Fachkunde Karosserie- und Lackiertechnik...lichen Kenntnisse dienen. Allen an der Kraftfahrzeugtechnik Interessierten soll das Werk eine Erweiterung des Fachwissens durch Selbststudium

EUROPA-FACHBUCHREIHE

für Kraftfahrzeugtechnik

FachkundeKarosserie- undLackiertechnik

3. Auflage

Bearbeitet von Gewerbelehrern, Ingenieuren und Meistern

Lektorat: R. Gscheidle, Studiendirektor, Winnenden – Stuttgart

VERLAG EUROPA-LEHRMITTEL · Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG

Düsselberger Straße 23 · 42781 Haan-Gruiten

Europa-Nr.: 21511

001-010 Titel:001-010 Titel 16.04.12 10:25 Seite 1

Autoren der Fachkunde Karosserie- und Lackiertechnik:

Fischer, Richard Studiendirektor Polling – München

Gscheidle, Rolf Studiendirektor Winnenden – Stuttgart

Heider, Uwe Kfz-Elektriker-Meister, Trainer Audi AG Neckarsulm – Oedheim

Hohmann, Berthold Studiendirektor Eversberg – Meschede

Keil, Wolfgang Oberstudiendirektor München

Mann, Jochen Dipl.-Gwl., Studiendirektor Schorndorf – Stuttgart

Schlögl, Bernd Dipl.-Gwl., Studiendirektor Rastatt – Gaggenau

Steidle, Bernhard Studiendirektor Neckarsulm – Stuttgart

Wimmer, Alois Oberstudienrat Stuttgart

Wormer, Günter Dipl.-Ingenieur Karlsruhe

Leitung des Arbeitskreises und Lektorat:

Rolf Gscheidle, Studiendirektor, Winnenden – Stuttgart

Bildbearbeitung:

Zeichenbüro des Verlags Europa-Lehrmittel, Ostfildern

Alle Angaben in diesem Buch erfolgten nach dem Stand der Technik. Alle Prüf-, Mess- oder Instandset-zungsarbeiten an einem konkreten Fahrzeug müssen nach Herstellervorschriften erfolgen. Der Nach-vollzug der beschriebenen Arbeiten erfolgt auf eigene Gefahr. Haftungsansprüche gegen die Autorenoder den Verlag sind ausgeschlossen.

3. Auflage 2012, korrigierter Nachdruck 2018Druck 5 4 Alle Drucke derselben Auflage sind parallel einsetzbar, da sie bis auf die Behebung von Druckfehlern untereinanderunverändert sind.

ISBN 978-3-8085-2153-3

Alle Rechte vorbehalten. Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der gesetzlich geregelten Fälle muss vom Verlag schriftlich genehmigt werden.

© 2012 by Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG, 42781 Haan-Gruitenhttp://www.europa-lehrmittel.de

Satz: Satz+Layout Werkstatt Kluth GmbH, 50374 ErftstadtUmschlag: braunwerbeagentur, 42477 RadevormwaldUmschlagfotos: Volkswagen AG, Wolfsburg und SATA GmbH & Co. KG, KornwestheimDruck: Lensing Druck GmbH & Co. KG, 44149 Dortmund, www.lensingdruck.de

001-010 Titel.qxp_001-010 Titel 11.04.18 11:37 Seite 2

Vorwort zur 3. Auflage

Die Fachkunde Karosserie- und Lackiertechnik soll den Auszubildenden des Kraftfahrzeugwesens eine Hilfe beim Verstehen von technischen Vorgängen und Systemzusammenhängen sein. Mit diesem Buchkann das nötige theoretische Fachwissen für die praktischen handwerklichen Fertigkeiten erlernt werden.Die neuesten Normen wurden, soweit erforderlich, eingearbeitet. Verbindlich sind jedoch die DIN-Blätterselbst.

Dem Gesellen, Meister und Techniker des Karosseriebauhandwerks sowie dem Studierenden der Fahr-zeugtechnik soll das Buch als Nachschlagewerk, zur Informationsbeschaffung und zur Ergänzung der fach -lichen Kenntnisse dienen. Allen an der Kraftfahrzeugtechnik Interessierten soll das Werk eine Erweiterungdes Fachwissens durch Selbststudium ermöglichen.

Dieses Fachbuch der Karosserie- und Lackiertechnik wurde in der 3. Auflage auf der Basis der FachkundeKraftfahrzeugtechnik 29. Auflage erstellt und durch die wesentlichsten Inhalte zur Karosserie- und Lackier-technik in den Kapiteln 15 und 16 ergänzt. In der 3. Auflage wurden die Kapitel Fahrzeugpflege, Scher-schneiden, Ausbeultechniken, Kleben, Fügen von Karosserieteilen, neue Scheinwerfersysteme und Alter-native Antriebskonzepte wesentlich erweitert und den Erfordernissen der Technik und Ausbildung ange-passt. Die Kapitel sind sachlogisch angeordnet und in ihrer Zielsetzung auf die veränderten Lerninhaltedes Berufsbildes des Karosserie- und Fahrzeugbaumechatronikers ausgerichtet.

Ausgehend vom Aufbau einer modernen Karosserie, über den Einsatz neuer Werkstoffe bis zu den Ferti-gungsmethoden in der Serie, werden die Grundlagen der Karosserietechnik behandelt. Der Schwerpunktdes Kapitels 15 liegt jedoch in der Erkennung von Unfallschäden und deren fachgerechter Instandsetzung.Vom einfachen Blechschaden, der durch Ausbeulen beseitigt werden kann, über die fachgerechte Repa-ratur von Kunststoff- und Glasschäden bis zu Richtarbeiten auf der Richtbank werden die wichtigsten Reparaturmethoden beschrieben. Bei der Fahrzeuglackierung, Kapitel 16, werden von der Lackiervorbe-reitung bis zur Erkennung von Lack- und Lackierfehlern alle Themen angesprochen, die für die hand-werkliche Reparaturlackierung wichtig sind.

Aus der Fülle des Stoffes wurden die Sachgebiete im Umfang und Inhalt so ausgewählt, dass sie den An-forderungen der Neuordnung nach Lernfeldern entsprechen. Auf den Seiten 4 und 5 sind Hinweise, wiedie Fachbuchreihe, insbesondere das Fachkundebuch beim Unterricht nach Lernfeldern eingesetzt wer-den kann. Die Autoren haben Wert auf eine klare und verständliche Darstellung gelegt, die sich durch zahl -reiche mehrfarbige Bilder, Skizzen, Systembilder und Tabellen auszeichnet. Dadurch wird das Erfassenund Durchdringen des komplexen Stoffes der gesamten Kraftfahrzeugtechnik erleichtert.

Die Fachkunde Karosserie- und Lackiertechnik bildet mit den weiteren Büchern der Fachbuchreihe des Ver-lages eine Einheit. Die nachfolgend genannten Bücher, Folien und Animationen auf CD sind so aufeinan-der abgestimmt, dass mit ihnen praxisorientierte Lernsituationen bearbeitet und gelöst werden können.

● Tabellenbuch Kraftfahrzeugtechnik● Formelsammlung● Arbeitsblätter zu den Lernfeldern 1 … 4● Arbeitsblätter zu den Lernfeldern 5 … 8● Arbeitsblätter zu den Lernfeldern 9 … 14● Prüfungsbuch Kraftfahrzeugtechnik● Prüfungstrainer Kraftfahrzeugtechnik● Prüfungsvorbereitung aktuell Kraftfahrzeugtechnik, Gesellenprüfung Teil 1 und Teil 2● Betriebsführung und Management im Kfz-Handwerk● Arbeitsplanung, Technische Kommunikation Kraftfahrzeugtechnik● Animationen Karosserie- und Lackiertechnik

Das in enger Zusammenarbeit mit Handwerk und Industrie entstandene Werk wurde von einem Teampädagogisch erfahrener Berufsschullehrer, Ingenieure und Meister erstellt. Die Autoren und der Verlagsind für Anregungen und kritische Hinweise an [email protected] dankbar.

Wir danken allen Firmen und Organisationen für ihre freundliche Unterstützung mit Bildern und techni-schen Unterlagen.

Die Autoren des Arbeitskreises Kraftfahrzeugtechnik Frühjahr 2012

3


Hinweise zur Verwendung der Fachkunde Karosserie- und Lackiertechnik bei der Aus -bildung zur Karosserie- und Fahrzeugbaumechanikerin bzw. zum Karosserie- und Fahr-zeugbaumechaniker.

Die Verfasser haben die Inhalte des Fachkundebuches unter sachlogischen Gesichtspunkten strukturiert.Dabei wurden alle Inhalte des Rahmenlehrplans und der Ausbildungsordnung entsprechend dem neuenBerufsbild des Karosserie- und Fahrzeugmechatronikers abgedeckt.

Vom Autorenkreis wurde bewusst auf eine methodische Anordnung der Sachgebiete nach Lernfeldernverzichtet, um dem Lehrer bzw. dem Ausbilder ein Höchstmaß an didaktischer und methodischer Freiheitzu ermöglichen. Außerdem lassen sich dadurch stoffliche Überschneidungen und unnötige Wiederho-lungen vermeiden.

Die im Buch gewählte Struktur ermöglicht dem Lernenden ein selbstständiges Erarbeiten der in den Lern-feldern geforderten unterschiedlichen fachlichen Inhalte.

Nachfolgende Übersicht zeigt die schwerpunktmäßige Zuordnung der einzelnen Kapitel des Fach bucheszu den Lernfeldern.

