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FACHWISSEN Datenübertragung

Funkübertragung

Daten durch die Luft Wird ein Lichtschalter betätigt, leuchtet irgendwo die dazugehörende Lampe auf. So stellt man sich das «Licht machen» grundsätzlich vor. Es gibt aber auch Lichtschalter, welche das Licht gedimmt, also langsam und stetig aufleuchten lassen, es gibt Klatschsensoren oder elektronische Funkansteuerungen, bei welchen der erste Tastendruck genügt, um eine programmierte Anzahl von Lampen anzusteuern; weitere Tastenbetätigungen ermöglichen frei programmierbare Schalt- und Dimmfunktionen. – Ähnlich wie das Wohnzimmerlicht gesteuert wird, lassen sich Daten und Befehle im Infotainmentbereich der Autos über Kabel oder «durch die Luft» übermitteln.

VON ANDREAS LERCH

Lichtschranke Soll eine Bewegung sensiert werden, kann dazu eine Lichtschranke eingesetzt werden. Die Lichtschranke besteht aus einer Leuchtund einer Fotodiode. Empfängt die Fotodiode die Lichtstrahlen der Leuchtdiode, schaltet sie durch und gibt das Signal weiter. Der Strahlengang kann durch ein Zahnrad oder eine Blende mechanisch unterbrochen und damit das Signal ein- und ausgeschaltet werden.

Im Bild 3 ist eine mögliche Anwendung von mechanisch gesteuerten Lichtschranken vorgestellt.

Vier Lichtschranken überprüfen die (Winkel-)Stellung der Scheibe. Steht die Scheibe in der Grundstellung sind alle vier Lichtschranken unterbrochen. Erst nach 22.5°

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Bild 1. Ziel der Funkwerk Dabendorf GmbH ist es, eine nahtlose Kommunikation über Mobilfunk und Internet zuhause und unterwegs zu ermöglichen.

Im Bild ein Beispiel einer Bluetooth-Freisprechanlage für den smart.

schaltet die äusserste Lichtschranke ein. Nach weiteren 22.5° schaltet diese wieder aus und die zweitäusserste ein. Nach weiteren 22.5° schalten diese beiden ein usw. Die binäre Zählweise kann mit dieser Scheibe kontrolliert werden.

Die Lichtschranken des Winkelsensors geben alle 22.5° eine andere Kombination von Lichtschrankensignalen ab. Deshalb kann in einer elektronischen Verarbeitung herausgefunden werden, in welcher Stellung sich der Winkelgeber befindet.

Codierung Diese mechanische Codierung, welche dem Signal mitgegeben wurde, kann in der Verarbeitungsstufe wieder decodiert werden, und in der Ausgabe kann pro

Winkelsektor eine einzige LED bestromt werden, welche den Winkelbereich angeben kann.

So könnte über eine LED mit Morsezeichen auch eine Botschaft übertragen werden. Würde dazu das Licht gebündelt (z.B. mit einem Laser) könnten die Daten sogar über eine gewisse Distanz übertragen werden. Effizienter wird der Datentransfer aber, wenn die Lichtschranke nicht mechanisch oder manuell gesteuert wird, sondern die Leuchtdiode bereits elektronisch ein- und ausgeschaltet wird.

Infrarot-Türsender Bei der Infrarot-Datenübertragung wird das Datensignal direkt dem infraroten Lichtstrahl aufmoduliert.

Das heisst, die Infrarot-LED wird im

Bilder: Andreas Lerch / Funkwerk Dabendorf GmbH / Seat)

O

b es sich bei dem Wunsch nach Licht um eine echte Datenübertragung handelt, kann diskutiert werden, da sie nicht in ein allgemeines EVA-Schema passt. EVA heisst Eingabe-Verarbeitung-Ausgabe: Die Eingabe ist das Betätigen des Lichtschalters und die Ausgabe ist das Aufleuchten der Lampe. Schon eher funktioniert die Überlegung beim Dimmer oder beim Klatschschalter: Jemand klatscht in die Hände, ein Sensor (Mikrofon=Eingabe) nimmt das Geräusch auf, das Steuergerät ermittelt die Frequenzen und analysiert, ob es sich wirklich um Klatschen gehandelt hat (Verarbeitung). Ist das Geräusch verifiziert, wird ein Relais betätigt (Ausgabe) und der Stromkreis zur Lampe wird geschlossen.

Millisekundenbereich ein- und ausgeschaltet. Im Bild 4 wird das Sendersignal eines Infrarotsenders dargestellt. Die obere Linie zeigt den Tastendruck durch den Bediener an und die untere zeigt das Signal, welches in dieser Zeit gesendet wird.

