PES),
Scheinwerfer­Systeme mit Xenon­Gasentladungslampe, LED­Leuchten oder die
dynamische Leuchtweitenregelung sowie andere lichttechnische Einrichtungen
optimieren die Wirkung des Lichts.
Sie machen aber zugleich deutlich: Auch die Komponente „Leuchten“ spielt im
Service von Fahrzeugen eine immer wichtigere Rolle. Immer mehr Systeme werden
„elektronifiziert“ und damit komplexer. Grund genug, um sich die heute zum
Einsatz kommende Lichttechnik einmal genauer anzusehen.
Gesetz und Geschichte
Die Bewältigung der vielfältigen Situationen, die im Straßenverkehr auftreten
können, bestimmt die technische Ausführung und die
Anordnung der lichttechnischen Komponenten am Kraft­
fahrzeug. Eine gute Ausleuchtung der Fahrbahn bei den
jeweils herrschenden Straßenverhältnissen unterstützt
die Wahrnehmung menschlichen Sehens entscheidend
oder macht sie erst möglich. Das schließt sowohl die
Empfindung von Helligkeit, Farbe und Raum als auch die
rechtzeitige Wahrnehmung von Form und Bewegung
sowie das Erkennen von Leuchtdichte­ und Farbunterschieden
ein. Leistungsfähige Scheinwerfer und Leuchten
an der Fahrzeugfront und am Fahrzeugheck sind die
Grundlage für gutes „Sehen und Gesehen werden“.
Die Scheinwerfer an der Fahrzeugfront sind primär dafür
204
kfz-betrieb

estimmt, die Fahrbahn auszuleuchten, damit der Fahrer das Verkehrsgeschehen
erfassen und Hindernisse rechtzeitig erkennen kann. Zusätzlich sind die Scheinwerfer
durch ihr Signalbild das Erkennungsmerkmal für den Gegenverkehr. Die
Blinkleuchten signalisieren den anderen Verkehrsteilnehmern eine Gefahrensituation
oder die Absicht, die Fahrtrichtung zu ändern.
Zu den Scheinwerfern und Leuchten an der Fahrzeugfront gehören: Fern­/Abblendscheinwerfer,
Nebelscheinwerfer, Blinkleuchten (Fahrtrichtungsanzeiger), Parkleuchten,
Begrenzungs­/Umrissleuchten (breite Fahrzeuge) und Tagfahrleuchten
(soweit sie in einzelnen Ländern vorgeschrieben sind).
Die je nach Witterungsbedingungen geschalteten Leuchten am Fahrzeugheck
signalisieren die Fahrzeugposition. Sie zeigen auch an, wie und in welche Richtung
sich das Fahrzeug bewegt, z. B. ob es ungebremst geradeaus fährt, ob es
bremst, ob eine Fahrtrichtungsänderung beabsichtigt ist oder ob eine Gefahrensituation
vorliegt. Die Rückfahrscheinwerfer leuchten die Fahrbahn bei Rückwärtsfahrt
aus. Zu den Leuchten bzw. Scheinwerfern am Fahrzeugheck gehören:
Bremsleuchten, Schlussleuchten, Nebelschlussleuchten, Blinkleuchten,
Parkleuchten, Umrissleuchten (breite Fahrzeuge), Rückfahrscheinwerfer und
Kennzeichenleuchte.
In Deutschland und in der EU ist das Straßenverkehrsrecht durch mehrere
Rechtsnormen geregelt. Für lichttechnische Einrichtungen am Kfz gelten die
Bau­ und Betriebsvorschriften. Für die Zulassung gibt es zudem gesonderte
Regelungen. Für lichttechnische Einrichtungen am Kraftfahrzeug gelten nationale
und internationale Bau­ und Betriebsvorschriften, nach denen die Einrichtungen
hergestellt und geprüft sein müssen. Für jeden Typ einer lichttechnischen
Einrichtung ist ein besonderes Genehmigungszeichen festgelegt, das
lesbar z. B. auf den Streuscheiben von Scheinwerfern bzw. auf den
Lichtscheiben von Leuchten der jeweiligen Geräte angebracht sein
muss. Dies gilt auch für typgeprüfte Ersatzscheinwerfer und ­leuchten.
Ist eine Einrichtung mit einem derartigen Genehmigungszeichen
versehen, so ist sie von einem technischen Dienst geprüft und von
einer Genehmigungsbehörde (in Deutschland: Kraftfahrzeug­Bundesamt)
zugelassen.
Alle Einheiten, die in der Serie gefertigt werden und mit dem Genehmigungszeichen
versehen sind, müssen mit dieser typgeprüften
Einheit übereinstimmen (Bild 1). Die den Buchstaben E und e hinzugefügte
Ziffer 1 weist beispielsweise die Genehmigung in Deutschland
aus. In Europa gelten für den Anbau aller Kfz­ Beleuchtungs­ und Lichtsignaleinrichtungen
neben den nationalen Richtlinien die übergeordneten europäischen
Richtlinien (ECE). Scheinwerfer, die den geltenden ECE­ und EU­
Richtlinien entsprechen, können somit unabhängig von dem Land, in dem sie
erworben wurden, in allen ECE­ und EU­Ländern eingesetzt werden.
Gesteigerte Lichtwerte
Herkömmliche Glühlampen haben den Nachteil, dass die aus der Glühwendel
verdampften Wolframpartikel am Lampenkolben niederschlagen und diesen im
Laufe der Zeit schwärzen. Dieser Vorgang mindert alle lichttechnischen Werte
und begrenzt die Lebensdauer. Neben der Einführung des asymmetrischen Abblendlichts
(Bild 2) brachte die Einführung der Halogenlampen höhere Leuchtdichten
der Wendel und längere Betriebszeiten. Ab 1964 hatten Halogenlampen
nur eine Glühwendel und wurden zunächst in Nebelscheinwerfern oder getrennten
Scheinwerfern für Fern­ und Abblendlicht eingesetzt (H1­, H2­ und H3­
Lampen). Die ab 1971 verfügbare H4­Halogenlampe mit zwei Glühwendeln für
Fern­/Abblendlichtscheinwerfer wurde danach praktisch zur Standardlichtquelle.
In modernen Systemen mit computerberechneten Reflektoren und klaren Außen­
ServiceTechniker 205
Bild 1|
1) Nationales Prüfzeichen
D
2) ECE-Prüfzeichen
3) EU-Prüfzeichen
Bild 2|
1 Fahrzeug
2 Fahrbahn
3 Symmetrisches
Abblendlicht
4 Asymmetrisches
Abblendlicht
M

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