Hinweise zur Verwendung der Fachkunde Karosserie- und Lackiertechnik4

Lernfelder Kapitel im Fachkundebuch

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

1 Warten und Pflegen von Fahrzeugen oderSystemen

● ● ● ● ● ● ● ●

2 Demontieren, Instandsetzen und Montierenvon fahrzeugtechnischen Baugruppen oderSystemen

● ● ● ● ● ● ●

3 Prüfen und Instandsetzen elektrischer undelektronischer Systeme

● ●

4 Prüfen und Instandsetzen von Steuerungs-und Regelungssystemen

● ● ●

5 Be- und Verarbeiten von Halbzeugen undBauteilen aus Metall

● ●

6 Be- und Verarbeiten von nichtmetallischen Werkstoffen und Verbundstoffen

● ● ●

7 Installieren elektrischer und elektronischerSysteme

● ● ●

8 Installieren mechanischer, hydraulischer undpneumatischer Systeme

● ● ●

Schwerpunkt Instandhaltungstechnik

9 Analysieren von Fahrzeug- und Karosserie-schäden

●

10 Rückverformen deformierter Karosserien und Fahrzeugrahmen

●

11 Durchführen von Abschnittsreparaturen ●

12 Ausbeulen von Karosserieblechen ●

13 Vorbereiten und Durchführen von Reparaturlackierungen

● ●


Methodische Vorgehensweisen bei der Planung und Durchführung von Unterrichtsein -heiten nach Lernfeldern mit der Fachbuchreihe des Verlags Europa-Lehrmittel

Methodische Vorgehensweisen bei der Planung 5

44. Welche Fehler kann man mit dem Oszilloskop noch feststellen?

Kurzschluss einer Diode und Phasenfehler vonStänderwicklung und Läuferwicklung.

45. Welche Reparaturmaßnahme ist vorzunehmen?

Ausbau des Generators und Wechseln der

414 Elektrische Anlage Drehstromgenerator

Steck- oder Masseverbindungen, Generator defekt.

0 0


Firmenverzeichnis6

AKZO Nobel Coatings GmbH, Stuttgart

Alfa-Romeo-AutomobileMailand/Italien

Aral AG, Bochum

Audatex Deutschland, Minden

Audi AG, Ingolstadt – Neckarsulm

Autokabel, Hausen

Autoliv, Oberschleißheim

G. Auwärter GmbH & Co(Neoplan) Stuttgart

BBS Kraftfahrzeugtechnik, Schiltach

BEHR GmbH & Co, Stuttgart

Beissbarth GmbH Automobil ServicegeräteMünchen

BERU, Ludwigsburg

Aug. Bilstein GmbH & Co KGEnnepetal

Boge GmbH, Eitorf/Sieg

Robert Bosch GmbH, Stuttgart

Bostik GmbH, Oberursel/Taunus

BLACK HAWK S. A., Kehl, Straßbourg

Bostik GmbH, Oberursel/Taunus

BMW Bayerische Motoren-Werke AGMünchen/Berlin

CAR-O-LINER, Kungsör, Schweden

CAR BENCH INTERNATIONAL.S.P.A.Massa/Italien

Carbon Carbody Technology, Eigeltingen-Heudorf

Continental Teves AG & Co, OHG, Frankfurt

Celette GmbH, Kehl

Citroen Deutschland AG, Köln

Daimler AG, Stuttgart

Dataliner Richtsysteme, Ahlerstedt

Deutsche BP AG, Hamburg

DUNLOP GmbH & Co KG, Hanau/Main

ESSO AG, Hamburg

FAG Kugelfischer Georg Schäfer KG aAEbern

J. Eberspächer, Esslingen

EMM Motoren Service, Lindau

EMW Hightec Welding GmbHMündersbach

Ford-Werke AG, Köln

Carl FreudenbergWeinheim/Bergstraße

GKN Löbro, Offenbach / Main

Getrag Getriebe- und ZahnradfarbrikLudwigsburg

Girling-Bremsen GmbH, Koblenz

Glasurit GmbH, Münster/Westfalen

Globaljig, Deutschland GmbHCloppenburg

Glyco-Metall-Werke B.V. & Co KGWiesbaden/Schierstein

Goetze AG, Burscheid

Gutmann Messtechnik GmbH, Ihringen

Hazet-Werk, Hermann Zerver, Remscheid

HAMEG GmbH, Frankfurt/Main

Hella KG, Hueck & Co, Lippstadt

Hengst Filterwerke, Nienkamp

Fritz Hintermayr, Bing-Vergaser-FabrikNürnberg

HITACHI Sales Europa GmbHDüsseldorf

Horn & Bauer GmbH & Co KGSchwalmstadt

Hunger Maschinenfabrik GmbHMünchen und Kaufering

IBM Deutschland, Böblingen

IVECO-Magirus AG, Neu-Ulm

ITT Automotive (ATE, VDO, MOTO-METER, SWF, KONI, Kienzle)

Frankfurt/Main

IXION Maschinenfabrik Otto Häfner GmbH & CoHamburg-Wandsbeck

Jurid-Werke, Essen

Alfred Kärcher GmbH & Co. KG,Winnenden

Knecht Filterwerke GmbH, Stuttgart

Knorr-Bremse GmbH, München

Kolbenschmidt AG, Neckarsulm

KS Gleitlager GmbH, St. Leon-Rot

Kühnle, Kopp und Kausch AGFrankenthal/Pfalz

Lemmerz-Werke, Königswinter

Lorch Schweißtechnik, Auenwald

LuK GmbH, Bühl/Baden

MAHLE GmbH, Stuttgart

Mannesmann Sachs AG, Schweinfurt

Mann und Hummel, FilterwerkeLudwigsburg

MAN Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG

München

Mazda Motors Deutschland GmbHLeverkusen

MCC – Mikro Compact Car GmbHBöblingen

Messer-Griesheim GmbHFrankfurt/Main

Metzeler Reifen GmbH, München

Michelin Reifenwerke KGaAKarlsruhe

Microsoft GmbH, Unterschleißheim

Mitsubishi Electric Europe B.V.Ratingen

Mitsubishi MMC, Trebur

MOBIL OIL AG, Hamburg

NGK/NTK, Ratingen

Adam Opel AG, Rüsselsheim

OSRAM AG, München

OMV AG, Wien

Pehle, WolfgangRadebeul

Peugeot Deutschland GmbHSaarbrücken

Pierburg GmbH, Neuss

Pirelli AG, Höchst im Odenwald

Dr. Ing. h.c. F. Porsche AGStuttgart-Zuffenhausen

Renault Nissan Deutschland AGBrühl

Samsung Electronics GmbH, Köln

SATA Farbspritztechnik GmbH & CoKornwestheim

SCANIA Deutschland GmbHKoblenz

Schöller, Uli, Backnang

SEKURIT SAINT-GOBAINDeutschland GmbH, Aachen

Siemens AG, München

SKF Kugellagerfabriken GmbHSchweinfurt

Stahlwille E. WilleWuppertal

Steyr-Daimler-Puch AGGraz/Österreich

Subaru Deutschland GmbHFriedberg

SUN Elektrik DeutschlandMettmann

Suzuki GmbHOberschleißheim/Heppenheim

Technolit GmbH, Großlüder

Telma Retarder Deutschland GmbHLudwigsburg

Temic Elektronik, Nürnberg

TOYOTA Deutschland GmbH, Köln

TTS Tooltechnik Systems AG & Co KGWendlingen

VARTA Autobatterien GmbHHannover

Vereinigte Motor-Verlage GmbH & Co KGStuttgart

ViewSonic Central Europe, Willich

Voith GmbH & Co KG, Heidenheim

Volkswagen AG, Wolfsburg

Volvo Deutschland GmbH, Brühl

Wabco Westinghouse GmbHHannover

Webasto GmbH, Stockdorf

Adolf Würth GmbH & Co KG, Künzelsau

Wieländer & Schill GmbH & Co KGVillingen-Schwenningen

ZF Getriebe GmbH, Saarbrücken

ZF Sachs AG, Schweinfurt

ZF Zahnradfabrik Friedrichshafen AGFriedrichshafen/Schwäbisch Gmünd

Die nachfolgend aufgeführten Firmen haben die Autoren durch fachliche Beratung, durch Informations- undBildmaterial unterstützt. Es wird ihnen hierfür herzlich gedankt.


Inhaltsverzeichnis

Hinweise zur Verwendung des Buches 4, 5

Firmenverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1 Kraftfahrzeug 11

1.1 Entwicklung des Kraftfahrzeugs . . . . . . 111.2 Einteilung der Kraftfahrzeuge . . . . . . . . 121.3 Aufbau eines Kraftfahrzeugs . . . . . . . . . 121.4 Technisches System Kraftfahrzeug . . . . 131.4.1 Technische Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . 131.4.2 System Kraftfahrzeug . . . . . . . . . . . . . . . 131.4.3 Teilsysteme im Kraftfahrzeug . . . . . . . . 151.5 Wartung und Instandhaltung . . . . . . . . 161.6 Filter, Aufbau und Wartung . . . . . . . . . . 181.7 Fahrzeugpflege . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211.8 Lackpflege und Lackaufbereitung . . . . . 281.9 Innenreinigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371.10 Betriebsstoffe, Hilfsstoffe . . . . . . . . . . . . 391.10.1 Kraftstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391.10.2 Ottokraftstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411.10.3 Dieselkraftstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421.10.4 Kraftstoffe aus Pflanzen . . . . . . . . . . . . . 431.10.5 Gasförmige Kraftstoffe . . . . . . . . . . . . . . 451.10.6 Schmieröle und Schmierstoffe . . . . . . . 451.10.7 Gefrierschutzmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . 501.10.8 Kältemittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511.10.9 Bremsflüssigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2 Umweltschutz und Arbeitsschutz im Betrieb 52

2.1 Umweltschutz im Kfz-Betrieb . . . . . . . . 522.1.1 Umweltbelastung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522.1.2 Entsorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522.1.3 Altautoentsorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . 552.1.4 Recycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562.2 Arbeitsschutz und Unfallverhütung . . . 582.2.1 Sicherheitszeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . 582.2.2 Unfallursachen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 592.2.3 Sicherheitsmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . 592.2.4 Sicherer Umgang mit gefährlichen

Arbeitsstoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

3 Betriebsorganisation, Kommunikation 61

3.1 Grundlagen der Betriebsorganisation . 613.1.1 Organisation eines Autohauses . . . . . . 613.1.2 Aspekte der Betriebsorganisation . . . . . 623.2 Kommunikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 643.2.1 Grundlagen der Kommunikation . . . . . 643.2.2 Beratungsgespräch . . . . . . . . . . . . . . . . . 653.2.3 Reklamationsgespräch . . . . . . . . . . . . . . 683.3 Personalführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 683.4 Verhalten des Mitarbeiters . . . . . . . . . . . 693.5 Teamarbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 703.6 Auftragsabwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . 713.7 Datenverarbeitung im Autohaus . . . . . . 743.8 Qualitätsmanagement im Kfz-Betrieb . 77

4 Grundlagen der Informationstechnik 81

4.1 Hardware und Software . . . . . . . . . . . . 814.2 EVA-Prinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 814.3 Rechnerinterne Darstellung von Daten 824.4 Zahlensysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 4.5 Aufbau eines Computersystems . . . . . 834.6 Datenkommunikation . . . . . . . . . . . . . . 844.6.1 Datenübertragung . . . . . . . . . . . . . . . . . 854.6.2 Datenfernübertragung . . . . . . . . . . . . . 864.7 Datensicherung und Datenschutz . . . . 87

5 Steuerungs- und Regelungstechnik 88

5.1 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 885.1.1 Steuern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 885.1.2 Regeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 895.2 Aufbau und Funktionseinheiten von

Steuereinrichtungen . . . . . . . . . . . . . . . 915.2.1 Signalglieder, Signalarten,

Signalumformung . . . . . . . . . . . . . . . . . 915.2.2 Steuerglieder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 935.2.3 Stellglieder und Antriebsglieder . . . . . 945.3 Steuerungsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 955.3.1 Mechanische Steuerungen . . . . . . . . . 955.3.2 Pneumatische und hydraulische

Steuerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 965.3.3 Elektrische Steuerungen . . . . . . . . . . . 1015.3.4 Verknüpfungssteuerungen . . . . . . . . . 1035.3.5 Ablaufsteuerungen . . . . . . . . . . . . . . . . 104

6 Prüftechnik 105

6.1 Grundbegriffe der Längenprüftechnik 1056.2 Messgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1076.3 Lehren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1126.4 Toleranzen und Passungen . . . . . . . . . 1136.5 Anreißen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

7 Fertigungstechnik 117

7.1 Einteilung der Fertigungsverfahren . . 1177.2 Urformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1197.3 Umformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1227.3.1 Biegeumformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1247.3.2 Zugdruckumformen . . . . . . . . . . . . . . . 1317.3.3 Druckumformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1327.3.4 Richten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1337.3.5 Blechbearbeitungsverfahren . . . . . . . . 1347.3.6 Randversteifungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 1387.3.7 Flächenversteifungen . . . . . . . . . . . . . . 1397.3.8 Fügen durch Umformen . . . . . . . . . . . . 1407.4 Trennen durch Spanen . . . . . . . . . . . . . 1417.4.1 Grundlagen der spanenden Formung 1417.4.2 Spanende Formung von Hand . . . . . . 1417.4.3 Grundlagen der spanenden Formung

mit Werkzeugmaschinen . . . . . . . . . . . 1487.5 Trennen durch Zerteilen . . . . . . . . . . . . 1557.5.1 Scherschneiden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1557.5.2 Keilschneiden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

7


7.6 Fügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1637.6.1 Einteilung der Fügeverbindungen . . . 1637.6.2 Gewinde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1647.6.3 Schraubverbindungen . . . . . . . . . . . . . 1657.6.4 Stiftverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 1707.6.5 Nietverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 1717.6.6 Durchsetzfügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1727.6.7 Welle-Nabe-Verbindungen . . . . . . . . . . 1737.6.8 Pressverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . 1747.6.9 Schnappverbindungen . . . . . . . . . . . . . 1747.6.10 Löten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1757.6.11 Schweißen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1767.6.12 Kleben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1807.7 Beschichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

8 Werkstofftechnik 183

8.1 Werkstoffeigenschaften . . . . . . . . . . . . 1838.2 Einteilung der Werkstoffe . . . . . . . . . . . 1878.3 Aufbau der metallischen Werkstoffe . 1888.4 Eisenwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1908.4.1 Stahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1908.4.2 Eisengusswerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . 1908.4.3 Einfluss der Zusatzstoffe auf die

Eisenwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1928.4.4 Bezeichnung der Eisenwerkstoffe . . . . 1928.4.5 Einteilung und Verwendung der Stähle 1948.4.6 Handelsformen der Stähle . . . . . . . . . . 1968.4.7 Wärmebehandlung von

Eisenwerkstoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1968.5 Nichteisenmetalle . . . . . . . . . . . . . . . . . 2008.6 Kunststoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2028.7 Verbundwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . 205

9 Reibung, Schmierung 206

9.1 Reibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2069.2 Schmierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

10 Aufbau und Wirkungsweise des Viertaktmotors 208

10.1 Ottomotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20810.2 Dieselmotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21110.3 Merkmale 4-Takt-Motoren . . . . . . . . . . 21310.4 Motorkennlinien . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21410.5 Steuerdiagramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21410.6 Zylindernummerierung, Zündfolgen . 21410.7 Hubverhältnis, Hubraumleistung,

Leistungsgewicht . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

11 Motormechanik 216

11.1 Zylinder, Zylinderkopf . . . . . . . . . . . . . . 21611.1.1 Aufgaben und Beanspruchung . . . . . . 21611.1.2 Zylinderbauarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21611.1.3 Zylinderkopf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21611.1.4 Zylinderkopfdichtung . . . . . . . . . . . . . . 21711.1.5 Kurbelgehäuse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21811.1.6 Motoraufhängung . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

11.2 Motorkühlsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . 22011.2.1 Kühlungsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22011.2.2 Luftkühlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22111.2.3 Flüssigkeitskühlung . . . . . . . . . . . . . . . 22111.2.4 Bauteile der Pumpenumlaufkühlung . 22211.2.5 Kennfeldgesteuerte Kühlsysteme . . . . 22711.2.6 Bauteile der Kennfeldkühlung . . . . . . . 22711.3 Kurbeltrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22911.4 Motorschmiersysteme . . . . . . . . . . . . . 23211.5 Motorsteuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

12 Gemischbildung 244

12.1 Kraftstoffversorgungsanlagen beiOttomotoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244

12.2 Gemischbildung bei Ottomotoren . . . 24912.3 Benzineinspritzung . . . . . . . . . . . . . . . . 25212.3.1 Grundlagen der Benzineinspritzung . . 25212.3.2 Aufbau einer elektronischen

Benzineinspritzung . . . . . . . . . . . . . . . . 25412.4 Gemischbildung bei Dieselmotoren . . 25512.4.1 Verbrennungsablauf beim

Dieselmotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25512.4.2 Störungen des Verbrennungsablaufs . 25512.4.3 Vergleich der Einspritzverfahren . . . . . 25612.4.4 Einlasskanalsteuerung . . . . . . . . . . . . . 25712.4.5 Starthilfsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25712.4.6 Common-Rail-System . . . . . . . . . . . . . 259

13 Schalldämpfung 260

Abgasanlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

14 Antriebsstrang 263

14.1 Antriebsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26314.2 Kupplung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26514.2.1 Reibungskupplung . . . . . . . . . . . . . . . . 26514.3 Wechselgetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26714.4 Handgeschaltete Wechselgetriebe . . . 26814.5 Automatische Getriebe . . . . . . . . . . . . 26814.6 Gelenkwellen, Antriebswellen,

Gelenke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26914.7 Achsgetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27214.8 Ausgleichsgetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . 27314.9 Ausgleichssperren . . . . . . . . . . . . . . . . 27414.10 Allradantrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

15 Alternative Antriebskonzepte 276

15.1 Alternative Energieträger . . . . . . . . . . . 27615.2 Erdgasantriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27615.3 Flüssiggasantriebe . . . . . . . . . . . . . . . . 27815.4 Hybridantriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28015.5 Elektrofahrzeuge . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28315.6 Antriebe mit Brennstoffzellen . . . . . . . 28415.7 Verbrennungsmotoren mit

Wasserstoffbetrieb . . . . . . . . . . . . . . . . 28415.8 Verbrennungsmotoren mit

Pflanzenölbetrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . 284

Inhaltsverzeichnis8


16 Fahrzeugaufbau 285

16.1 Geschichte des Karosserie- und Fahrzeugbaus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285

16.2 Karosseriebauweisen . . . . . . . . . . . . . . 28616.3 Konstruktionsprinzipien . . . . . . . . . . . . 28816.3.1 Getrennte Bauweise . . . . . . . . . . . . . . . 28816.3.2 Mittragende Bauweise . . . . . . . . . . . . . 28816.3.3 Selbsttragende Bauweise . . . . . . . . . . 28816.4 Gestaltung der Karosserie . . . . . . . . 29016.4.1 Anforderungen an die

Karosseriestruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . 29016.4.2 Belastung der Karosserie . . . . . . . . . . . 29016.4.3 Vordere Karosserie . . . . . . . . . . . . . . . . 29216.4.4 Fahrgastzelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29516.4.5 Hintere Karosserie . . . . . . . . . . . . . . . . 29716.4.6 Karosserieanbauteile . . . . . . . . . . . . . . 29816.4.7 Aerodynamik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30216.4.8 Karosserie-Leichtbau . . . . . . . . . . . . . . 30516.4.9 Besonderheiten bei Kabrioletts . . . . . . 30716.4.10 Besonderheiten bei Geländewagen . . 30816.5 Werkstoffe im Karosserie- und

Fahrzeugbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31016.5.1 Materialeigenschaften von

Karosserieblechen . . . . . . . . . . . . . . . . 31016.5.2 Werkstoffauswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . 31116.5.3 Stahl im Karosseriebau . . . . . . . . . . . . 31216.6 Holz im Fahrzeugbau . . . . . . . . . . . . . . 31616.7 Produktionstechniken im

