Probeklausur 20 Januar, Fragen PDF

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Matrikel-Nr.: ………………………….

Übungsklausur Kraftfahrzeugtechnik

20.01.2012

Aufgabe 1:

7 Punkte

Ein Fahrzeug befährt ein Gefälle von 2% mit einer Geschwindigkeit von 100 km/h im dritten Gang. a) Berechnen Sie den Fahrwiderstand bei stationärer Fahrt. b) Berechnen Sie den Fahrwiderstand, wenn das Fahrzeug mit 1,5 m/s2 beschleunigt. Die Massenträgheitsmomente von Getriebe, Antriebswellen und Kupplung können vernachlässigt werden. Fahrzeugdaten: Gesamte Fahrzeugmasse einschließlich Zuladung Rollwiderstandsbeiwert Luftwiderstandsbeiwert projizierte Fahrzeugfläche Dichte der Luft dynamischer Rollradius Getriebeübersetzung im dritten Gang Achsübersetzung Massenträgheitsmoment eines Rades Massenträgheitsmoment des Kurbeltriebes

mF fR cw A ρL rdyn i3 isek JR Jmot

= = = = = = = = = =

Aufgabe 2:

1450 kg 0,017 0,34 2,01 m2 1,2 kg/m 3 308 mm 1,32 3,05 1,2 kgm 2 0,09 kgm 2

13 Punkte

Ein Fahrzeug befährt stationär mit einer Geschwindigkeit von 50 km/h eine Kreisbahn mit einem Radius von 50 m. Bestimmen Sie mit Hilfe des Einspur-Modells die Schräglaufwinkel an Vorder- und Hinterachse, den Lenkwinkel und den Schwimmwinkel. Fahrzeugdaten: Gesamte Fahrzeugmasse einschließlich Zuladung Radstand Schwerpunktabstand vorne

mF l lv

= = =

1450 kg 2580 mm 1255 mm

Die Seitenführungskraft gilt für ein Rad. Für das Einspurmodell kann dieser Wert als die Hälfte, der an einer Achse wirkenden Seitenführungskraft angesetzt werden!

Aufgabe 3:

4 Punkte

Gegeben ist ein Fahrzeug mit einem Radstand von 2525 mm und einer Lenkspurweite von 1490 mm. a) Wie groß ist der für schräglauffreies Abrollen erforderliche Spurdifferenzwinkel bei einem Lenkwinkel von 10° am kurvenäußeren Rad? b) Warum weicht man bei einer dynamischen Auslegung von diesem Winkel ab? Aufgabe 4:

15 Punkte

Bei Kurvenfahrt in der Ebene tritt an einem Fahrzeug eine Querbeschleunigung von 3,2 m/s2 auf. Das Fahrzeug hat einen verwindungssteifen Aufbau. a) Berechnen Sie das Rückstellmoment am Lenkrad, welches durch die Seitenführungskräfte erzeugt wird. Der Spreizungswinkel kann vernachlässigt werden. b) Berechnen Sie den Rollwinkel. Vereinfachend können Sie zur Berechnung der Aufbaufliehkraft die Gesamtmasse des Fahrzeugs zu Grunde legen. c) Berechnen Sie die Radlasten an den einzelnen Rädern. Fahrzeugdaten: Gesamte Fahrzeugmasse einschließlich Zuladung Radstand Spurweite Schwerpunktabstand vorne Schwerpunkthöhe Rollzentrumshöhe (vorne u. hinten gleich, wv=wh =w) Radbezogene Aufbaufedersteifigkeit (an allen Rädern gleich) dynamischer Rollradius Nachlaufwinkel

mF l s lv h w cR rdyn

= = = = = = = = =

1150 kg 2480 mm 1700 mm 1205 mm 500 mm 200 mm 35 N/mm 0,315 m 8,5°

Nachlaufversatz

n

=

12 mm

Lenkgetriebeübersetzung

iL

=

14

Aufgabe 5:

2 Punkte

Bestimmen Sie die radbezogene Aufbaufedersteifigkeit einer Radaufhängung mit Schraubenfeder. Die Hebelverhältnisse zwischen Radkraft und Federkraft können durch ein konstantes Übersetzungsverhältnis beschrieben werden. Gegeben sind die folgenden Daten: Steifigkeit der Schraubenfeder Übersetzung Federkraft/Radkraft

cF

i R

= =

120 N/mm 1,58

Aufgabe 6:

6 Punkte 2

Ein Fahrzeug wird mit 6 m/s verzögert. a) Bestimmen Sie die Bremskräfte an Vorder- und Hinterachse bei einer optimalen Bremskraftaufteilung. b) Wie groß wäre der optimale Bremstützwinkel an der Vorderachse, um bei dieser Bremsung ein Bremsnicken zu verhindern? c) Welche Bauteile werden in Kraftfahrzeugen verwendet, um Einfluss auf die Bremskraftaufteilung zu nehmen? Fahrzeugdaten: Gesamte Fahrzeugmasse einschließlich Zuladung Radstand Schwerpunktabstand hinten Schwerpunkthöhe

mF l lh h

= = = =

1250 kg 2480 mm 1298 mm 500 mm...