Die Unterschiede zwischen den Signalen werden durch die verschieden langen Low-Anteile gebildet, während alle High-Anteile die gleiche Amplitude (z.B. 5 V) und die gleiche Länge aufweisen. Kommt nach einem High-Signal ein langes Low, bedeutet das «Synchronisieren», ist das Low nur kurz, bedeutet dies eine binäre 1, liegt das Low zeitlich in der Mitte, stellt es eine binäre 0 dar. Gemäss Bild 4 weist das Signal drei Zustände auf, bevor es wieder synchronisiert. Damit könnten mit dem Schlüssel

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Datenübertragung FACHWISSEN

Bild 2. Der USB-IR-Sender kann über einen USB Anschluss die Daten des Gerätes zu einem anderen – infrarotfähigen Gerät – senden.

Bild 4. Wird eine Infrarot-LED elektronisch angesteuert, können einfache Schaltungen, wie z.B. das Schliessen und Öffnen der Fahrzeugtüren ferngesteuert werden.

theoretisch 8 unterschiedliche Informationen an den Empfänger geschickt werden. Solange der Bediener die Taste drückt, solange wird immer wieder die gleiche Signalfolge gesendet.

Bei dieser Übertragung muss zwischen dem Sender und Empfänger «Sichtkontakt» herrschen.

Steht noch ein fremdes Auto dazwischen, funktioniert der Ablauf nicht.

Mit dem fremden Auto zeigt sich bereits die nächste Problematik: Wird auf einem Parkplatz der Türöffnungsknopf des Schlüsselschalters betätigt, entriegeln plötzlich «alle» Autos ihre Türen. Das darf nicht sein, deshalb muss das Signal zusätzlich verschlüsselt und gesichert werden.

können.

Ein Frequenzband, welches in vielen Ländern für allgemeine Funkanwendungen freigegeben ist, liegt zwischen 2.4 und 2.48 GHz. Genau in diesem Band funktioniert Bluetooth und profitiert von einigen technisch interessanten Details.

Infrarot-Datenübertragung Auch wenn Infrarot-Datenübertragungen von der Leistungsfähigkeit her eingeschränkt werden können, sind sie für den Datenaustausch zwischen einzelnen Geräten

Bild 3. Die Kreisscheibe wird zwischen 4 Lichtschranken betrieben. Immer nach 22.5° ändert sich der Zustand und eine andere Kombination von Lichtschranken wird durchgeschaltet. So kann der Drehwinkelbereich der Scheibe elektronisch überprüft werden.

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durchaus sinnvoll und werden auch eingesetzt. Von Fernbedienungen über Taschenrechner zu PDA (Personal Digital Assistant), Mobiltelefon, Drucker und Notebook bis hin zum Desktop-System findet die Datenübertragung per Infrarot ihre Einsatzgebiete.

Die Geräte arbeiten mit Wellenlängen im Bereich zwischen 850 und 900 nm, also im Grenzbereich des sichtbaren Lichts, und senden ihre Daten mit einem Kegelwinkel von 30°. Die Reichweite beträgt üblicherweise 1 m und die Übertragungsgeschwindigkeit liegt, je nach Übertragungsprotokoll, zwischen 115 kbit/s und 1 Gbit/s.

Als Nachteile für die Übertragung bleiben die beschränkte Reichweite und der erforderliche Sichtkontakt.

Funk Als Ergänzung zu den optischen Datenübertragungssystemen gibt es die Funksysteme, welche Ihre Daten auf eine hochfrequente Trägerwelle modulieren. Diese elektromagnetische Trägerwelle muss von offizieller Stelle für die gewünschte Anwendung freigegeben werden. Auch Radio und TV funktionieren nach diesem System (ausser wenn die Daten mittels Kabel in die Wohnung geführt werden). In diesem Zusammenhang kennen alle Autoradio-Benutzer die Problematik des Radioempfangs, wenn man unterwegs ist.

Ständig wird der Sender schwächer oder von anderen Sendern gestört: Das Problem liegt darin, dass die bewilligten Trägerfrequenzen der verschiedenen Sender sehr nahe beieinander liegen und sich aus diesem Grund gegenseitig stören

Funksender Wenn das hochfrequente Trägersignal ausgesandt werden soll, braucht es dazu eine Sendeantenne. Der Unterschied dieser elektromagnetischen Schwingung zu einer Schallschwingung ist nicht nur die Frequenz, sondern vor allem auch die Tatsache, dass sich der Schall nur durch Materie ausbreiten kann (z.B. durch die gasförmige Atmosphäre), Funkwellen breiten sich dagegen auch im vollständigen Vakuum aus. Damit wird auch die unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeit nachvollziehbar: Während der Schall sich in der erdnahen Atmosphäre (abhängig vor allem von der Lufttemperatur) mit ca. 340 m/s ausbreitet, liegt die Lichtgeschwindigkeit doch immerhin bei ca. 300 000 km/s, also knapp eine Million mal höher.