Karosseriebau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32016.7.1 Formgebung von Blechen . . . . . . . . . . 32016.7.2 Fügetechniken in der Produktion . . . . 32116.7.3 Plattformstrategie . . . . . . . . . . . . . . . . . 32316.7.4 Korrosionsschutz am Neufahrzeug . . 32416.8 Insassensicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . 33016.8.1 Maßnahmen zur aktiven Sicherheit . . 33016.8.2 Maßnahmen zur passiven Sicherheit . 33116.8.3 Elemente der passiven Sicherheit . . . 33116.9 Analyse von Karosserieschäden . . . . . 33416.9.1 Einstufung der Karosserieschäden . . . 33416.9.2 Bestimmung des Schadensumfangs . 33416.9.3 Kalkulation von Unfallschäden . . . . . . 33616.9.4 Ablauf der Karosserie-Instandsetzung 33816.9.5 Karosserievermessung . . . . . . . . . . . . . 33916.10 Reparatur kleiner Karosserieschäden

(Ausbeultechniken) . . . . . . . . . . . . . . . . 34816.10.1 Ablauf einer Karosseriereparatur . . . . 34816.10.2 Dellenarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34816.10.3 Ausbeulen ohne Nachlackieren . . . . . 34916.10.4 Ausbeulen mit Nachlackieren . . . . . . . 35016.10.5 Ausbeulwerkzeuge . . . . . . . . . . . . . . . . 35316.10.6 Ausbeulen von Aluminiumblechen . . 35516.10.7 Hagelschadeninstandsetzung . . . . . . . 35616.10.8 Oberflächenfinish nach dem

Ausbeulen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35716.10.9 Kalkulation von Ausbeularbeiten . . . . 36116.11 Strukturschäden . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362

16.11.1 Verhalten der selbsttragenden Karosserie beim Stoß . . . . . . . . . . . . . . 362

16.11.2 Einteilung der Strukturschäden . . . . . 36416.11.3 Ablauf der Reparatur . . . . . . . . . . . . . . 36416.11.4 Demontage und Montage von

Verkleidungsteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . 36516.11.5 Ausbau von Aggregaten . . . . . . . . . . . 36616.11.6 Richten der Karosserie . . . . . . . . . . . . . 36616.11.7 Erzeugung der Rückformkräfte . . . . . . 36716.11.8 Werkzeuge zum Rückformen . . . . . . . . 36816.11.9 Richtarbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37216.12 Fügeverfahren bei der

Karosserieinstandsetzung . . . . . . . . . . 37716.12.1 Elektrische Grundlagen,

Schweißgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37816.12.2 Schweißstromquellen . . . . . . . . . . . . . 37916.12.3 Widerstandspunktschweißen . . . . . . . 38516.12.4 Schutzgasschweißen . . . . . . . . . . . . . . 39916.12.5 Metall-Schutzgasschweißen

(MSG-Schweißen) . . . . . . . . . . . . . . . . 40216.12.6 Wolfram-Inertgas-Schweißen

(WIG-Schweißen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41616.12.7 Arbeitssicherheit beim Schweißen . . . 42116.12.8 Löten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42416.12.9 Kleben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42616.13 Abschnittsreparatur . . . . . . . . . . . . . . . 43016.13.1 Karosserieteil heraustrennen . . . . . . . 43116.13.2 Vorarbeiten für das Einsetzen

von Neuteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43516.13.3 Positionieren von Reparaturblechen . 43516.13.4 Zuschneiden von Karosserieblechen . 43716.13.5 Korrosionsschutzmaßnahmen

vor dem Fügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43816.13.6 Fügen der Karosserieteile . . . . . . . . . . 43916.13.7 Korrosionsschutzmaßnahmen

nach dem Fügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44116.14 Kunststoffreparatur . . . . . . . . . . . . . . . . 44316.14.1 Kunststoffarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44316.14.2 Identifizierung von Kunststoffen . . . . . 44416.14.3 Schäden an Kunststoffteilen . . . . . . . . 44416.14.4 Wirtschaftlichkeit von

Kunststoffreparaturen . . . . . . . . . . . . . 44416.14.5 Reparaturverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . 44516.14.6 Handlaminieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44816.15 Fahrzeugverglasung . . . . . . . . . . . . . . . 45016.15.1 Glasarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45016.15.2 Verglasungsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . 45116.15.3 Demontage von Fahrzeugscheiben . . 45216.15.4 Scheibenmontage . . . . . . . . . . . . . . . . . 45416.15.5 Scheibenreparatur . . . . . . . . . . . . . . . . 456

17 Fahrzeuglackierung 457

17.1 Lackiervorbereitungen . . . . . . . . . . . . . 45717.2 Untergrundvorbehandlung . . . . . . . . . 45817.3 Grundieren und Füllern . . . . . . . . . . . . 46717.4 Decklackieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46917.5 Farbenlehre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47117.6 Vorbereitung des Lackmaterials . . . . . 474

Inhaltsverzeichnis 9


17.7 Abdeckarbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48217.8 Farbspritzverfahren . . . . . . . . . . . . . . 48417.9 Lackieren mit der Spritzpistole . . . . . 48617.10 Luftaufbereitungen . . . . . . . . . . . . . . . 49617.11 Trockeneinrichtung . . . . . . . . . . . . . . . 49817.12 Lack- und Lackierfehler . . . . . . . . . . . 50117.13 Arbeitssicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . 504

18 Fahrwerk 511

18.1 Fahrdynamik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51118.2 Grundlagen der Lenkung . . . . . . . . . 51318.3 Radstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51418.4 Computer-Achsvermessung . . . . . . . 51718.5 Lenkgetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52018.6 Lenksysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52018.6.1 Zahnstangen-Hydrolenkung . . . . . . . 52018.6.2 Elektro-hydraulische Servolenkung . 52118.6.3 Elektrische Servolenkung . . . . . . . . . 52218.6.4 Aktivlenkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52218.7 Radaufhängung . . . . . . . . . . . . . . . . . 52318.8 Federung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52718.8.1 Aufgabe der Federung . . . . . . . . . . . 52718.8.2 Wirkungsweise der Federung . . . . . . 52718.8.3 Federarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52918.8.4 Schwingungsdämpfer . . . . . . . . . . . . 53118.9 Räder und Reifen . . . . . . . . . . . . . . . . 53518.9.1 Räder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53518.9.2 Reifen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53618.9.3 Pannenlaufsysteme . . . . . . . . . . . . . . 54218.9.4 Luftdrucküberwachungssysteme . . . 54318.10 Bremsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54518.10.1 Bremsvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54718.10.2 Hydraulische Bremse . . . . . . . . . . . . . 54718.10.3 Bremskreisaufteilung . . . . . . . . . . . . . 54818.10.4 Hauptzylinder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54818.10.5 Trommelbremse . . . . . . . . . . . . . . . . . 55018.10.6 Scheibenbremse . . . . . . . . . . . . . . . . . 55218.10.7 Bremsbeläge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55418.10.8 Diagnose und Wartung an der

hydrau lischen Bremsanlage . . . . . . . 55518.10.9 Hilfskraftbremse . . . . . . . . . . . . . . . . . 55718.10.10 Bremskraftverteilung . . . . . . . . . . . . . 55818.10.11 Mechanisch betätigte Bremse . . . . . 55918.10.12 Grundlagen elektronischer

Fahrwerk-Regelsysteme . . . . . . . . . . 56018.10.13 Anti-Blockier-System (ABS) . . . . . . . 561

19 Elektrotechnik 565

19.1 Grundlagen der Elektrotechnik . . . . . 56519.1.1 Elektrische Spannung . . . . . . . . . . . . 56619.1.2 Elektrischer Strom . . . . . . . . . . . . . . . 56619.1.3 Elektrischer Widerstand . . . . . . . . . . . 56819.1.4 Ohmsches Gesetz . . . . . . . . . . . . . . . . 57019.1.5 Leistung, Arbeit, Wirkungsgrad . . . . 57019.1.6 Schaltung von Widerständen . . . . . . 57119.1.7 Messungen im elektrischen

Stromkreis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 572

19.1.8 Wirkungen des elektrischen Stromes . 58019.1.9 Schutz vor den Gefahren des

elektrischen Stromes . . . . . . . . . . . . . . 58119.1.10 Spannungserzeugung . . . . . . . . . . . . . 58319.1.11 Wechselspannung und Wechselstrom 58519.1.12 Dreiphasenwechselspannung und

Drehstrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58619.1.13 Magnetismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58619.1.14 Selbstinduktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58819.1.15 Kondensator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58919.1.16 Elektrochemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58919.1.17 Elektronische Bauelemente . . . . . . . . . 59119.2 Anwendungen der Elektrotechnik . . . 60119.2.1 Schaltpläne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60119.2.2 Signalgeber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61119.2.3 Relais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61219.2.4 Beleuchtung im Kfz . . . . . . . . . . . . . . . . 61419.2.5 Spannungsversorgung und Bordnetz 62319.2.6 Drehstromgenerator . . . . . . . . . . . . . . . 63019.2.7 Elektrische Motoren . . . . . . . . . . . . . . . 63319.2.8 Zündanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63519.2.9 Sensoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64119.2.10 Hochfrequenztechnik . . . . . . . . . . . . . . 64519.2.11 Elektromagnetische Verträglichkeit . . 65019.2.12 Datenübertragung im Kraftfahrzeug . 65219.2.13 Messen, Testen, Diagnose . . . . . . . . . . 662

20 Komforttechnik 666

20.1 Belüftung, Heizung, Klimatisierung . . 66620.2 Diebstahlschutzsysteme . . . . . . . . . . . . 67320.2.1 Zentralverriegelung . . . . . . . . . . . . . . . 67320.2.2 Wegfahrsperre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67520.2.3 Alarmanlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67720.3 Komfortsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67920.3.1 Elektrische Fensterheber . . . . . . . . . . . 67920.3.2 Verdeckbetätigung . . . . . . . . . . . . . . . . 68120.3.3 Elektrisch verstellbare Sitze . . . . . . . . . 68220.3.4 Elektronische Scheibenwischer . . . . . 68220.3.5 Elektrisch verstellbare Außenspiegel . 68320.4 Fahrerassistenzsysteme . . . . . . . . . . . . 68420.4.1 Tempomat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68420.4.2 Adaptive Fahrgeschwindigkeitsrege-

lung (Adaptive Cruise Control ACC) . . 68420.4.3 Einparkhilfe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68520.4.4 Parkassistent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68520.4.5 Spurwechselassistent . . . . . . . . . . . . . . 68520.4.6 Spurhalteassistent . . . . . . . . . . . . . . . . 68620.5 Infotainmentsystem . . . . . . . . . . . . . . . 68620.5.1 Betriebs- und Fahrdatenanzeige . . . . . 68620.5.2 Navigationssysteme . . . . . . . . . . . . . . . 68620.5.3 Mobiltelefone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 688

21 Abkürzungen und englische Begriffe 689

22 Sachwortverzeichnis 694

Inhaltsverzeichnis10


11

1

1860 Der Franzose Lenoir baut den ersten lauffähi-gen, mit Leuchtgas betriebenen Verbren-nungsmotor. Wirkungsgrad etwa 3 %.

