17
Tabellenbuch Kraftfahrzeugtechnik Mathematik Betriebsführung Grundkenntnisse Werkstoffkunde Zeichnen Fachkenntnisse Kraftfahrzeugtechnik Elektrische Anlage Vorschriften EUROPA-FACHBUCHREIHE für Kraftfahrzeugtechnik VERLAG EUROPA-LEHRMITTEL · Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG Düsselberger Straße 23 · 42781 Haan-Gruiten Europa-Nr.: 20566 ohne Formelsammlung Europa-Nr.: 2056X mit Formelsammlung 17. Auflage Lektorat: Rolf Gscheidle, Studiendirektor Tabellen Formeln Übersichten Normen

Tabellenbuch Kraftfahrzeugtechnik · der und Tabellen sind nach methodischen und didaktischen Gesichtspunkten gestaltet. Zielgruppen Auszubildende, Facharbeiter, Techniker, Meister

  • Upload
    others

  • View
    5

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • TabellenbuchKraftfahrzeugtechnik

    • Mathematik • Betriebsführung • Grundkenntnisse • Werkstoffkunde • Zeichnen • Fachkenntnisse Kraftfahrzeugtechnik • Elektrische Anlage• Vorschriften

    E U R O PA - FAC H B U C H R E I H Efür Kraftfahrzeugtechnik

    VERLAG EUROPA-LEHRMITTEL · Nourney, Vollmer GmbH & Co. KGDüsselberger Straße 23 · 42781 Haan-Gruiten

    Europa-Nr.: 20566 ohne FormelsammlungEuropa-Nr.: 2056X mit Formelsammlung

    17. Auflage

    Lektorat: Rolf Gscheidle, Studiendirektor

    Tabellen Formeln Übersichten Normen

  • Autoren des Tabellenbuches Kraftfahrzeugtechnik:

    Fischer, Richard Studiendirektor Polling – MünchenGscheidle, Rolf Studiendirektor WinnendenGscheidle, Tobias Studiendirektor Sindelfingen – StuttgartHeider, Uwe Kfz-Elektriker-Meister, Trainer Audi AG Neckarsulm – EllhofenHohmann, Berthold Studiendirektor Eversbergvan Huet, Achim Oberstudienrat Oberhausen – EssenKeil, Wolfgang Oberstudiendirektor MünchenLohuis, Rainer Oberstudienrat Hückelhoven – AachenMann, Jochen Studiendirektor SchorndorfSchlögl, Bernd Studiendirektor Rastatt – GaggenauSteidle, Bernhard Studiendirektor Stuttgart – NeckarsulmWimmer, Alois Oberstudienrat Berghülen

    Lektorat und Leitung des Arbeitskreises:

    Rolf Gscheidle, Studiendirektor, Winnenden

    Bildbearbeitung:

    Zeichenbüro des Verlages Europa-Lehrmittel, Leinfelden-Echterdingen

    17. Auflage 2017, korrigierter Nachdruck 2018

    Druck 6 5 4 3 2

    Alle Drucke dieser Auflage sind im Unterricht nebeneinander einsetzbar, da sie bis auf die korri giertenDruckfehler und kleine Normänderungen unverändert sind.

    ISBN 978-3-8089-2127-4 ohne Formelsammlung

    ISBN 978-3-8085-2137-3 mit Formelsammlung

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

    © 2017 by Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG, 42781 Haan-Gruitenhttp://www.europa-lehrmittel.de

    Satz und Layout: rkt, 42799 Leichlingen, www.rktypo.com

    Umschlag: braunwerbeagentur, 43477 Radevormwald

    Umschlagfotos: Daimler AG, Stuttgart und © Anna Om – Fotolia.com

    Druck: M.P. Media-Print Informationstechnologie GmbH, 33100 Paderborn

  • VORWORT 3

    M

    B

    G

    W

    Z

    F

    E

    V

    Vorwort

    Die neu gestaltete und umfassend überarbeitete Auflage des TabellenbuchesKraftfahrzeugtechnik dient als Nachschlagewerk von kraftfahrzeugtechnischenProblemstellungen in Service, Reparatur, Diagnose sowie Um- und Nachrü-stung. Alle technisch aktuellen Themen wurden neu aufgenommen und die Bil-der und Tabellen sind nach methodischen und didaktischen Gesichtspunktengestaltet.

    Zielgruppen

    Auszubildende, Facharbeiter, Techniker, Meister und Studierende des BereichesKraftfahrzeugtechnik.

    Hinweise für den Benutzer

    Inhaltsverzeichnis. Zum schnellen Aufsuchen von Sachverhalten ein ausführli-ches Inhaltsverzeichnis vorangestellt.

    Sachwortverzeichnis. Es ermöglicht ein rasches Auffinden von Inhalten undBegriffen.

    Griffleiste. Um ein schnelles Auffinden der 8 Sachgebiete zu ermöglichen, istjedem Abschnitt eine Griffmulde zugeordnet.

    Inhalt

    Mathematik. Das Kapitel ist gegliedert in allgemeine Grundlagen und fachspezi -fische Berechnungen am Kraftfahrzeug.

    Bei den Formeln werden zwei Gleichungsarten unterschieden:Größengleichungen nach DIN 1313 (rot umrahmt)Zahlenwertgleichungen (blau umrahmt).

    Hinweis: Bei Zahlenwertgleichungen müssen die Größen in den angegebenenEinheiten eingesetzt werden.

    Betriebsführung. In diesem Kapitel werden Grundlagen, Auftragsabwicklung,Qualitätssicherung und Kostenrechnen behandelt.

    Grundkenntnisse. In diesem Kapitel sind Grundkenntnisse der Physik, Chemie,Informationstechnik sowie des Steuerns und Regelns tabellarisch dargestellt.Ebenso sind metalltechnische Grundlagen, Fügetechniken, Normteile und dieGrundlagen der Zerspantechnik übersichtlich zusammengestellt.

    Werkstoffkunde. Aufbau, Herstellung und Arten von Kraftstoffen sowie weitereBetriebs- und Hilfsstoffe sind nach neuester Norm zusammengestellt. AktuelleKühlflüssigkeiten, Kältemittel und AdBlue wurden aufgenommen.

    Zeichnen. Hier sind geometrische Grundkonstruktionen, grafische Darstellun-gen und alle notwendigen Normen, Grenzabmaße und Passungen zum Techni-schen Zeichnen aufgeführt.

    Fachkenntnisse. Dieses Kapitel umfasst wichtige kraftfahrzeugtechnische Inhal-te, dargestellt in tabellarischer Form. Vorangestellt sind Tabellen mit Fahrzeug-daten von Pkw, Krafträder, Nkw und Traktoren.

    In den Unterkapiteln Motor, Antriebsstrang, Fahrwerk und Fahrzeugbau sindtechnische Neuerungen, wie z. B. Kühl-, Schmier- und Gemischbildungs sys teme,Abgasnachbehandlung, Hybridantriebe, E-Maschine, IT-Netz, Freischalten vonElektrofahrzeugen, automatisierte Schaltgetriebe, Reifen, Ventile, Ab schnitts -reparatur, Lackieren sowie EBS-Druckluftbremsanlage, neu aufgenommen.

    Elektrische Anlage. Hier sind alle wichtigen elektrischen Geräte und Systemebehandelt. Neu aufgenommen sind: Neue Bus- und Kom fort systeme, Hochvolt-Technik, Fehlersuchpläne, Fahrerassistenzsysteme.

    Vorschriften. In diesem Kapitel sind wichtige kraftfahrzeugtechnische Vorschrif-ten sowie Vorschriften zur Unfallverhütung nach den neuesten technischen undgesetz lichen Bestimmungen zusammengestellt, wie z. B. Gefährdungskenn -linien, Vorschriften E-Mobilität, Nkw-Ladevorschriften, Ladungssicherung undBremsenprüfung Nkw.

