ABSAntiblockiersystemWord文件下载.docx

1、Gliederung1 Einleitung 32 Grundlagen des Bremsens 42.1 Geschichte der Bremse 42.2 Grundlagen der Fahrphysik 62.2.1 Krfte und Momente am Fahrzeug 62.2.2 Reifenkrfte 72.2.3 Schlupf 82.2.4 Begrenzung des Blockierens der Rder 103 Antiblockiersystem 113.1 bersicht 113.2 Komponenten fr ABS 113.3 ABS-Funkt

2、ionalitt 133.3.1 Fahrstabilitt und Lenkbarkeit 133.3.2 Giermomentabschwchung 153.3.3 Regelbereich und Zuverlssigkeit 163.4 Prinzipien des ABS 163.5 ABS-System Varianten 193.6 Grenzen des ABS 204 Schluss und Ausblick 21Literaturverzeichnis 221 EinleitungDas Auto lsst sich nicht nur in Bewegung setzen

3、, es muss auch abgebremst oder zum Stillstand gebracht werden, wenn es die Verkehrssituation erfordert. Jeder Fahrer muss frher oder spter eine Bremsung machen （vgl. Classis System Control. Sicher Bremsen mit dem Antiblockiersystem）. Darber hinaus ist die Bremsanlage ein wesentliches Fahrsicherheits

4、system, ohne es das Fahrzeug berhaupt nicht betrieben werden knnte （vgl. Post/Schmidt/Kant/Behrens, 2002, S.3）.Die Bremsanlage begleitet das Auto immer weiter in der Geschichte. Eigentlich ist die Geschichte der Bremse wird ungleich lnger als das moderne Auto. Im Verlauf der Automobilgeschichte, wei

5、terentwickelt die Bremsanlage stndig. Sie mssen die immer steigernde Geschwindigkeit des Autos anpassen. Die Einfhrung des Antiblockiersystem ABS in den 1970ern, mit dem die Elektronik Einzug in die Bremsanlage hielt, ist ein Meilenstein der Bremsenentwicklung （ebd.）. In dieser Hausarbeit erfahren S

6、ie, die Grundlagen des Bremsens, welche Komponenten beim ABS bentigt werden, wie ABS funktioniert, den Unterschied zwischen konventionellen Bremsanlagen und mit elektronischen Komponenten gesteuerten komplexen Bremssystem und die Grenzen des ABS. 2 Grundlagen des Bremsens 2.1 Geschichte der BremseDi

7、e Geschichte der Bremse ist sehr lang. Bereits Phnizier bremsten ihre Streitwagen mit schichten Vorrichtungen ab. Seit dem 18. und 19. Jahrhunderts bremste man die Kutschen mit Bremsschuhen oder Keilen, die an Ketten gehangen werden. （Bild 1）Bild 1 Bremsschuhen und Keilen（Quelle: Breuer / Bill, 2004

8、, S.1）Am Anfang des Automobilbaus betrachtet man die Bremse noch als eher unbedeutendes Nebenaggregat, weil die Ingenieure sich mit der Entwicklung leistungsfhiger Verbrennungsmotoren beschftigten. Wilhelm Maybach steigerte die Drehzahl des Ottomotors von 180 auf 600 Umdrehungen pro Minute. Diese Ge

9、schwindigkeit war Spitze in seinem Zeitraum. Damals bremsten die konventionelle Bremsschuhe und Keile gut. 1885 erreichten ,Reitwagen, die von Wilhelm Maybach und Gottlieb Daimler gebaut wurden, gerade einmal 12km/h. Aber das Gefhrt lie sich ohne Bremse ausreichend verzgern, wegen der hohen Reibung

10、im Antriebstrang. Vor diesem Hintergrund hatte konstruktive Komplexitt keinen Sinn.1902 entwickelte F. W. Lanchester die Scheibenbremse, und mit Louis Renaults Innenbackenbremse und Wilhelm Maybachs Auenbandbremse war auch die Trommelbremse herstellt. Bis 1950 verbaute man meistens Trommelbremsen. D