1867 Otto und Langen zeigen auf der Pariser Welt-ausstellung einen verbesserten Verbren-nungsmotor. Wirkungsgrad etwa 9 %.

1876 Otto baut den ersten Gasmotor mit Verdich-tung in Viertakt-Arbeitsweise. Fast gleichzei-tig baut der Engländer Clerk den ersten Zwei-taktmotor mit Gasbetrieb.

1883 Daimler und Maybach entwickeln den erstenschnelllaufenden Viertakt-Benzinmotor mitGlührohrzündung.

1885 Erstes motorgetriebenes Zweirad von Daim-ler. Erster Dreiradkraftwagen von Benz (1886patentiert) (Bild 1).

1886 Erste Vierradkutsche mit Benzinmotor vonDaimler (Bild 2).

1887 Bosch erfindet die Abreißzündung.

1889 Der Engländer Dunlop stellt erstmals pneu-matische Reifen her.

1893 Maybach erfindet den Spritzdüsenvergaser.

1893 Diesel patentiert das Arbeitsverfahren fürSchwerölmotoren mit Selbstzündung.

1897 MAN stellt den ersten betriebsfähigen Diesel-motor her.

1897 Erstes Elektromobil von Lohner-Porsche (Bild 2).

1899 Fiatwerke in Turin gegründet.1913 Einführung der Fließbandfertigung durch

Ford. Produktion der Tin-Lizzy (T-Modell, Bild 3). 1925 laufen bereits 9109 Fahrzeuge aneinem Tag vom Fließband.

1916 Bayerische Motorenwerke gegründet.1923 Erste Lastkraftwagen mit Dieselmotoren von

Benz-MAN (Bild 4).1936 Daimler-Benz baut serienmäßig Pkw mit

Dieselmotoren.1938 Gründung des VW-Werkes in Wolfsburg.1949 Erster Niederquerschnittsreifen und erster

Stahlgürtelreifen von Michelin.1950 Erste Gasturbine im Kraftfahrzeug durch

Rover in England.1954 NSU-Wankel baut den Kreiskolbenmotor

(Bild 4).

1966 Elektronisch gesteuerte Benzineinsprit-zung (D-Jetronic) von Bosch für Serienfahr-zeuge.

1970 Sicherheitsgurte für Fahrer und Beifahrer.1978 Das Anti-Blockiersystem (ABS) wird bei Pkw-

Bremsen erstmalig eingebaut.1984 Einführung von Airbag und Gurtstraffer.1985 Einführung von geregelten Katalysatoren

(Lamdasonde) für bleifreies Benzin.1997 Elektronische Fahrwerk-Regelsysteme.

1 Kraftfahrzeug

1.1 Entwicklung des Kraftfahrzeugs

Daimler Motorrad, 18851 Zylinder, Bohrung 58 mmHub 100 mm, 0,26 ä0,37 kW bei 600 min–1, 12 km/h

Benz Patent-Motorwagen, 18861 Zylinder, Bohrung 91,4 mmHub 150 mm, 0,99 ä0,66 kW bei 400 min–1, 15 km/h

Bild 1: Daimler Motorrad und Benz Motorwagen

Benz-MAN Lastwagen, 5 K 31. Diesel-LKW, 1923

NSU-Spider mit Wankelmotor,1963, 500 cm3, 37 kW bei6000 min–1, 153 km/h

Bild 4: Lastkraftwagen mit DieselmotorPkw mit Wankelmotor

Daimler Motorwagen, 18861 Zylinder, Bohrung 70 mmHub 120 mm, 0,46 ä0,8 kW bei 600 min–1, 18 km/h

Elektromobil, 1897System Lohner-PorscheTransmissionsloser Antriebmit Radnaben-Elektromotor

Bild 2: Daimler Motorwagen und 1. Elektromobil

Ford T-Modell, 19082,9 ä, 15,7 kW bei1600 min–1, 70 km/h

VW-Käfer, 1938985 cm3, 17,3 kW bei3000 min–1, 100 km/h

Bild 3: Ford T-Modell und VW-Käfer

011-039 Kapitel 01:011-039 Kapitel 01 13.04.12 13:13 Seite 11

1.2 Einteilung der Kraftfahrzeuge

Sie werden in zwei Gruppen eingeteilt, die Kraftfahr-zeuge und die Anhängefahrzeuge. Kraftfahrzeuge be-sitzen immer einen maschinellen Antrieb.

Zweispurige KraftfahrzeugeKraftwagen gelten als zwei- oder mehrspurige Kraft-fahrzeuge. Dazu zählen:

� Personenkraftwagen (Pkw). Sie sind hauptsäch-lich zum Transport von Personen, deren Gepäckoder von Gütern bestimmt. Sie können auch An-hänger ziehen. Die Zahl der Sitzplätze ist ein -schließlich Fahrer auf 9 beschränkt.

1 Kraftfahrzeug12

1� Nutzkraftwagen (Nkw). Sie sind zum Transport

von Personen, Gütern und zum Ziehen von An-hängefahrzeugen bestimmt. Personenkraftwagensind keine Nutzkraftwagen.

Einspurige KraftfahrzeugeKrafträder sind einspurige Kraftfahrzeuge mit 2 Rä-dern. Sie können einen Beiwagen mitführen, wobeidie Eigenschaft als Kraftrad erhalten bleibt, wenn dasLeergewicht von 400 kg nicht überschritten wird.Auch das Ziehen eines Anhängers ist möglich. Zuden Krafträdern zählen� Motorräder. Sie sind mit festen Fahrzeugteilen

(Kraftstoffbehälter, Motor) im Kniebereich und mitFußrasten ausgestattet.

� Motorroller. Sie verfügen über keine festen Teileim Kniebereich, die Füße stehen auf einem Bo-denblech.

� Fahrräder mit Hilfsmotor. Sie haben Merkmalevon Fahrrädern, z.B. Tretkurbeln (Moped, Mofa).

1.3 Aufbau eines Kraftfahrzeugs

Die Festlegung der Baugruppen und die Zuordnungvon Baugruppen zueinander ist nicht genormt. Sokann z.B. der Motor als eigene Baugruppe gelten,oder er wird als Unterbaugruppe dem Triebwerk zu-geordnet.Eine in diesem Buch vorgenommene Möglichkeit istdie Einteilung in die 5 Haupt-Baugruppen Motor, An-triebsstrang, Fahrwerk, Fahrzeugaufbau und elektri-sche Anlage.Die Zuordnung der Baugruppen und Bauteile ist imBild 2 dargestellt.

Straßenfahrzeuge sind alle Fahrzeuge, die zumBetrieb auf der Straße vorgesehen sind und nichtan Gleise gebunden sind (Bild 1).

Gelenk-Deichselanhänger

Zentral-achsanhänger

Sattelanhänger

Kraftfahrzeuge

Fahrzeugkombination

Kraftwagen

Personenkraftwagen

Nutzkraftwagen

Kraftomnibus

Lastkraftwagen

Zugmaschine

Krafträder

Anhängefahrzeuge

Straßenfahrzeuge

Bild 1: Übersicht Straßenfahrzeuge

Bild 2: Aufbau eines Kraftfahrzeuges

Gemisch-aufbereitung

Kühlung

Schmierung

Auspuffanlage

Kurbeltrieb

Zylinder

Verbrennungsmotor

HubkolbenmotorOtto-, Dieselmotor

KreiskolbenmotorWankelmotor

Gehäuse

Läufer

Exzenterwelle

Motor Antriebsstrang Fahrwerk

Spannungs-erzeuger

Radauf-hängung

FederungDämpfung

Lenkung

Bremsen

RäderBereifung

ElektrischeVerbraucher

ElektrischeAnlage

Elektromotor

Stator

Rotor

Steuer-elektronik

Spannungs-versorgung

HydrodynamischerDrehmoment-

wandler

Kupplung

Wechselgetriebe

AutomatischesGetriebe

Gelenkwellen

Achsgetriebe

Ausgleichsgetriebe

Kraftfahrzeug

Motorsteuerung

Fahrzeug-aufbau

Rahmen

Karosserie

Ein Kraftfahrzeug besteht aus Baugruppen undderen einzelnen Bauteilen.


Das Rechteck bildet die Systemgrenze (gedachteGrenze), welche ein technisches System von anderenSystemen und/oder von seiner Umgebung abgrenzt.

1.4.2 System Kraftfahrzeug

Das Kraftfahrzeug ist ein komplexes technisches System, bei dem verschiedene Teilsysteme zusam-menwirken, um eine bestimmte Gesamtfunktion zuerfüllen. Die Gesamtfunktion eines Personenkraftwagens istdie Personenbeförderung, die Gesamtfunktion einesLastkraftwagens ist der Gütertransport.

Funktionseinheiten eines KfzSysteme, die einen Funktionsablauf unterstützensind in Funktionseinheiten zusammengefasst (Bild 1).Durch Kenntnis der Funktionsabläufe in den Funk -

1.4.1 Technische Systeme

Jede Maschine bildet ein technisches Gesamtsystem.

Grafisch stellt man ein technisches System durch einRechteck dar (Bild 2).

Die Eingangs- und Ausgangsgrößen werden als Pfei-le gekennzeichnet. Die Anzahl der Pfeile hängt vonder Anzahl der jeweiligen Eingangs- bzw. Ausgangs-größen ab.