    Sommer 2017 Die Autoren des Arbeitskreises Kfz-Technik

    Mathematik 6 … 96

    Inhaltsverzeichnis 5

    Inhaltsverzeichnis 97

    Inhaltsverzeichnis 119

    Inhaltsverzeichnis 217

    Inhaltsverzeichnis 427

    Grundkenntnisse 120 … 160

    Inhaltsverzeichnis 161

    Betriebsführung 98 … 118

    Werkstoffkunde 162 … 198

    Inhaltsverzeichnis 199

    Zeichnen 200 … 216

    Fachkenntnisse 218 … 426

    Inhaltsverzeichnis 515

    Elektrische Anlage 428 … 514

    Vorschriften 516 … 559

  • 4 FIRMENVERZEICHNIS

    Firmenverzeichnis

    Alcan Aluminiumwerke GmbHWerk Nürnberg

    ARAL AG, Bochum

    Audatex Deutschland, Minden

    Audi AGIngoldstadt, Neckarsulm

    Behr GmbH & Co, Stuttgart

    Beissbarth GmbHAutomobil ServicegeräteMünchen

    Beru-BorgWarnerFederal-MogulLudwigsburg

    BMWBayrische Motoren-Werke AGMünchen

    Continental Teves AG & Co, OHGFrankfurt

    ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart

    Case-SteyrLandmaschinentechnik GmbHSt.Valentin Österreich

    Citroen Deutschland AG, Köln

    Continental Aftermarket GmbH,Eschborn

    Daimler AG, Stuttgart

    Dataliner RichtsystemeAhlerstedt

    DEKRA AG, Stuttgart

    Deutsche BP AG, Hamburg

    Deutsche GesetzlicheUnfallversicherungMünchen

    Deutz Fahr Agrarsysteme GmbHLauingen

    Dhollandia Deutschland GmbH,Glinde

    Ducati Motor DeutschlandKöln

    DUNLOP GmbH, Hanau/Main

    J. Eberspächer, Esslingen

    ESSO AG, Essen

    FAG KugelfischerGeorg Schäfer AGSchweinfurt

    Fendt Agro, Marktoberdorf

    Ferrari Deutschland GmbHWiesbaden

    Ford-Werke AG, Köln

    Getrag, Getriebe- und Zahnradfabrik GmbHLudwigsburg

    GewerbeaufsichtsamtMünchen-Land

    GKN Löbro GmbHOffenbach/Main

    Glasurit GmbHMünster, Westfalen

    Graubremse GmbH, Heidelberg

    Hella KG, Hueck & Co, Lippstadt

    HONDA DEUTSCHLAND GMBHOffenbach/Main

    Huf Hülsbeck & Fürst GmbH & Co KGVelbert

    Michael Immler GmbHImmenstadt

    IVECO-Magirus AG, Ulm

    John Deere, Bruchsal

    Josam Richttechnik GmbHHenstedt-Ulzburg

    Koch AchsmessanlagenWennigsen

    MSI MotorserviceInternational GmbHKolbenschmidtPierburg / Neckarsulm

    Knorr-Bremse GmbHMünchen

    KTM Sportmotorcycles AG,Mattighofen/Österreich

    LuK GmbH, Bühl / Baden

    MAHLE GmbH, Stuttgart

    MAN MaschinenfabrikAugsburg-Nürnberg AG, München

    Mann und Hummel, FilterwerkeLudwigsburg

    Mazda Motors Deutschland GmbHLeverkusen

    MCC – Micro Compact Car GmbHBöblingen

    Messer-Griesheim GmbHFrankfurt/Main

    Metzeler Reifen GmbH,Techn. KundendienstMünchen

    Michelin Reifenwerke AG & Co KGaAKarlsruhe

    NGK, Ratingen

    OMV AG, Wien

    Adam Opel AG, Rüsselsheim

    OZ Deutschland GmbHBiberach

    Piaggio Gilera Deutschland GmbHDieburg

    Pirelli Deutschland GmbHBreuberg

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

    Renault Nissan Deutschland AGBrühl

    Ringfeder VBG GroupTruck EquipmentKrefeld

    SCANIA Deutschland GmbHKoblenz

    Siemes Deutschland, München

    SKF Kugellagerfabriken GmbHSchweinfurt

    Spicer Gelenkwellenbau GmbHEssen

    Subaru Deutschland GmbHFriedberg/Hessen

    Sun Electric Deutschland GmbHMettmann

    Technolit GmbH, Großlüder

    Temic Elektronik, Nürnberg

    Toyota Deutschland GmbHKöln

    TÜV, München

    Volkswagen AG, Wolfsburg

    Wabco Westinghouse GmbHHannover

    ZF Friedrichshafen AGFreidrichshafen

    ZF Getriebe GmbHSaarbrücken

    ZF Sachs AG, Schweinfurt

    Die nachfolgend aufgeführten Firmen haben die Autoren durch fachliche Beratung, durch Infomations- und Bild-material unterstützt. Es wird ihnen hierfür herzlich gedankt.

  • Grundlagen

    Einheiten im Messwesen, Größen, Formelzeichen, Einheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Taschenrechner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10Winkelfunktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11Prozent-, Zins-, Verhältnis-, Mischungsrechnen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Längen, Gestreckte Längen, Biegeradius, Kanten, Bördeln von Blechen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Flächen, Volumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

    Mechanik · Hydraulik · Pneumatik · Wärmetechnik · Antriebe

    Masse, Dichte, Kräfte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21Geschwindigkeit, Beschleunigung, Verzögerung, Überholen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Arbeit, Energie, Leistung, Wirkungsgrad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29Drehmoment, Hebel, Flaschenzug, Reibung, Festigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31Druck, Hydraulik, Pneumatik, Wärmetechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Riementrieb, Zahnradtrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

    Berechnungen Motor

    Hubraum, Verdichtung, Kolbengeschwindigkeit, Gasdruck, Kolbenkraft, Kurbeltrieb . . . . . . . . . 47Steuerwinkel, Steuerzeiten, Ventilöffnungszeit, Gasgeschwindigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50Luftverhältnis, Liefergrad, Luftverbrauch, Kraftstoffverbrauch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51Kraftstoffeinspritzmenge, Schmierölverbrauch, Mischungsverhältnis, Ölfördermenge . . . . . . . 53Zugeführte Wärmemenge, Motorkühlung, Gefrierschutzmischung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54Motor-, Nutz- und Innenleistung, Wirkungsgrad, innere Arbeit, Hubraumleistung . . . . . . . . . . . 55

    Berechnungen Antriebsstrang (Kraftübertragung)

    Kupplung, Wechselgetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61Achsgetriebe, Gesamtübersetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65Antriebskraft an den Antriebsrädern, Drehmoment, Leistung, Fahrgeschwindigkeit . . . . . . . . . 66Ausgleichsgetriebe, Kreuzgelenke, Gelenkwellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68Fahrwiderstände, Antriebskraft, Antriebsleistung, Fahrschaubild . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

    Berechnungen Fahrwerk

    Achskräfte, Auflagerkräfte, Schwerpunktabstand, Federberechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74Lenkung: Spur, Spurdifferenzwinkel, Lenkgetriebe, Gesamtübersetzung der Lenkung . . . . . . 77Bremsen: Mechanische, hydraulische Übersetzung, Leitungsdruck, Spannkraft . . . . . . . . . . . . 79 Gesamtübersetzung, Umfangskraft, Bremsmoment, Trägheitskraft, Bremskraft . . . . 81 Bremsarbeit, -leistung, -prüfung, Abbremsung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

    Berechnungen Elektrotechnik

    Ohmsches Gesetz, Widerstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85Spannungsabfall, Stromdichte, Leitungsberechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86Schaltung von Widerständen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87Spannungsteiler, Messbrücke (Wheatstonesche Brücke) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88Kondensatoren, Elektrische Leistung und Arbeit, Wirkungsgrad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89Batterie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90Magnetisches Feld, Elektrisches Feld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91Wechselstrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92Schaltung von Wechselstromwiderständen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93Stern- und Dreieckschaltung, Transformator, Antennen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94Elektronische Bauelemente, Winkel und Zeiten beim Zündvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95Pulsweitenmodulation, Datenübertragung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

    Inhaltsverzeichnis MATHEMATIK 5

    B

    M

    G

    W

    Z

    F

    E

    V

  • 57,296°

    R=1m

    1m

    rad = 90°p2

    M

    B

    G

    W

    Z

    F

    E

    V

    6 MATHEMATIK Einheiten im Messwesen

    SI-Basiseinheiten

    Größen

    Die Einheiten im Messwesen sind im internationalen Einheitensystem (SI = Systèm International d’Unités) fest-gelegt. Das SI-System baut auf 7 Basiseinheiten (Grundeinheiten) auf, von denen weitere Einheiten abgeleitetsind. Dezimale Vielfache und dezimale Teile von Einheiten können nach DIN 1301 bezeichnet werden, z. B. Kilo-meter mit km oder Millimeter mit mm.