11、ie mechanisch bettigte Innenbackenbremse wirkte mit einem Spreizhebel, der das Pedal und die Bremstrommel verband. Spter ersetzte ein hydraulischer Zylinder die Stelle des Spreizhebels, Malcolm Lockheed lie sich im Jahre 1917 einen hydraulischen Radbremszylinder patentieren. Seit 1927/1928 wird die

12、Bremskraft durch die ATE-Reynolds-Bremse erhht. Danach verbesserte man es. Bis hier konnte die Rder einfach blockieren （vgl. Breuer/Bill, 2004, S.1ff）.Bereits 1920 ersann Gabriel Voisin, ein franzsische Automobil- und Flugzeugpionier, ein hydraulisch funktionierendes System. Die britische Firma Dunl

13、op rstete einige Verkehrsflugzeuge mit dem Maxaret-Anti-Skid aus. Ein Deutscher, Karl Wessel, erhielt ein Patent auf einen Bremskraftregler fr Automobile. Diese waren Rudimente des ABS, aber sie wurden nicht populr. 1970 prsentierte die amerikanischen Unternehmen ITT Automotive erste Generation eine

14、s ABS （elektronisch gesteuerten Anti-Blockier-Systems） auf der Internationalen Automobilausstellung （vgl. Antiblockiersystem）. Endlich brachte Bosch im Jahre 1978 sein elektronisches ABS auf den Markt, zuerst in der S-Klasse von Mercedes-Benz und im 7er BMW ausgerstet （vgl. Das Antiblockiersystem -

15、ABS （1）. 2.2 Grundlagen der Fahrphysikfte und Momente am FahrzeugKrfteZuerst wirkt auf das Fahrzeug allerdings das Fahrzeuggewicht auf. Neben dem gibt es vielfltige unabhngige Krfte. （Bild 2） Bild 2 Krfte auf Fahrzeug Post/Schmidt/Kant/Behrens, 2002, S.9）In Lngsrichtung: Antriebskraft （die sich grun

16、dstzlich von dem Motor das Fahrzeug in Bewegung setzt）, Luftwiederstand （z.B. Windkraft）, Rollreibung, Bremskraft usw. In Querrichtung: Lenkkraft （von der Lenkung）, Fliehkraft （bei Kurvenfahrt）, Seitenwind usw. Jede Kraft, ob in Lng- oder Querrichtung, wird auf die Reifen und danach auf die Fahrbahn

17、, die meistens aus Bitumen oder Beton errichtet werden, ,von oben oder ,von der Seite bertragen. Nach dem Wechselwirkungsgesetz, jede Kraft erzeugt eine Gegenkraft, wissen wir, dass in der anderen Richtung die Krfte ,von unten oder ,von der anderen Seite von der Fahrbahn aus auf die Reifen und damit

18、 auf das Fahrzeug wirken.MomenteMomente wirken bei Drehbewegungen vom Fahrzeug.Die wesentlichen Momente sind Trgheitsmomente der Rder, die um die Achse der Rder rotiert werden. Diese Momente knnen mit steigender Raddrehzahl und damit der Fahrgeschwindigkeit zunehmen.Wenn das Fahrzeug zur Hlfte auf g

19、latten Fahrbahn （z.B. Eis）, zur anderen Hlfte auf normaler Fahrbahn （diese Situation nennet man -split） gefahren wird, kommt es beim Bremsen zu einer Drehbewegung des Fahrzeugs um die Hochachse. Man nennt diese Moment Giermoment （vgl. Post/Schmidt/Kant/Behrens, 2002, S.9f）.Umfangkraft: Die Umfangkra

20、ft gestaltet sich aus dem Antrieb oder dem Bremsen. Sie wirkt in Lngsrichtung auf die Fahrbahn und ermglicht es dem Fahrer, das Fahrzeug zu betreiben, beschleunigen oder abzubremsen.Reifenaufstandskraft （Normalkraft）: Die Reifenaufstandskraft ist unabhngig vom Bewegungszustand des Fahrzeugs （auch be