1.4 Technisches System Kraftfahrzeug

1 Kraftfahrzeug 13

1

Sicherheitseinrichtung:z.B. Airbag; Gurtstraffer

Übertragungseinheit:z.B. Fahrwerk

Übertragungseinheit:z.B. Antriebsstrang

Antriebseinheit:Motor

Steuerungs- und Regeleinheiten:z.B. Antiblockiersystem

Stütz- und Trageinheit:z.B. Karosserie



Bild 1: System Kraftfahrzeug mit seinen Funktionseinheiten

Die einzelnen Systeme sind gekennzeichnetdurch:• Eingabe (Eingangsgrößen, Input) von außer-

halb der Systemgrenze• Verarbeitung innerhalb der Systemgrenzen• Ausgabe (Ausgangsgröße, Output), die über die

Systemgrenzen an die Umgebung geht (EVA-Prinzip)

Systemgrenze

Kraftstoff

Kraftfahrzeug Bewegungs-energie

Abgas

Wärme

Luft

Bild 2: Allgemeine Systemdarstellung am Beispiel einesKraftfahrzeuges

Merkmale technischer Systeme:• Sie sind nach außen abgegrenzt.• Sie besitzen einen Eingang und Ausgang.• Von Bedeutung ist nur die Gesamtaufgabe,

nicht die Einzelaufgabe, die innerhalb des Sys -tems gelöst wird.


tionseinheiten z.B. Motor, Antriebsstrang, kann dasGesamtsystem Kraftfahrzeug im Hinblick auf War-tung, Diagnose und Reparatur besser verstandenwerden.

Dieses Prinzip lässt sich auf jedes technische Systemanwenden. Das Kraftfahrzeug besteht unter anderemaus folgenden Funktionseinheiten:

● Antriebseinheit● Übertragungseinheit● Stütz- und Trageinheit● Elektrohydraulische Anlagen

(z.B. Steuer- und Regeleinheiten)● Elektrische, elektronische Anlagen

(z.B. Sicherheits einrichtungen)

Jede Funktionseinheit übernimmt eine bestimmteTeilfunktion.

1 Kraftfahrzeug14

1

Teilfunktion: Stellt Antriebsenergie bereit

Funktionseinheit: Antriebseinheit – Motor

Teilfunktion: Übertragen der mechanischenEnergie der Antriebseinheit auf die Antriebsräder

Funktionseinheit: Übertragungseinheit z.B. Antriebsstrang

Teilfunktion: Stützen und tragen, Aufnahme aller Teilsysteme

Funktionseinheit: Fahrzeugaufbau als Stütz- undTrageinheit, z.B. Karosserie

Lenkradwinkel-sensor

Hydraulikeinheit mitintegriertem Regler

Motor-management

2 Drucksensoren amTandem-Hauptzylinder

Gierratensensor Raddrehzahl-sensor

Querbeschleunigungs-sensor

ABS: Antiblockiersystem+ ABV: Automatische Regelung der Bremskraftverteilung+ ASR: Antriebsschlupfregelung+ GMR: Automatische Regelung des Giermomentes= ESP: Elektronisches Stabilitätsprogramm

ABV

GMR

ABSESP

ASRESP

Teilfunktion: Aktiver Schutz der Insassen,Verbesserung der Fahrdynamik

Funktionseinheit: Elektro-hydraulische Anlagen(Steuer- und Regeleinheitenz.B. ABS, ESP usw.)

Steuergerätfür Airbag

Seiten-airbagFahrer

Sicherheits-gurt

Crash-SensorSeitenairbag Fahrer

Sitz mit integriertemSeitenairbag

Teilfunktion: Passiver Schutz der Insassen

Funktionseinheit: Elektr., elektron. Anlagen (Sicherheitseinrichtungen, wie z.B. Airbag, Gurtstraffer)


Damit ein Kraftfahrzeug seine Hauptfunktionen er -füllen kann, müssen verschiedene Teilsysteme zu-sammenwirken (Bild 1). Je enger man die System-grenze zieht, desto kleiner werden die Teilsysteme bis man schließlich zu den einzelnen Bauteilen ge-langt.

Gesamtsystem KraftfahrzeugLegt man die Systemgrenze um das Kraftfahrzeug, sogrenzt man es in der Systembetrachtung gegen dieUmwelt wie Luft und Fahrbahn ab. Eingangsseitigüberschreiten nur Luft und Kraftstoff die System-grenze und ausgangsseitig nur Abgas-, Bewegungs-sowie Wärmeenergie (Bild 2, Bild 3).

1 Kraftfahrzeug 15

1

Funktionseinheiten

Teilsysteme

ElektrischeAnlage

Gesamtsystem Kraftfahrzeug

z.B.:• Kupplungs-

system• Getriebe• Gelenkwellen• Achsgetriebe

z.B.:• Federung• Bremsen• Räder• Reifen

z.B.:• Karosserie• Seitenaufprall-

schutz• Rahmen

z.B.:• Beleuchtung• Zündung• Daten-

übertragungs-systeme

• Komfort-systeme

z.B.:• Motorsteuerung• Kurbeltrieb• Motor-

schmierung• Motorkühlung• Abgassystem• Luftsysteme

FahrwerkStütz- undTrageinheit

Fahrzeugaufbau

Übertragungs-einheit

Antriebsstrang

AntriebseinheitMotor

Bild 1: Systemverbund eines Kraftfahrzeugs

1.4.3 Teilsysteme im Kraftfahrzeug

Für jedes Teilsystem gilt das EVA-Prinzip (Bild 3).

Eingabe. Auf der Eingangsseite des Getriebes wirkendie Motordrehzahl, das Motordrehmoment und dieMotorleistung. Verarbeitung. Im Getriebe werden Drehzahl undDrehmoment gewandelt.Ausgabe. Auf der Ausgangsseite werden Abtriebs-drehzahl, Abtriebsdrehmoment und Abtriebsleis -tung, sowie Wärme abgegeben.Wirkungsgrad. Die Abtriebsleistung ist um die Ver -luste im Getriebe vermindert.

Das Teilsystem Getriebe ist über weitere Teilsysteme,wie z.B. Gelenkwelle, Achsgetriebe, Antriebswellenmit den Antriebsrädern verkettet.

SystemKraftfahrzeug Fahrbewe-

gung

Eingabe (Input) Ausgabe (Output)

Luft+

Kraftstoff

(chemischgebundeneEnergie)

Umwelt (Luft, Straße)

Systemgrenze

Verarbeitung

Abgas+

(mecha-nischeEnergie)

Bild 2: System Kraftfahrzeug

Eingabe Ausgabe

Motor

Verarbeitung

Kupplung GetriebeAchs-antrieb

Antriebs-räder

• Motordrehzahl• Motor-

drehmoment• Motorleistung

• Ausgangsdrehzahl• Ausgangs-

drehmoment• Ausgangsleistung

Systemgrenze

Gelenkwelle

Getriebe

Bild 3: Teilsystem: Getriebe


1.5 Wartung und Instandhaltung

Zur Durchführung werden vom Hersteller Instand-haltungspläne und Ersatzteilkataloge bereitgestelltsowie Reparaturanweisungen herausgegeben. Die-se stehen z.B. als Reparaturhandbuch, Mikroficheoder als menügesteuerte Computerprogramme fürPersonalcomputer (PC) zur Verfügung.

Instandhaltung. Instandhaltungsarbeiten beinhalten:� Inspektion, z.B. Prüfen� Wartung, z.B. Ölwechsel, Schmieren, Reinigen� Instandsetzung, z.B. Reparieren, Austauschen

Kundendienst. Fahrzeughersteller und Kfz-Werkstät-ten bieten einen sachkundigen Kundendienst an. Sowird beispielsweise ein neues Kraftfahrzeug ord-nungsgemäß zur Erstinbetriebnahme dem Kundenzur Übernahme bereitgestellt. Des weiteren werdendurch Fachpersonal Instandhaltungsarbeiten durch -geführt, die der Betreiber nicht selbst erledigen kann.Die zur Funktions- und Werterhaltung notwendigenMaßnahmen sind vom Hersteller in den Instand -haltungsvorschriften festgelegt. Sie sind für Kraftfahr-zeuge in Wartungs- und Instandhaltungspläne festge-halten. Es werden folgende Serviceintervalle unterschieden:� Feste Serviceintervalle (Wartungsplan)� Flexible Serviceintervalle� Neue Servicestrategien

WartungsplanEr gibt Auskunft über die festgelegte Service- bzw. In-spektionszeitpunkte, z.B. soll nach 20.000 km odernach 12 Monaten Betriebszeit eine Hauptinspektiondurchgeführt werden.

Inspektionsplan. Aus ihm ist der vorgeschriebeneUmfang der Inspektion zu entnehmen (Bild 1, Seite 17).

Flexible Service-IntervalleMit modernen Motormanagementsystemen ist esmöglich, entsprechend den Betriebsbedingungen

eines Fahrzeugs, die Serviceintervalle anzupassen.Zur Berechnung der verbleibende Fahrstrecke bis zurInspektion werden neben dem Kilometerstand ver-schiedene Einfluss größen aufgezeichnet und in dieBerechnung mit einbezogen. Ist der Inspektionster-min erreicht, wird dies dem Fahrer frühzeitig über einDisplay mitgeteilt (Bild 1). In der Werkstatt wird die Arbeit dann nach Inspektionsplan (Bild 1, Seite 17)ausgeführt.

Ölwechselintervall. Es kann auf zwei Arten ermitteltwerden:� Auf einer virtuellen Datenbasis, d.h. aus der

zurückgelegten Wegstrecke, dem dabei verbrauch-ten Kraftstoff und dem dabei durchlaufenen Tem-peraturprofil des Öls ergibt sich ein Maß für denVerschleiß des Motoröls.

� Dem tatsächlichen Ölzustand, d.h. der Ölzustands-sensor ermittelt Füllhöhe und Qualität welche inVerbindung mit der zurückgelegten Fahrstreckeund der Motorlast berücksichtigt wird.