    Das SI-System fördert die internationale Vereinheitlichung im Messwesen; es wurde für die BundesrepublikDeutschland durch das „Gesetz über Einheiten im Messwesen“ rechtsverbindlich.

    Elektrische

    Thermo- Stoff-

    Basisgröße Länge Masse Zeit

    Stromstärke dynamische

    menge Lichtstärke

    Temperatur

    Basiseinheit Meter Kilogramm Sekunde Ampere Kelvin Mol Candela

    Kurzzeichen m kg s A K mol cd

    Größe Formel- Einheit

    zeichen Name Zeichen Umrechnung, Erklärung

    Länge § Meter m m dm cm mm

    Breite b 1 km 1000 10 000 100 000 1 000 000Höhe, Tiefe h 1 m 1 10 100 1 000Radius, Halbmesser r 1 dm 0,1 1 10 100Durchmesser d 1 cm 0,01 0,1 1 10Strecke s 1 mm 0,001 0,01 0,1 1Dicke ∂, d 1 μm 0,000 001 0,000 01 0,000 1 0,001

    Fläche A, S Quadrat- m2 m2 dm2 cm2 mm2

    Querschnittsfläche S, q meter 1 m2 1 100 10 000 1 000 000 1 dm2 0,01 1 100 10 000 Ar a 1 cm2 0,000 1 0,01 1 100 Hektar ha 1 km2 1 000 000

    1 ha = 100 a = 10 000 m2 = 0,01 km2

    Volumen V Kubik- m3 m3 dm3 (î) cm3 (mî) mm3

    Rauminhalt meter 1 m3 1 1 000 1 000 000 1 dm3 (î) 0,001 1 1 000 1 000 000 Liter î, L 1 cm3 (mî) 0,000 001 0,001 1 1 000 1 mm3 0,000 001 0,001 1

    1 î = 1 dm3 = 1 000 cm3

    Zeit t Sekunde s d h min s

    Zeitspanne 1 s 0,000 278 0,01667 1Dauer Minute min 1 min 0,000 69 0,016 67 1 60 Stunde h 1 h 0,041 67 1 60 3 600 Tag d 1 d 1 24 1 440 86 400 Jahr a 1 a ~365 ~8 760 ~525 600 ~31536000

    Zeitspanne: 3 h = 3 Stunden Zeitpunkt: 3h = 3:00 Uhr

    Winkel å, ∫, © Radiant rad 1 rad ist gleich dem Winkel, der als Zentriwinkel ausz.B. Phasenwinkel … einem Kreis mit R = 1 m einen Kreisbogen von 1 m Länge

    ƒ ausschneidet

    1 rad = �11

    mm

    ((RB

    aodgieuns))

    � 1 rad $ 57,3°

    Vollwinkel 1 Vollwinkel = 2 · π rad

    Grad ° 1° = �1π80� rad

    Minute ’ 1’ = ��610��° = �10

    π800� rad

    Sekunde ” 1” = ��610��’ = ��3

    160��° = �648

    π000� rad

    Gon gon 1 gon = �2π00� rad

  • Einheiten im Messwesen MATHEMATIK 7

    M

    B

    G

    W

    Z

    F

    E

    V

    Größen

    Größe Formel- Einheit

    zeichen Name Zeichen Umrechnung, Erklärung

    Geschwindigkeit v Meter/Sekunde m/s m/s m/min km/h

    Umfangs- v Kilometer/Stunde km/h 1 km/h 0,2778 16,667 1 geschwindigkeit 1 m/min 0,016 67 1 0,06Licht- c 1 m/s 1 60 3,6geschwindigkeit

    1 cm/s 0,01 0,6 0,036Winkel- ∑ Radiant/ Sekunde rad/sgeschwindigkeit

    Frequenz f, ~ Hertz Hz Anzahl periodischer Vorgänge pro Sekunde

    reziproke Sekunde 1/s 1 Hz = 1/s = s–1

    Drehzahl n reziproke Minute 1/min 1/s = 60/min

    Kreisfrequenz ∑ reziproke Sekunde 1/s ∑ = 2 · π · f

    Periodendauer T Sekunde s

    Beschleunigung a Meter/Sekunde m/s2 Wirkungsrichtung: Beliebig hoch zwei

    örtliche Fall- g Wirkungsrichtung: Zum Erdmittelpunktbeschleunigung g = 9,80665 m/s2 ≈ 9,81 m/s2 wird meist als Normfallbeschleunigung angegeben.

    Winkel- å Radiant/ rad/s2

    beschleunigung Sekunde hoch zwei

    Masse m Kilogramm kg g kg Mg (t)

    Gewicht als Gramm g 1 kg 1 000 1 0,001Wägeergebnis Tonne t 1 g 1 0,001 0,000 001

    1 Mg (t) 1 000 000 1 000 1

    längenbezogene m’ Kilogramm/Meter kg/m m = § · m’Masse m’ wird z.B. zur Berechnung der Masse von Profilen, Stäben und Rohren benutzt.

    flächenbezogene m” Kilogramm/ kg/m2 m = A · m”Masse Quadratmeter m” wird z.B. zur Berechnung der Masse von Blechen und Platten verwendet.

    Dichte ® Kilogramm/ kg/m3 g/cm3 kg/dm3 kg/m3

    Kubikmeter 1 kg/m3 0,001 0,001 1

    Kilogramm/ kg/dm3 1 kg/dm3 1 1 1 000

    Kubikdezimeter 1 g/cm3 1 1 1 000

    Gramm/ g/cm3 1 kg/î 1 1 1 000

    Kubikzentimeter 1 g/î 0,001 0,001 1

    spezifisches ~ Kubikmeter/ m3/kg 1 m3/kg = 1 000 dm3/kg = 1 dm3/g

    Volumen Kilogramm

    Stoffmenge n Mol mol Teilchenmenge = 6,022 · 1023Teilchen

    Kraft F Newton N mN N daN kN

    Gewichtskraft FG, G 1 mN 1 0,001 0,000 1 0,000 001

    1 N 1 000 1 0,1 0,001

    1 kN 1 000 000 1 000 100 1

    1 MN 109 1 000 000 100 000 1 000

    1 N = 1 kg · 1 m/s2 = 1 kg m/s2

    Drehmoment M Newtonmeter Nm Ncm Nm kNm

    1 Ncm 1 0,01 0,000 01

    1 Nm 100 1 0,001

    1 kNm 100 000 1 000 1

  • M

    B

    G

    W

    Z

    F

    E

    V

    Griechisches Alphabet (Auswahl)

    Vorsätze für Zehnerpotenzen (Auswahl)

    8 MATHEMATIK Einheiten im Messwesen, Vorsätze, Griechisches Alphabet

    Größen

    da(Deka) 101 130 Meter = 13 · 101 m = 13 dam h (Hekto) 102 300 Liter = 3 · 102 î = 3 hî k (Kilo) 103 1500 Gramm = 1,5 · 103 g = 1,5 kg M (Mega) 106 1 200 000 Watt = 1,2 · 106 W = 1,2 MW G (Giga) 109 20 500 000 000 Watt = 20,5 · 109 W