21、i Fahrzeugstillstand）, sie wirkt immer auf den Rder. Andere Krfte oder Situationen （z.B. grere Zuladung, von dem Steigungs- oder Gefllwinkel） knnen diese Kraft erhhen oder verringern. Die Formung der Kraft ist kompliziert. Es entsteht annhernd eine trapezfrmige Druckverteilung.Seitenkraft: Wegen ein

22、er geschlagener Lenkung oder Seitenwind entstehen Seitenkrfte. Sie verursachen Richtungsnderungen des Fahrzeugs. （Bild 3） Bild 3 Reifenkr Post/Schmidt/Kant/Behrens, 2002, S.10）2.2.3 SchlupfWenn man krftig auf das Bremspedal trifft. Zuerst treten die Rder von der normalen Abrollbewegung in den so gen

23、annten Bremsschlupfbereich ein. Die Abrollbewegung der Rder ist geringer als die Stecke （Antiblockiersystem （ABS）. （Bild 4）Man nennt das Ma fr den Gleitanteil der Abrollbewegung den Schlupf :Bild 4 Schlupft der Rder Post/Schmidt/Kant/Behrens, 2002, S.8）Die Gre ist die Geschwindigkeit des Fahrzeugs,

24、Die Gr ist die Umfangsgeschwindigkeit der Rder （vgl. Post/Schmidt/Kant/Behrens, 2002, S.8）. Wenn man das Bremspedal strker durchtritt, blockiert die Rder. Dann steigert sich der Schlupf auf 100%. Die Bedeutung des Schlupf ist, dass die Reibungszahl , die das Verhltnis zwischen Bremskraft und Radlast

25、,.Die Reibungszahl hngt von der Schlupf （vgl. Breuer/Bill, 2004, S.20）.Aber dieser Zusammenhang kann man nicht einfach rechnen, sondern durch Experimente erhalten. （Bild 5）Bild 5 Kurven des Schlupfs Vor- und Nachteile der Reibung. In: http:/www.leifiphysik.de/themenbereiche/reibung-und-fortbewegung/

26、ausblick）Das Fahrzeug wird mit blockierten Rder, der vom Fahrer erzeugte Bremsdruck grer als die vom Rder bertragbaren Krfte, keine Seitenfhrungskrfte mehr bertragen gewesen sind. Danach kann das Fahrzeug nicht mehr lenkbar und instabil werden. （Bild 6） Danach kann am Rad beim Blockieren durch Trghe

27、it ein sogenannter Bremsplatten entstehen.Bild 6 Kurven der Brems- und Seitenfhrungskraft Das Antiblockiersystem - ABS （1）. In:/www.kfztech.de/kfztechnik/fahrwerk/bremsen/abs.htm）3 AntiblockiersystembersichtZur Vermeidung der Nachteil konventioneller Bremsen entwickelte man das Antiblockiersystem （A

28、BS）. Das System wirkt beim Bremsvollgang frhzeitig die Neigung des Blockierens eines oder mehrerer Rder den Bremsdruck konstant gehalten oder verringert. Darber hinaus werden die Rder nicht mehr blockiert und das Fahrzeug lenkbar ist. Dann kann das Fahrzeug sicher und schnell abbremsen oder zum Stil

29、lstand kommen （vgl. Post/Schmidt/Kant/Behrens 2002, S.23/S.62）.r ABSRaddrehzahlsensoren: Induktive Raddrehzahlsensoren sammeln die Umdrehungsgeschwindigkeiten der Rder, die wichtigste Eingangsgren fr ABS sind, und leiten die elektrischen Signale an das Anbausteuergert weiter. Durch diese Signale kan

30、n der Schlupf und die Blokierneigung berechnet werden. Normalerweise werden zwei bis vier Sensoren an einem Fahrzeug ausgerstet. （Bild 7）Bild 7 Raddrehzahlsensor Antiblockiersystem （ABS）. In:/www.mein-autolexikon.de/bremse/antiblockiersystem-abs.html）Anbausteuergert: Die Signale der Sensoren werden durch das Gert nach festgelegten mathematischen Rechenvorgngen verarbeitet （vgl. Post/Schmidt/Kant/Behrens 2002, S.63）. Das Ergebnis wird an das Hydroaggregat weitergeleitet. （Bild 8