Verschleißzustand Bremsbeläge. Der Verschleiß derBremsbeläge wird elektrisch ermittelt. Hat derBremsbelag die Verschleißgrenze erreicht, wird eineKontaktschleife im Belag durchtrennt. Aus derBremshäufigkeit, der Bremsbetätigungszeit sowieden gefahrenen Kilometern wird die theoretisch ver-bleibende Restfahrstrecke ermittelt, das Wechselin-tervall festgelegt und dem Fahrer angezeigt.

Verschleißzustand Innenraumfilter. Die Berechnungder verbleibenden Standzeit des Staub- und Pollen-filters erfolgt auf der Datenbasis von Außenlufttem-peratursensor, Heizungsnutzung, Umlufteinstellung,Fahrgeschwindigkeit, Lüfterdrehzahl, Kilometer-stand und Datum.

Zündkerzen werden weiterhin wegabhängig z.B.nach bis zu 100000 km ausgetauscht.

Betriebsstoffe wie Kühl- und Bremsflüssigkeit wer-den nach der Betriebszeit z.B. 2 oder 4 Jahren ge-wechselt.

1 Kraftfahrzeug16

1Zur Erhaltung der Betriebssicherheit eines Kraft-fahrzeuges und auch zur Wahrung von Ge währ -leistungsansprüchen ist fachkundige Wartungund Instandhaltung entsprechend den Hersteller -vor schriften, z.B. durch den Kundendienst, not-wendig.

Die Wartungs- und Inspektionsarbeiten sind ent-sprechend vorgegebener Pläne durchzuführen.Die Ausführung der Arbeiten sind auf dem In-spektionsplan zu kennzeichnen und durch Unter-schrift vom ausführenden Mechaniker zu bestäti-gen.

Bremsflüssigkeit

Motoröl

Bremsbeläge hinten

Zündkerzen

Mikrofilter

Bild 1: Verschleißanzeigen


Neue ServicestrategienAuf Basis gesammelter Daten, wie Ist-Zustand derVerschleißteile und Betriebsstoffe sowie der Fahrge-wohnheit wird der Servicezeitpunkt errechnet. Nachdieser bedarfsgerechten Servicestrategie wird nurgewartet, wenn ein Bauteil abgenutzt oder ein Be-triebsstoff verbraucht ist.Neu ist, dass der Bordcomputer online die im Schlüs-sel abgespeicherte Kunden- und Serviceumfangsda-ten an die Werkstatt überträgt. Der Kundenberater

hat dann genügend Zeit eventuell benötigte Ersatz-teile, z.B. Bremsbeläge zu bestellen und mit demKunden einen passenden Termin zu vereinbaren. Ausfallbedingte Reparaturen sollen durch frühe Pro-blemerkennung vermieden werden. Weitere Vorteilesind: � Exakt geplante Termine� Keine Wartezeiten� Keine Informationsverluste� Flexible Serviceleistungen

1 Kraftfahrzeug 17

1

Bild 1: Inspektionsplan

VL mm

Inspektionsplan

Auftrags-Nr.: Fzg-Type: Fzg-Halter:

Km-Stand: Fzg-Alter: Zusatzarbeiten z.B. AU: …………

Durchzuführende Wartung

i.o.

n.i.o

.be

hobe

n

Elektrik

Fahrzeug von außen

Bereifung

Fahrzeug von unten

Motorraum

Frontbeleuchtung. Funktion prüfen:Standlicht, Abblendlicht, Fernlicht, Nebel-scheinwerfer, Blink- und Warnblinkanlage

Heckbeleuchtung. Funktion prüfen: Bremslicht,Rücklicht, Rückfahrscheinwerfer, Nebelschluss-leuchte, Kennzeichenbeleuchtung, Kofferraum-beleuchtung, Standlicht, Blink- u. Warnblinkanlage

Innenraum- und Handschuhkastenbeleuchtung,Zigarettenanzünder, Signalhorn und Kontroll-lampen: Funktion prüfen

Eigendiagnose: Fehlerspeicher aller Systemeabfragen(Ausdruck hinten in Bordbuchtasche stecken)

Türfeststeller und Befestigungsbolzen: Schmieren

Scheibenwisch- /Waschanlage und Scheinwerfer-reinigungsanlage: Funktion und Spritzdüsen-Ein-stellung prüfen

Scheibenwischerblätter: Auf Beschädigung prüfen,Ruhestellung prüfen; bei rubbelnden Wischer-blättern: Anstellwinkel prüfen

Bereifung: Zustand, Reifenlaufbild,Fülldruck prüfen, Profiltiefe eintragen

VR mm

HL mm HR mm

Motoröl: Ablassen oder absaugen, Ölfilter ersetzen

Motor und Bauteile im Motorraum:Sichtprüfung auf Undichtigkeiten undBeschädigungen durchführen

Keilriemen, Keilrippenriemen:Zustand und Spannung prüfen

Getriebe, Achsantrieb und Gelenkschutzhüllen:Sichtprüfung auf Undichtigkeiten und Beschädi-gungen durchführen

Schaltgetriebe / Achsantrieb: Ölstand prüfen

Bremsanlage: Sichtprüfung auf Undichtigkeitenund Beschädigungen durchführen

Bremsbeläge vorn und hinten: Dicke prüfen

Unterbodenschutz: Sichtprüfung auf Beschädigun-gen durchführen

Abgasanlage: Sichtprüfung auf Undichtigkeitenund Beschädigungen durchführen

Spurstangenköpfe: Spiel, Befestigung undDichtungsbälge prüfen; Achsgelenke: Sicht-prüfung der Dichtungsbälge auf Undichtigkeitenund Beschädigungen durchführen

Motoröl: Ölstand prüfen (Beim Inspektionsservicemit Filterwechsel, Ölwechsel durchführen)

Motor und Bauteile im Motorraum (von oben):Sichtprüfung auf Undichtigkeiten und Beschädi-gungen durchführen

Scheibenwisch-/Waschanlage: Flüssigkeit auffüllen

Kühlsystem: Kühlmittelstand und Frostschutzprüfen; Sollwert: –25°C

Istwert (gemessener Wert): °C

Staub- und Pollenfilter: Filtereinsatz ersetzen(alle 12 Monate oder alle 15000 km)

Zahnriemen für Nockenwellenantrieb: Zustandund Spannung prüfen

Luftfilter: Gehäuse reinigen und Filtereinsatzersetzen

Kraftstofffilter: Ersetzen

Servolenkung: Ölstand prüfen

Bremsflüssigkeitsstand (abhängig vom Belag-verschleiß): Prüfen

Batterie: Prüfen

Leerlaufdrehzahl: Prüfen

Scheinwerfereinstellung / Dokumentation /Endkontrolle

Scheinwerfereinstellung: Prüfen

Service-Aufkleber: Termin für den nächstenService (auch Bremsflüssigkeitswechsel) inAufkleber eintragen und Aufkleber am Türholm(B-Säule) anbringen

Probefahrt durchführen

Datum / Unterschrift (Monteur)

Datum / Unterschrift (Endkontrolle)


1.6 Filter, Aufbau und Wartung

Filter im Kfz (Bild 1) können nach zwei Kriterien ein-geteilt werden. Nach den Wirkprinzipien und nachdem zu filternden Medium.Wirkprinzipien. Feste Verunreinigungen werden ausströmenden Medien, wie z.B. Luft, Öl, Kraftstoff undWasser herausgefiltert durch die:� Siebwirkung, z.B. Sieb- und Faserfilter � Haftwirkung, z.B. Nassfilter� Magnetwirkung, z.B. Magnetabscheider� Fliehkraftwirkung, z.B. ZentrifugalfilterSiebfilter. Die Filterwirkung wird dadurch erreicht,dass die Abmessungen der Filtermaschen kleiner alsdie Verunreinigungen sind (Bild 2).

Haftfilter. Sind meist Nassluftfilter. Verunreinigun-gen, wie Staub, kommen mit der ölbenetzten Filter-fläche in Berührung und bleiben dort haften.Magnetfilter. Aus dem vorbeiströmenden Mediumwerden ferromagnetische Verunreinigungen angezo-gen, z.B. von der Ölablassschraube.Zentrifugalfilter. Das zu filternde Medium, z.B. Luft,wird in Rotation versetzt. Verunreinigungen werdendurch die Fliehkräfte an die Wand des Filters ge-drückt, wo sie sich absetzen.Filter werden unterschieden nach� Luft- und Abgasfilter� Kraftstofffilter� Schmierölfilter� Innenraumfilter, z.B. Pollen-, Smog- und Ozonfilter� Hydraulikfilter, z.B. für ATF-Öle

1.6.1 Luftfilter

Der Staub in der Luft besteht aus kleinsten Teilchen(0,005 mm bis 0,05 mm). Er führt zum Teil auch Quarzmit sich. Je nach Einsatz des Kraftfahrzeuges (Auto-bahn, Baustelle) schwankt die Staubmenge. DieseStaubmenge würde mit dem Schmieröl eine Schleif-masse bilden und starken Verschleiß, besonders anZylinderlaufbahn, Kolben und Ventilführung verursa-chen.

1 Kraftfahrzeug18

1

Die Filter eines Kraftfahrzeugs haben die Aufgabe,Motoren, Bauteile und die Atemluft der Insassenvor Verunreinigungen zu schützen.

Luftfilter sollen die Ansaugluft reinigen und dieAnsauggeräusche des Motors dämpfen.

Sieb

Maschen

Strömungs-richtung

Verunreinigung

Bild 2: Wirkungsweise eines Siebfilters

Zylinderkopf-haube mitintegriertemÖlabscheider

Ölnebel-abscheider

Luftfilter mitWartungs-anzeige

Wasser-abscheider

Luftfilter-element

Kühlwasser-filter

InlineKraftstofffilter

Wischwasser-filter

Dieselfilter-modul

MetallfreiesKraftstofffilter-element

Intank Benzin-filterelement

Tankentlüf-tungsfilter

Harnstofffilterfür SCR-Kata-lysatoren

Innenraumfilter

Getriebeölfilter

Lenk-hydraulikfilter

Brems-hydraulikfilter

Fahrwerks-hydraulikfilter

Trockenmittel-box

Ölwechselfilter

Ölfiltermodul

MetallfreiesÖlfilterelement

System zurKurbelgehäuse-entlüftung mitMultizyklonfilter

Nebenstrom-Ölzentrifuge

E-Box-Filter

5

4

3

2

1

6

7

8

9

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13

14

1516171819202122

23

24

25

54

3

21

6 7 8 9 10

11

12

Bild 1: Filter im modernen Kraftfahrzeug


Standzeit dieses Kombinationsfilters wird dadurchverbessert.