    = 20,5 GW T (Tera) 1012 P (Peta) 1015

    E (Exa) 1018

    d (Dezi) 10–1 0,1 Meter = 1 · 10–1 m = 1 dm c (Centi) 10–2 0,25 Meter = 25 · 10–2 m = 25 cm m (Milli) 10–3 0,004 Meter = 4 · 10–3 m = 4 mm μ (Mikro) 10–6 0,000 015 Meter = 15 · 10–6 m = 15 μm n (Nano) 10–9 0,000 000 105 Meter = 105 · 10–9 m

    = 105 nm p (Pico) 10–12

    f (Femto) 10–15

    a (Atto) 10–18

    A å a AlphaB ∫ b BetaÌ © g Gamma¤ ∂ d Delta

    fl ¬ l LambdaM μ m MüN ~ n Nü∏ π p Pi

    Ï ƒ f(ph) PhiX ç ch Chi‡ ¥ ps Psi„ ∑ o Omega

    P ® r RhoÍ ‚ s SigmaT † t TauY ¨ ü Ypsilon

    E ™ e EpsilonH ª e Eta» « th ThetaK Δ k Kappa

    Größe Formel- Einheit

    zeichen Name Zeichen Umrechnung, Erklärung

    Temperatur T Kelvin K 0 Kelvin = 0 K = – 273 °C t Celsius °C 0 °Celsius = 0 °C = 273 K

    Arbeit W Joule J kWh J kJ MJEnergie E, W 1 kWh 1 3 600 000 3 600 3,6

    Wärmemenge Q 1 J 1 0,001 0,000 001 1 kJ 0,000 277 8 1 000 1 0,001 1 MJ 0,277 8 1 000 000 1 000 1

    1 J = 1 Nm = 1 Ws = 1 kg m2/s2

    Leistung P Watt W mW W kW MW 1 mW 1 0,001 0,000 001 10–9

    1 W 1 000 1 0,001 0,000 001 1 kW 1 000 000 1 000 1 0,001 1 MW 109 1 000 000 1 000 1

    1 W = 1 J/s = 1 Nm/s

    Druck p Pascal Pa Pa mbar, hPa bar N/cm2

    1 Pa 1 0,01 0,000 01 0,000 1 1 mbar, hPa 100 1 0,001 0,01 1 bar 100 000 1 000 1 10 1 N/cm2 10 000 100 0,1 1

    1 Pa = 1 N/m2; 1 bar = 10 N/cm2; 1 mbar = 1 hPa

    Mechanische ‚, † Newton/ N/m2 N/m2 N/cm2 daN/cm2 N/mm2Spannung Quadrat- 1 N/m2 1 0,000 1 0,000 01 0,000 001 meter 1 N/cm2 10 000 1 0,1 0,01 1 daN/cm2 100 000 10 1 0,1 1 N/mm2 1 000 000 100 10 1

    1 N/m2 = 1 Pa

    Elektrische Û Ampere A mA A kAStromstärke 1 mA 1 0,001 0,000 001 1 A 1 000 1 0,001 1 kA 1 000 000 1 000 1

    Elektrische U Volt V mV V kVSpannung 1 mV 1 0,001 0,000 001 1 V 1 000 1 0,001 1 kV 1 000 000 1 000 1

    Elektrischer R Ohm „ m„ „ k„ M„Widerstand 1 m„ 1 0,001 0,000 001 10–9

    1 „ 1000 1 0,001 0,000 001 1 k„ 1 000 000 1 000 1 0,001 1 M„ 109 1 000 000 1 000 1

  • Größen, Formelzeichen, Einheiten MATHEMATIK 9

    M

    B

    G

    W

    Z

    F

    E

    V

    Fläche cm2 m2

    square inch 1 in2 6,452 –square foot 1 ft2 0929 00,0931square yard 1 yd2 8361 0,836acre 1 acre – 4047.square mile 1 mile2 – 2,59 km2

    Volumen cm3 dm3 (î)

    cubic inch 1 in3 16,387 0,0164cubic foot 1 ft3 28 317 28,317cubic yard 1 yd3 – 764,555US-gallon 1 gal 03 785 3,785engl. gallon 1 gal 04 546 4,546barrel 1 barrel – 158,990

    Masse g kg

    grain 1 gr 0,0648 –dram 1 dram 1,772 –ounce 1 oz 28,35 0,028pound (libre) 1 lb 453,59 0,454hundredweight 1 cwt 50 802 50,802amer. ton 1 tn – 1016

    1 tn = 20 hw; 1 cwt = 112 lb; 1 lb = 16 oz

    Geschwindigkeit m/s km/h

    foot per second 1 ftps 0,3048 1,096statute mile per hour 1 mph 0,4470 1,609nautic mile per hour 1 kn 0,5147 1,852

    Druck N/cm2 bar

    pound per 1 psi = 0,704 0,0704square inch 1 lb/in2

    Römische Ziffern

    Mathematische Zeichen (Auswahl)

    Anglo-amerikanische Einheiten

    Umrechnung von früheren Einheiten und SI-Einheiten

    I = 1X = 10C = 100M = 1000

    Beispiele: 98 = XCVIII 439 = CDXXXIX 1994 = MCMXCIV 2004 = MMIV

    Zeichen Erklärung

    … bis, und so weiter bis

    = gleich

    = nicht gleich, ungleich ∼ proportional ≈ annähernd, nahezu

    gleich, rund, etwa

    ≠ entspricht

    < kleiner als

    > größer als

    ≥ größer oder gleich, mindestens gleich

    ≤ kleiner oder gleich, höchstens gleich

    + plus, mehr, und

    Länge mm m

    inch (Zoll) 1 in 025,4 0,025foot 1 ft 304,8 0,305yard 1 yd 914,4 0,914statute mile 1 mile – 1609,34nautical mile 1 n mile – 1852,00

    1 mile = 1760 yd; 1 yd = 3 ft; 1 ft = 12 in

    Zeichen Erklärung

    – minus, weniger

    ya� Quadratwurzel aus a · � mal (der Punkt steht auf

    halber Zeilenhöhe)

    : / ��� durch, geteilt durch, dividiert durch

    % Prozent, vom Hundert

    ‰ Promille, vom Tausend

    ( ) [ ] { } runde, eckige, geschweifteKlammer auf und zu

    L parallel

    u� nicht parallel

    k rechtwinklig zu, normalauf, senkrecht auf

    Zeichen Erklärung

    ¤ Delta, Zeichen f. Differenz

    � kongruent ~ ähnlich

    � Winkel

    A�B� Strecke AB A+B Bogen AB

    Í Summe

    e Eulersche Zahl e = 2,718 281 828…

    π Pi = 3,14159…

    ∞ unendlich

    log Logarithmus (allgmein)

    lg Zehnerlogarithmus

    ln natürlicher Logarithmus

    II = 2XX = 20CC = 200MM = 2000

    III = 3XXX = 30CCC = 300

    VII = 7LXX = 70DCC = 700

    VIII = 8LXXX = 80DCCC = 800

    IV = 4XL = 40CD = 400

    VI = 6LX = 60DC = 600

    IX = 9XC = 90CM = 900

    V = 5L = 50D = 500

    Temperatur

    Temperatur in Grad Fahrenheit = 1,8 · Temperatur in Grad Celsius + 32Temperatur in Grad Celsius = 1/1,8 · (Temperatur in Grad Fahrenheit – 32)

    Druck

    1 at = 1 kp/cm2 = 981 mbar1 mm WS = 1 kp/m2 = 0,098 mbar1 mm Hg = 1 Torr = 1,333 mbar

    Energie, Arbeit

    1 kcal = 4186,8 J ≈ 4,2 kJ == 1,16 · 10–3 kWh

    1 kpm = 9,81 J = 9,81 Nm

    Leistung

    1 PS = 735 W = 0,735 kW = = 735 Nm/s

    1 kW = 1,36 PS

  • M

    B

    G

    W

    Z

    F

    E

    V

    10 MATHEMATIK Taschenrechner

    Anzeigenfeld (Display) Anmerkungen

    Bedienfeld

    Werteingabe/ Aufgabe Tastenfolge Wert- Anmerkungen Rechnungsart ausgabe

    Abkürzungen

    ZahlenwertangabeExponentenSonderfunktionen

    acht- oder zehnstellig– 99 bis + 99M = SpeicherE = Überlauffunktionz.B. x/0 = unendlich

    Ein-, AusschaltfunktionZifferntastenPunkttaste für das DezimalzeichenLöschtastenSpeichertastenSpeicherlöschtasteSpeicherrückruftasteRechentastenAusführungstasteFunktionstasten

    Umschalttaste

    *) 1.23456789004 = 12345.67890Exponent 04 : Kommastelle vier Stellen nach

    rechts verschieben 1.234567890–04 = 0.0001234567890 Exponent –04 : Kommastelle vier Stellen nach

    links verschieben

    Zifferneingabe 25,33 2 5 3 3 25.33 Mit der Punkttaste wird das Dezimal-zeichen gesetzt.

    Addition/ 32,2 + 27,9 – 15,7 32.2 27.9 Das Ergebnis wird durch Betätigen Subtraktion = ? 15.7 44.4 der „=“-Taste ausgegeben.

    Prozent- 15 % von 3000 = ? 3000 15 Die Prozenttaste bewirkt die Rechen-rechnung 450 operation 1/100.

    Klammer- 12 2 Am Ende jeder Klammerrechnungrechnung �

    12�[220–·(51 – 6)]� = ? 1 6 die Klammertaste so oft drücken,

    20 5 0,84 wie Klammern geöffnet wurden.

    Quadrieren/ 14 Wegen der Genauigkeit Sonder- �

    π �4

    142� = ? Potenzieren 4 153.93804 funktionstaste verwenden.

    3,72 = ? 3.7 13.69 Das Ergebnis wird ohne Betätigen der „=“-Taste ausgegeben.

    25 = ? 2 5 32 Zur Ausführung der Rechenoperationmuss die „=“-Taste betätigt werden.

    Wurzelziehen y625� = ? 625 25 Zuerst Radikant x eingeben und dannWurzeltaste drücken.

    3y125� = ? 125 3 5 5 Kehrwert 20–1 = ? bzw. 20 0.05 Die Funktion 1/x errechnet, wie oft die betreffende Zahl in 1 enthalten ist. �

    201 = ?

    Speicher- 254 + 157 – 23 254 M+ bewirkt Addition im Speicher.rechnung + 88 = ? 157 M– bewirkt Subtraktion im Speicher.

    23 MR Speicherwert wird ausgegeben.28 476 Min Festwert wird in Speicher ein-

    getragen.Speicherwertlöschung: Eingabe von 0 in Min oder drücken von MC.

    MRM+

    M+M+

    π

    Min

    SHIFT

    3M1/xSHIFT

    SHIFT

    M

    xySHIFT

    π

    SHIFT

    SHIFT

    x2

    x2�÷ =

    =

    =÷÷])])–(

    –[�

    %SHIFT�

    =–

    .

    +

    ON – OFF0 – 9·

    C; CE; ACM; STO; M+; M–; MinMCMR; MRC; RCL+; –; �; ÷=%; +/–; x2; 1/x; xn; [(…)];sin; cos; tan; x3; yx�;3yx�; π; …SHIFT / INV / 2nd aktiviertdie Zweitbelegung derTasten oberhalb der Funk -tionstasten.

    *)

  • Elektrotechnik MATHEMATIK 95

    Diode

    NPN-Transistor

    PNP-Transistor

    Für 4-Takt-Motoren gilt

    Elektronische Bauelemente

    Winkel und Zeiten beim Zündvorgang

    M

    B

    G

    W

    Z

    F

    E

    V

    UF Spannungsabfall in VÛ Strom in APV Verlustleistung in W

    Beispiel: UF = 0,8 V ; Û = 20 A ; PV = ? W

    Lösung: PV = U · Û = 0,8 V · 20 A = 16 WUF

    ÜF

    +(A) –(K)

    PV = U · Û

    UCE Kollektor-Emitter-Spannung in VUBE Basis-Emitter-Spannung in VUCB Kollektor-Basis-Spannung in VÛB Basisstrom in mAÛC Kollektorstrom in mAÛE Emitterstrom in mAPV Verlustleistung in WB Gleichstromverstärkung

    Beispiel: ÛE = 100 mA ; ÛB = 2 mA; ÛC = ? mA ; B = ?

    Lösung: ÛC = ÛE – ÛB= 100 mA – 2 mA = 98 mA

    B = ÛC : ÛB= 98 mA : 2 mA = 49

    C

    UBE

    UCB

    –ÜE

    ÜC

    UCE

    ÜBB

    E

    –UBEÜE

    –ÜC–ÜB

    –UCE

    –UCBC

    B

    E

    ab

    g

    tÖ tStD

    UC E = UBE + UCB

    ÛE = ÛC + ÛB

    PV $ UCE · ÛC

    B = �ÛÛ

    C

    B�

    © = å + ∫

    z F = �n2

    � · z

    t D = �6©· n�

    t S = �6å· n� t Ö = �6

    ∫· n�

    t D = t S + t Ö

    åp = �å7·,2

    z�

    Der Zündabstand © ist der Dreh-winkel der Kurbelwelle zwischenzwei Zündfunken.

    Während des Durchlaufens desSchließwinkels ist der Primär-stromkreis geschlossen.

    Während des Durchlaufens desÖffnungswinkels ist der Primär-stromkreis unterbrochen.

    © = �72

    z0°�

    © Zündabstand in ° an der Kurbelwelle

    å Schließwinkel in ° an der Kurbelwelle

    ∫ Öffnungswinkel in ° an der Kurbelwelle

    åp Schließwinkel in %n Motordrehzahl in 1/mint D Zeit zwischen 2 Zündfunken in st S Schließzeit in st Ö Öffnungszeit in sz Zylinderzahlz F Anzahl der Zündfunken je Minute

    in 1/min

    Beispiel: z = 6; n = 6000 1/min;å = 72°; 4-Takt-Motor;t S = ? s

    Lösung: t S = = �6 ·7620°00

    � = 0,002 så

    �6 · n

  • Kostenrechnen (Kalkulation) BETRIEBSFÜHRUNG 115

    B

    G

    W

    Z

    F

    E

    V

    B

    G

    W

    Z

    F

    E

    Abschreibung

    Degressive Abschreibung

    Bei der degressiven Ab schrei - bung wird der Abschreibungs-satz nicht auf den Anschaf-fungswert bezogen, sondernauf den jeweiligen Buchwertdes abzuschreibenden Anlage-gutes. Da der Buchwert jährlichkleiner wird, werden auch diejährlichen Abschreibungsbeträ-ge kleiner, sie werden aber nieNull. Der Abschreibungssatz istbei gleicher Nutzungsdauerimmer größer als bei linearerAbschreibung.Ein Wechsel von der degressi-ven zur linearen Abschreibung ist möglich. Nur so kann das Anla-gegut bis auf den Erinnerungswert von 1 Euro abgeschriebenwerden. Ab dem 1.1.2008 ist die degressive Abschreibung fürsteuerliche Zwecke nicht mehr erlaubt.

    Kalkulatorische Abschreibung

    Im Gegensatz zur bilanziellen Abschreibung gibt es für die kalku-latorische Abschreibung keine gesetzliche Regelung. Sie wird zurErrechnung der Wertminderung von Anlagegütern verwendet,um in der Kostenrechnung den betrieblichen Erfordernissengerecht zu werden. Dabei geht es in erster Linie um Rücklagen-bildung für die Erneuerung von Anlagegütern. Als Berechnungs-grundlage dienen nicht mehr die Anschaffungskosten, sonderndie Wiederbeschaffungskosten. Die kalkula torische Abschrei-bung wird so lange fortgesetzt, wie das An lagegut im Betriebgenutzt wird.