1.6.2 Kraftstofffilter

Man unterscheidet:� Grobfilter � Filter-Elemente� Leitungsfilter � Wechselfilter

Kraftstoffgrobfilter. Sie kommen als Vorfilter z.B. alsSaugfilter im Kraftstoffbehälter zum Einsatz. Meistsind sie als Siebfilter mit einer Maschenweite von etwa 0,06 mm ausgeführt und bestehen aus einemengmaschigen Draht- oder Polyamidgeflecht.

Kraftstoffleitungsfilter (In-Line-Filter) dienen zurFeinfilterung. Es werden Papierfilter mit einer Poren-größe zwischen 0,002 mm und 0,001 mm verwendet.Sie werden in die Kraftstoffleitung eingebaut und beider Wartung als Ganzes ausgetauscht.

Kraftstofffilter-Elemente. Sie sind auswechselbarund befinden sich in einem eigenen Gehäuse, das am Motor angebaut ist. Für die Feinfilterung werdenEinsätze aus Papier oder Filz verwendet.

Kraftstoff-Wechselfilter (Boxfilter) (Bild 3). Sie beste-hen aus Gehäuse und Filtereinsatz und werden beider Wartung als Ganzes ausgetauscht.

Für die Feinfilterung werden ebenfalls Einsätze ausPapier und Filz verwendet. Beim Sternfiltereinsatz istdas sternförmig gefaltete Papier um ein gelochtes

1 Kraftfahrzeug 19

1FilterartenFolgende Luftfilter kommen zum Einsatz:� Trockenluftfilter � Ölbadluftfilter� Nassluftfilter � Zyklonvorabscheider

Trockenluftfilter. Bei ihm erfolgt die Staubaufnahmemeistens durch auswechselbare Filterelemente ausgefaltetem Papier. Sie gehören heute zur Standard-ausrüstung bei Pkw und Nkw. Die Lebensdauer derFilterelemente hängt von der Größe der Papierflächeund von dem Staubgehalt der Luft ab. Um den Durch-flusswiderstand gering zu halten, sind große Ober-flächen erforderlich. Gleichzeitig dämpft der Luftfilterdie Ansauggeräusche.Luftfilter, die nicht rechtzeitig erneuert oder gereinigtwerden, haben wegen des zunehmenden Durch-strömwiderstandes eine schlechtere Füllung des Zy-linders sowie eine geringere Motorleistung zur Folge.Feinstäube, die den Filter passieren, tragen im Mo-toröl zur Verschlammung bei. Ist das Filter ver-schmutzt, so muss es erneuert werden.

Nassluftfilter werden teilweise noch in Motorrädernverwendet. Der Filtereinsatz besteht aus einem Ge-strick aus Metall oder Kunststoff, das mit Öl benetztist. Die durchströmende Luft kommt mit der großen,ölbenetzten Oberfläche in Berührung. Der in der Luftmitgeführte Staub wird festgehalten. Die Standzeitbeträgt nur etwa 2500 km. Danach muss er gereinigtund wieder mit Öl benetzt werden.

Ölbadluftfilter. Im Filtergehäuse befindet sich unterdem Filtereinsatz aus Metallgewebe ein Ölbad (Bild 1). Die einströmende Luft trifft auf den Ölspiegelund reißt aus dem Ölbad Tropfen mit, die sich im Fil-tereinsatz absetzen. Von dort tropfen sie ab und neh-men den angesammelten Staub mit in das Ölbad.Wegen dieser Selbstreinigung haben Ölbadluftfiltergegenüber Nassluftfiltern eine höhere Standzeit.

Zyklonvorabscheider sind unentbehrlich für Mo -toren, die ständig in sehr staubhaltiger Luft arbeitenmüssen. Die angesaugte Luft wird in rasche Drehungversetzt (Bild 2) und der grobe Staub durch die Zentrifugalkraft ausgeschieden (Grobfilter). Der nochin der Ansaugluft enthaltene feine Staub wird an -schließend z.B. in einem Trockenluftfilter gefiltert. Die

Luftaustritt

Regenkappe

Ölbad

Lufteintritt

Bild 1: Ölbadluftfilter

reine Luft (Luftaustritt)

Staub

Staubsammel-behälter

Durchgangszyklon

Lufteintritt

Bild 2: Zyklonluftfilter

Sie sollen die Kraftstoffanlage vor Verunreinigun-gen schützen und gegebenenfalls Wasser ab-scheiden.

Zulaufungefiltert Zentralrohr

gefilterterKraftstoff

ungefilterterKraftstoff

Papier-filter-

element

Bild 3: Boxfilter mit Sternfiltereinsatz


Zentralrohr gelegt. Die Papierfalten sind oben undunten durch Deckscheiben abgeschlossen. Der Kraft-stoff durchfließt das Filter von außen nach innen (ra-dial). Die Schmutzteilchen bleiben an der Filterober-fläche hängen und sinken ggf. nach unten ab. DasWasser kann die feinen Filterporen nicht durchdrin-gen und läuft an der Außenseite des Filterpapiers auf-grund seiner, im Vergleich zum Kraftstoff, höherenDichte nach unten ab. Es sammelt sich im Wasser-sammelraum des Filtergehäuses. Der gefilterte Kraft-stoff fließt durch die Löcher des Zentralrohres nachinnen und dann weiter nach oben ab.Wasserabscheider. (Bild 1). Sie werden bei Militär-,Baustellen- und Geländefahrzeugen mit Dieselmotorverwendet, um größere Mengen Wasser abzuschei-den. Bei Boxfilter mit Wasserspeicher kann ange -sammeltes Wasser durch Verwendung einer durch-sichtigen Filterkappe angezeigt werden oder von einem eingebauten Wasserstandsensor (elektroni-sche Leitfähigkeitssonde) erkannt und von einerWarnleuchte in der Instrumententafel angezeigt werden. Eine Ablassschraube am Filtergehäuse er-möglicht das Ablassen von angesammelten Wasser.

1.6.3 Ölfilter

Der Aufbau und die Funktion des Ölfilters ist wie beimKraftstoffwechselfilter (Bild 3, S. 19). Die Filtereinsätzeentfernen Schmutzteilchen bis etwa 10 µm. Verunrei-nigungen im Öl, wie z.B. Metallabrieb, Ruß und Staub-partikel verschlechtern die Qualität des Öls und er-höhen damit den Verschleiß. Durch den Ölfilter ver-längern sich die Ölwechselintervalle und die Kühlungdes Ölstroms wird verbessert . Ölfilter können jedochkeine flüssigen oder im Öl gelösten Verunreinigungenentfernen. Sie haben auch keinen Einfluss auf chemi-sche oder physikalische Verän derungen des Öls imMotorbetrieb, z.B. durch die Alterung.

1.6.4 Hydraulikfilter

Es sind Siebfilter, die zur Reinigung von Hydraulik-flüssigkeiten, wie z.B. Bremsflüssigkeit, ATF-Öle inServolenkungen und Automatikgetrieben dienen.Kunstoffsiebe werden z.B. bei Ausgleichsbehälternvon Hauptzylindern angewandt. Flache Papierwech-selfilter finden z.B. bei Automatikgetrieben Verwen-dung.

1.6.5 Innenraumfilter

Innenraumfilter (Bild 2) bestehen aus drei bis vier Lagen. Das Vorfilter hält den groben Schmutz zurück.An dem Mikrofaserflies der mittleren Lage, bleibendurch die elektrostatische Aufladung auch kleinsteVerunreinigungen der Luft hängen. Die dritte Lagedient als Trägerschicht. Die vierte Lage mit Aktivkoh-le nimmt gegebenenfalls eindringende gasförmigeSchadstoffe wie Ozon und Abgase auf. Geruchinten-sive Substanzen werden hier ebenfalls weitgehendneutralisiert.

1.6.6 Wartung

1 Kraftfahrzeug20

1

Temperaturschalter

Filterkopf

elektrischerAnschluss für

Heizelement

Anschluss fürWasserstandssensor

Verschluss-schraube mitWasserablaufventil

Filterpatrone

Heizelement

Zulauf Ablauf

Bild 1: Boxfilter mit Wasserabscheider

Wartungshinweise� Filterwechsel nach Herstellerangaben vorneh-

men (Zeitintervall bzw. Kilometer-Leistung).� Die Zeit- bzw. Kilometer-Abstände sind in War-

tungsplänen, die durchzuführenden Filterwech-sel in Inspektionsplänen festgehalten (vgl.Kap.1.5).

� Papierfilter müssen gewechselt werden.� Schaumstofffilter können ausgewaschen und

müssen entgegen der Strömungsrichtung aus-geblasen werden.

� Wasser-Kraftstoff-Gemisch aus dem Kraftstoff-filter muss umweltgerecht entsorgt werden.

Sie vermeiden eine vorzeitige Schmierölver-schlechterung, indem sie die vom Schmieröl auf-genommenen Verunreinigungen herausfiltern.

Vorfilter

Mikro-faser-flies

Staub- und SchmutzteilchenPollen und Bakterienschädliche u. übelriechende Gase

Aktiv-kohle

Trägerflies

Bild 2: Aufbau eines Innenraumfilters

Sie filtern die Luft für die Insassen und schützensie somit vor Staub, Pollen, und schädlichen Gasen, z.B. Smog oder Ozon.


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Fachkunde Karosserie- und Lackiertechnik...lichen Kenntnisse dienen. Allen an der Kraftfahrzeugtechnik Interessierten soll das Werk eine Erweiterung des Fachwissens durch Selbststudium