    Leistungsbezogene Abschreibung

    Der Anschaffungswert wirddurch die maximal erzielbarenLeistungseinheiten dividiert.Den jährlichen Abschreibungs-betrag erhält man aus demAbschreibungsbetrag je Leis -tungseinheit und den in die-sem Zeitraum angefallenenLeistungseinheiten, z.B. km,Stück, Betriebsstunden.

    Kombinierte Abschreibung

    Sie wird zur Ermittlung der Unterhaltskosten von Fahrzeugenund Maschinen verwendet und setzt sich aus Abschreibung I undAbschreibung II zusammen. Abschreibung I berücksichtigt dieWertminderung durch Veralten. Abschreibung II berücksichtigtdie Wertminderung durch Abnutzung. Der Rest der Wieder-beschaffungskosten wird nach Leistungseinheiten abgeschrie-ben. Üblicherweise werden 50 % der Wiederbeschaffungskostennach Abschreibung I bzw. nach Abschreibung II abgeschrieben.

    Wiederbeschaffungswert = Anschaffungswert

    + Teuerungszuschlag+ Umbaukosten+ Entsorgung

    Wiederbeschaffungskosten= Wiederbeschaffungswert

    – Restwert

    Restwert = Erlös aus dem Verkauf der gebrauchten Anlage

    3. Jahr3600

    2. Jahr6000

    Abschreibungs-betrag1. Jahr10000

    Abschreibungs-satz 40 %

    Nutzungsdauer

    Bu

    chw

    ert

    0 1 2 JahreNutzungsdauer

    5

    25000

    20000

    15000

    10000

    5000

    0

    Jährlicher Abschreibungsbetrag

    = Buchwert � Abschreibungssatz in %�������

    100 %

    Abschreibung bei Restwert-berücksichtigung

    Jährlicher Abschreibungsbetrag

    = Wiederbeschaffungskosten�����

    Nutzungsdauer

    Jährlicher Abschreibungsbetrag

    =

    Wiederbeschaffungs-kosten �Jahresleistung�������

    Gesamtleistung

    Abschreibung je km

    =Wiederbeschaffungskosten�����

    maximale Fahrleistung

    Abschreibung I in Euro/Jahr

    =Wiederbeschaffungskosten�����

    2 � Nutzungsdauer

    Abschreibung II

    =Wiederbeschaffungskosten�����

    2 � Gesamtleistung

    Buchwert nach einem Jahr= Anschaffungswert

    – Abschreibungsbetrag im 1. Jahr

    Buchwert nach zwei Jahren= Buchwert nach einem Jahr

    – Abschreibungsbetrag im 2. Jahr

    maximaleFahrleistung100000 km

    Ab

    sch

    reib

    un

    g

    10000

    8000

    6000

    4000

    2000

    00 10000 km 30000

    Jahresfahrleistung

  • jgf

    N für normale Werkstoffe

    gf = 19° … 40°

    H für harte Werkstoffe

    gf = 10° … 19°

    j

    gf

    W für weiche Werkstoffe

    gf = 27° … 45°j

    g f

    Bohrertyp zu bearbeitender Werkstoff Spitzenwinkel ‚

    Bohren, Drehen ZERSPANUNG 157

    G

    W

    Z

    F

    E

    V

    Hauptschneide

    A

    Z A

    x

    e

    Nebenschneide

    Ansicht Z

    l

    Spanfläche

    A-A

    ab

    g

    ab

    g

    (po

    siti

    v)

    Winkel am Drehmeißel

    a Freiwinkelb Keilwinkelg Spanwinkel

    e Spitzenwinkelx Einstellwinkell Neigungswinkel

    wHaupt-schneide

    Fase derNeben-freifläche

    Haupt-freifläche

    Querschneide= abgeknickterTeil der Haupt-schneide

    j

    j Spitzenwinkelw Querschneiden- winkel

    gf

    Fase derNeben-freifläche

    SpanflächeNeben-schneideHaupt-schneide

    Schneiden-ecke

    Haupt-freifläche

    gf Seitenspan- winkel

    Bezeichnungen am Spiralbohrer

    HSS HM Titan

    Steigende Qualität

    HSS-G

    Bohren

    Drehen

    unleg. und leg. Stahl mitnormaler Festigkeit undHärte, Cu-Leg. mit hoherFestigkeit, Al-Gusslegierung

    118°

    118°

    130°

    Kurzspanende Werkstoffe,hart und zähharthochlegierter Werkzeug-stahl, Gusseisen

    Langspanende Werkstoffe,weich und zähCu, Cu-Legierungen mitgeringer Festigkeit, Al-Legierungen

    Richtwerte für vc Bohrerdurchmesser d in mm Kühl-zu bearbeitende Werkstoffe 2 4 6 10 16 25 schmier- m/min Vorschub f je Umdrehung in mm stoff

    Unlegierte Stähle bis 700 N/mm2 25 ... 30 0,05 0,10 0,12 0,20 0,25 0,40

    Legierte Stähle bis 900 N/mm2 15 ... 20 0,02 0,04 0,05 0,08 0,10 0,16 Emulsion

    Gusseisen 15 ... 22 0,05 0,10 0,12 0,20 0,25 0,40 trocken

    Cu, Cu-Leg. (z.B. CuZn 40) 40 ... 60 0,05 0,10 0,12 0,20 0,25 0,40 trocken

    Aluminium 40 ... 100 0,05 0,10 0,12 0,20 0,25 0,40 Emulsion

    Thermoplaste 20 … 40 0,05 0,10 0,15 0,18 0,25 0,30 trocken,Duroplaste 10 … 20 0,05 0,10 0,15 0,18 0,25 0,30 Druckluft

    Richtwerte für das Schnitt- Vorschub Schnitt- Stand- Frei- Span- Neigungs-Drehen mit HSS Rm tiefe f geschwindig- zeit winkel winkel winkel(HighSpeedSteel; N/mm2 a in mm mm keit min å © ¬Schnellarbeitsstahl) vc in m/min

    Allgem. Baustahl 0,5 0,1 75 ... 60 60 8° 18° 0° … 4°

    Einsatz- und < 500

    3 0,5 65 ... 50

    Vergütungsstahl 0,5 0,1 70 ... 50 60 8° 14˚ 0° … 4°Stahlguss

    500 … 700

    3 0,5 50 ... 30

    Gusseisen 200 … 400 0,5 0,1 40 ... 32 60 8° 0° ... 6° – 0°

    3 0,3 32 ... 23 – 4°

    Al-Legierungen < 900 6 0,6 180 ... 120 240 10° 25° ... 35° + 4°

  • Geometrische Grundkonstruktionen TECHNISCHES ZEICHNEN 201

    22

    1 1

    3M

    Z

    F

    E

    V

    Nocken

    Spirale (Zirkelkonstruktion)

    Parabelkonstruktion aus Leitlinie und Brennpunkt

    Ovalkonstruktion mit Zirkel (angenäherte Ellipse)

    Ellipsenkonstruktion aus den Hauptachsen

    Bestimmung des Kreismittelpunktes

    Kreisübergänge

    1. Zwei beliebige Sehnen (möglichst unter einem rechten Winkel).

    2. Mittellote auf Sehnen errichten.

    3. Schnittpunkt der Mittellote ist Kreismittelpunkt.

    1. Strahl von M durch Berührungspunkt A1.

    2. Strahl von A1 um r nach außen verlängern; Endpunkt ist Rundungsmittelpunkt M1.

    3. Kreisbogen um M1 mit Halbmesser r.4. Rundungsmittelpunkt M2 entsprechend bestimmen.

    1. Kreise um M mit Halbmesser R und r.2. Beliebig viele Geraden mit verschiedenen Winkeln durch M

    ziehen.

    3. Durch Schnittpunkt mit Kreisen Parallelen zu den Hauptachsenziehen.

    4. Schnittpunkte dieser Parallelen sind Ellipsenpunkte.

    1. Drei Kreise auf großer Achse mit Halbmesser r = a/2 um Mund M1.

    2. Schnittpunkte der Verbindungslinien M�1�A� mit Verlängerungender kleinen Achse ergeben M2.

    3. Kreisbogen um M2 mit Halbmesser R.

    Für alle Parabelpunkte ist der Abstand von der Leitlinie L und derAbstand vom Brennpunkt F gleich groß.

    1. Parallelen zur Leitlinie im beliebigen Abstand, z.B. a.2. Kreisbogen um F mit Halbmesser r = a.3. Schnittpunkte sind Parabelpunkte.

    1. Ecken eines Quadrates im Drehsinn der gewünschten Spiralenummerieren.

    2. Viertelkreis um Mittelpunkt 1 mit Halbmesser r.3. Anschließend Viertelkreis um Mittelpunkt 2.4. Anschließend Viertelkreis um Mittelpunkt 3.5. usw.

    1. Kreis um M mit Halbmesser r.2. Verbindungslinien A�D� und C�D� ziehen.3. Kreisbogen um A und C mit Halbmesser 2 · r.4. Kreisbogen D mit Halbmesser D�E�; A, C, E, F sind Übergangspunkte.

    r

    A2 M2

    M

    A1 M1

    4

    1

    3

    2

    r

    M2 d

    1

    1D

    43

    M1

    M1

    M2

    M2

    M1

    1

    23

    A

    A

    A

    A

    r

    R

    a

    1

    F

    a

    3

    L 2a

    14 3r 2

    4

    5

    123

    r 2

    A

    C

    2·r

    E

    F

    M

    D

    B

    14 3

  • F

    E

    V

    Fahrzeugdaten, Personenkraftwagen KRAFTFAHRZEUGE 219

    Fahrzeugmarke BMW Audi Mercedes Porsche

    Fahrzeugtyp X 4 20i A6 3,0 V6 Q 7 3.0 E 220 d 911 GT3 RS TDI Quattro cdi Avant Motor, Otto-4T Diesel-4T Otto-4T Diesel-4T Otto-4TAnzahl der Nockenwellen (NW), 2 NW, Turbo 2 x 2 NW, 2 x 2 NW, 2 NW, ATL, 2 x 2 NW, Besonderheiten Biturbo Kompressor, Common Rail ATL Common Rail 2 Intercooler Zylinderzahl / Anordnung / Ventile pro Zyl. 4 / Reihe / 4 6 / V-Motor / 4 6 / V-Motor / 4 4 / Reihe / 4 6 / Boxer / 4Bohrung / Hub mm 90,1 / 84,0 83 / 91,4 89 / 84,5 82 / 92,3 102 / 81,5Gesamthubraum cm3 1997 2967 2995 1950 3996Verdichtung 10,0 16,8 10,8 15,5 12,9Nutzleistung / Nenndrehzah kW / 1 / min 135 / 5000 – 160 / 3250 – 245 / 5500 – 143 / 3800 368 / 8250 6250 5000 6500 Max. Drehmoment / Drehzahl Nm / 1 / min 270 / 1250 – 500 / 1250 – 440 / 2900 – 400 / 1600 – 460 / 6250 4500 3000 5300 2800 Leerlaufdrehzahl 1 / min 780 ± 100 830 ± 50 750 Zündfolge 1–3–4–2 1–4–3–6–2–5 1–4–3–6–2–5 1–3–4–2 1–6–2–4–3–5Kühlsystemfüllung Liter 7,5 12,5Ölfüllmenge im Motor Liter 4,8 6,5 6,8 7 Batteriekapazität Ah 90 92 75 60 95Generatorleistung W 2380 2160 2160 2520 2100Gemischbildung Direktein- Common Rail Direktein- Common Rail Direktein- spritzung Direkteinspr. spritzung Direkteinspr. spritzungGetriebebauart 8-Stufen- 7-Gang-Getr. 8-Stufen- 9-Stufen- 7-Gang-DK automatik S tronic tiptronic automatik GetriebeÜbersetzung 1. Gang / 2. Gang 4,71 / 3,14 3,19 / 2,19 4,71 / 3,14 5,35 / 3,24 3,75 / 2,38Übersetzung 3. Gang / 4. Gang 2,11 / 1,67 1,52 / 1,06 2,11 / 1,67 2,25 / 1,64 1,72 / 1,34Übersetzung 5. Gang / 6. Gang 1,29 / 1,00 0,74 / 0,51 1,29 / 1 1,21 / 1,00 1,11 / 0.96Übersetzung 7. Gang / 8. Gang 0,84 / 0,67 0,39 / – 0,84 / 0,67 0,86 / 0,72 0,84 / –Übersetzung 9. Gang / R. Gang – / 3,33 – / 2,94 – / 3,32 0,60 / 3,42 – / 3,42Übersetzung im Achsantrieb 3,39 4,08 3,2 3,07 4,19Antrieb Allradantrieb Allradantrieb Allradantrieb Hinterrachse HeckantriebFahrwerk vorne Federbeine, Dreieck- Dreieck- Mehrlenker- Mc Pherson Querlenker querlenker querlenker achse Fahrwerk hinten Mehrlenker- Mehrlenker- Mehrlenker- Mehrlenker- Mehrlenker- achse achse achse achse achse Reifen in Standardausrüstung vorne 245 / 50 R 18 255 / 55 R17 255 / 60 R18 205 / 65 R16 255 / 35 ZR20Reifen in Standardausrüstung hinten 205 / 45 R 18 255 / 55 R17 255 / 60 R18 205 / 65 R16 325 / 30 ZR21Felgen in Standardausrüstung vorne 8,0 J x 18 8 J x 17 8 J x 18 7 J x 16 9,5 J x 20Felgen in Standardausrüstung hinten 8,0 J x 18 8 J x 17 8 J x 18 7 J x 16 12,5 J x 21Sturz bei Leergewicht vorn ° 0° 20’ ± 25’ 0° 53’ ± 23’ 0° 43’ ± 23’ Vorspur bei Leergewicht vorn ° 0° 6’ ± 4’ 0° 20’ ± 10’ 0° 20’ ± 10’ Nachlauf bei Leergewicht vorn ° Kleinster Wendekreis – � m 11,90 11,90 12,40 11,60 11.10Länge über alles mm 4671 4943 5025 4923 4545Breite über alles mm 2089 2086 2212 2065 1880Höhe über alles mm 1624 1461 1741 1468 1291Radstand mm 2810 2912 2994 2939 2456Spurweite vorn / hinten mm 1615 / 1630 1627 / 1618 1679 / 1691 – / 1619 1590 / 1560Cw-Wert / Stirnfläche in m2 0,28 0,32 0,26 0,26 / 2,33 0,34 / 2,04Leergewicht kg 1810 1905 2045 1680 1420Zulässiges Gesamtgewicht kg 2325 2460 2740 2320 1720Kraftstoffbehälterinhalt Liter 67 73 85 50 64Höchstgeschwindigkeit km / h 212 2378 250 240 310Beschleunigung von 0 – 100 km / h s 8,1 6,8 6,1 7,3 3,3Kraftstoffart Super Diesel Super Diesel SuperKraftstoffverbrauch nach EU-RichtlinieInnerorts / Außerorts / Gesamt L / 100 km

    9,0 / 6,1 / 7,2 5,7 / 4,8 / 5,1 9,4 / 6,8 / 7,7 4,3 / 3,6 / 3,9 19,2 / 8,9 / 12,7

    Oktanzahl (Cetanzahlbedarf) ROZ (CZ) 95 ROZ 51 CZ 95 ROZ 51 CZ 98 ROZCO2-Emission g / km 168 134 179 102 296Sterne im Euro NCAP-Crashtest – ����� ����� ����� –Vorstehende Daten sind ohne jegliche Gewähr. Verbindliche Angaben der Hersteller sind zu befolgen.

  • F

    E

    V

    Bremsen FAHRWERK 389

    42

    41

    43

    1

    3

    2

    EBS-Redundanzventil Aufbau: ● Proportional-Magnetventil ● Relaisventil pneumatischAufgaben: ● Ansprechverhalten durch Relaisfunk -

    tion verbessern ● Synchronisieren des Bremsdruckes an

    VA und HA ● Reduktion des Bremsdruckes an der

    HA, um Überbremsen zu verhindern.Fahrstellung: Anschluss 41 ist drucklos, Relaisventilist geschlossen, Anschluss 2 ist drucklos, Bremse istgelöst. Bremsstellung: Beim Bremsen wird das Magnetven-til bestromt, es öffnet und steuert das Relaisventil an.Dieses steuert dann den gewünschten Bremsdruckzum Achsmodulator durch.

    21

    3

    3

    3

    2212

    11

    1

    2

    2

    2313

    Achsmodulator Hinterachse Aufbau: ● gemeinsame Regelelektronik (1) ● getaktete Magnetventile(2) ● zwei unabhängige Druckregelkreise ● Bremsdrucksensor (3)Aufgaben: ● Regelung des Bremsdruckes zu den

    Bremszylinder der Hinterachse. ● ABS-, ASR-, ESC-Regelung durchführenFahrstellung: Keine Ansteuerung vom EBS-Steuer-gerät. Ausgänge 21, 22 zu den HA-Bremszylindernsind drucklos.Bremsstellung: Der Bremsbefehl wird über die Mag -netventile(2) über 21, 22 in die Bremszylinder einge-steuert.

    41

    1 21

    22

    3

    4243

    Anhängersteuerventil Aufbau: ● Proportional-Magnetventil ● Relaisventil pneumatisch ● Abrisssicherungsventil ● BremsdrucksensorAufgaben:● Vorratsdruck zum Anhänger über 21 durch leiten.● Bremsdruck zum Anhänger über ein elek tro pneu -

    matisches Ventil (Anschl. 22) durch steuern.● Bei Ausfall der Elektronik Bremsdruck zum Anhän-

    ger über Anschluss 22 pneumatisch durchsteuern.Fahrstellung: Anschlüsse 41 und 42 sind drucklos,Anschluss 43 (Festellbremse) hat Vorratsdruck. MV istnicht angesteuert.Bremsstellung: Beim Bremsen wird der Bremsbefehlelektronisch über die ISO-Leitung zum EBS-Modulatordes Anhängers geleitet. Dieser steuert den errechne-ten Bremsdruck in die Bremszylinder ein.

    2113

    22

    Feststellbremsventil Aufbau: ● Zwei pneumatisch wirkende Ventile ● Raste für KontrollstellungAufgaben:● Federspeicher be- und entlüften● Festellbremsdruck über Kupplungskopf gelb (Brem-

    se) zum Anhänger durchsteuern● abgestuftes Bremsen ermöglichenFahrstellung: Anschlüsse 21 u. 22 haben VorratsdruckBremsstellung: Anschlüsse 21 und 22 sind drucklos,Federspeicher bremst mit Federkraft.

  • E

    V

    Stromlaufpläne ELEKTRISCHE ANLAGE 447

    Gasentladungsscheinwerfer (Bi-Xenon) mit automatischerLeuchtweitenregelung und Kurvenlicht Teil 2

    8

    0,35or/br

    0,35or/br

    0,35or/sw

    0,35or/sw

    0,35or/br

    0,35or/sw

    0,35bl

    0,35sw

    0,5ge

    0,5rt

    0,35br

    0,5bl

    0,35sw/rt

    0,35sw/rt

    0,35sw/rt

    0,35sw/rt

    0,35sw/rt

    0,35sw/rt

    0,35sw/rt

    0,35sw/rt

    1,0sw/rt

    0,5sw/rt

    0,35sw/rt

    0,5sw/rt

    0,35sw/rt

    0,5sw/rt

    0,35sw/rt

    0,35sw/rt

    0,35sw/rt

    0,35sw/rt

    0,35sw/rt

    0,35or/br

    B229

    B230

    0,35or/bl

    G76

    J519J533

    J745

    T4arT16T20T26hU31

    Geber für Fahrzeugniveauhinten linksBordnetzsteuergerätDiagnose-Interface für Datenbusim Fußraum links,Nähe MittelkonsoleSteuergerät für Kurvenlicht undLeuchtweitenregelung amHandschuhfach rechtsSteckverbindung 4fachSteckverbindung 16fachSteckverbindung 20fachSteckverbindung 26fachAnschluss für Diagnose

    B229

    B230

    B383

    B390

    N5

    N6

    N7

    Verbindung (High-Bus) imLeitungsstrang InnenraumVerbindung (Low-Bus) imLeitungsstrang InnenraumVerbindung 1 (CAN-Bus-AntriebHigh) im HauptleitungsstrangVerbindung 1 (CAN-Bus-AntriebLow) im HauptleitungsstrangVerbindung 5 im LeitungsstrangLeuchtweitenregelungVerbindung 6 im LeitungsstrangLeuchtweitenregelungVerbindung 7 im LeitungsstrangLeuchtweitenregelung

    G474

    J519J667

    T5oT14e

    T16j

    T24aV48

    V318

    Sensor für Schwenkmodul-position linksBordnetzsteuergerätLeistungsmodul für Scheinwerferlinks am Scheinwerfer linksSteckverbindung 5fachSteckverbindung 14facham Scheinwerfer linksSteckverbindung 16fachunter der Schalttafel linksSteckverbindung 24fachStellmotor links fürLeuchtweitenregulierungStellmotor für dynamischesKurvenlicht

    B229

    B230

    G76

    Verbindung (High-Bus) imLeitungsstrang InnenraumVerbindung (Low-Bus) imLeitungsstrang InnenraumGeber für Fahrzeugniveauhinten links

    J519

    J519

    J667

    J745

    G76J533

    U31

    9

    20

    1,0sw/rt

    1,0sw/rt

    T14e/4

    T16j/4

    T16j/3

    T16j/2

    T16j/1

    T16j/11

    T16j/10

    T16j/9

    T24a/24

    T24a/11

    T24a/15

    T24a/19

    T24a/20

    T24a/16

    T24a/1

    T24a/5

    T24a/21

    T24a/2

    T24a/7

    T24a3

    T24a4

    T24a8

    T5o/1

    T5o/2

    T5o/3

    T5o/4

    T24a/18

    T24a/17

    1,0sw/rt

    0,5sw/rt

    0,5sw/rt

    T14e/2 T14e/1

    B229

    B230

    V48 V318

    G474

    29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

    43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56

    0,35or/br

    B229

    B230

    B229

    B230

    0,35or/bl

    0,5sw/bl

    0,5br

    T26h/5

    can-l

    T26h/3

    can-l

    T26h/4can-h

    T26h/2can-h

    T20/19can-h

    T20/9

    can-l

    T20/16can-h

    T20/6

    can-l

    T26h/24

    T26h/23

    T26h/7

    T4ar/4

    T4ar/2

    T4ar/1

    T26h/10

    T26h/11

    0,5sw

    0,5rt

    T16/14

    T16/6

    85

    B390 B383 N5 N6 N7

    *2 *2* *

    M M

    Informationsaustausch über CAN-Bus(Low-Bus) zwischen Leistungsmodulfür Scheinwerfer links am Scheinwerferlinks und Steuergerät für KurvenlichtLeistungsmodul für Scheinwerfer linksam Scheinwerfer links - Steckverbindung14fach am Scheinwerfer links -Verbindung (Low-Bus) im LeitungsstrangInnenraum - Steuergerät fürKurvenlicht und Leuchtweitenregelungam Handschuhfach rechts