Wird ein Stab (bzw. eine Stabantenne) mit einer hochfrequenten Schwingung beaufschlagt, entsteht aufgrund der elektrischen Spannung rund um die Antenne ein elektrisches Feld. Wird in diesem Feld erneut ein Metallstab (Empfangsantenne) eingefügt, entsteht durch die Induktion wiederum eine elektrische Spannung – dieses Mal im Empfänger.

Wird das hochfrequente Signal mit einem mechanischen Taster ein und ausgeschaltet, können mit

diesem System und mit Hilfe des Morsealphabets wiederum Informationen oder eben Daten übermittelt werden.

Modulation Sollen die Informationen eines Gesprächs über mehrere 100 m übertragen werden, reicht allein die menschliche Stimme nicht mehr aus. Es drängt sich als Hilfsmittel ein Mikrofon auf, welches den Schall in ein elektrisches Signal umformt, welches eine kontinuierliche (analoge) Darstellung der Stärke und der Frequenz des Schalls darstellt. Dieses elektrische Signal kann anschliessend analog über Kabel oder Funk weitergeleitet werden (Radio, TV, Schallplatte) oder das Signal wird in einem A/D-Wandler digitalisiert und die Daten dann in Form von binären «1» und «0» versendet (CD, Mobiltelefon, Bluetooth usw.). Um ein elektrisches Signal auf eine Trägerwelle aufzuschalten, welche anschliessend per Funk versendet werden kann, muss die Trägerwelle mit dem zu sendenden Signal moduliert werden. Dazu sind drei Modulationsarten bekannt: Amplitudenmodulation, Phasenmodulation und Frequenzmodulation (Bild 6).

Da es auch abgeänderte Varianten dieser drei Modulationsarten gibt, werden, je nach Verfahren, unterschiedliche Bezeichnungen angewendet.

Bei der Amplitudenmodulation verändert sich entsprechend dem zu übermittelnden Signal die Amplitude des Trägersignals. Sind dabei nur zwei unterschiedliche Signale (0 und 1) zu übertragen, ist

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FACHWISSEN Datenübertragung

Bild 5. Infrarotsender schicken Ihre Signale mit einem Kegelwinkel von 30°. Die Übertragungsdistanz liegt ohne zusätzliche Verstärker ungefähr bei einem Meter.

das viel einfacher als wenn analoge Signalpegel übertragen werden müssen. Im Bild 6 beträgt die Amplitude entweder 100 % oder nur

dem 72 Bit langen Zugangscode (Adresse); darauf folgen 54 Bit als Kopfzeile. Darin sind Steuerdaten, Synchronisationsinformationen und Fehlerkontrollen eingebaut. Die Information ist anschliessend maximal 2745 Bit lang.

Frequenzsprung Da die von Bluetooth verwendete Trägerfrequenz von 2.4 GHz eine allgemein brauchbare Wellenlänge ist, wird sie auch von anderen Geräten (Fernsteuerungen, Garagetorsteuerungen, Mikrowellengeräte) eingesetzt. Dies kann zu sogenannten Interferenzen bzw.

Störungen führen. Aus diesem Grund wendet Bluetooth ein sogenanntes Frequenzsprungsystem an. Nach jedem Datenpaket wird die Frequenz nach einem bestimmten Algorithmus gewechselt. Dazu muss in der Kopfzeile die Synchronisation erfolgen: d.h. der Moment des Frequenzwechsels wird synchronisiert und der Code, nach welcher Frequenz gesprungen werden soll, wird hinterlegt.

Der Datensicherung wird durch das spezielle Datenprotokoll, durch das Frequenzsprungsystem und auch durch die relativ geringe

Bluetooth Im Frühjahr 1998 bildeten die Unternehmen Ericsson, Intel, IBM, Nokia und Toshiba die Bluetooth-SIG (Special Interest Group) mit dem Ziel, eine kostengünstige Lösung für eine drahtlose Netzwerktechnik

Bild 7. Bluetooth-Geräte werden häufig nur im Zweier-Netzwerk betrieben. Es geht aber auch komplizierter. Normalerweise besteht das Netzwerk aus einem Mastergerät und einigen Slavegeräten. Mit dem entsprechenden Aufwand können aber auch verschiedene Mastergeräte miteinander verbunden werden.

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Bild 6. In der Funktechnologie muss das Signal, welches die Information trägt, auf die Trägerfrequenz aufmoduliert werden. Ist die Information binär, ergeben sich lediglich 2 Stellungen; gegenüber der analogen Datenübertragung wird der technische Aufwand und auch die Übertragungssicherheit gesteigert.

50 %. Für den Empfänger wird dies zu einer ziemlich eindeutigen Sache – vorausgesetzt die gesendete Amplitude ist immer gleich.

Bei der Phasenmodulation verändert sich die Phasenlage der Sinuskurve. Werden wiederum binäre Signale übertragen wird die Phasenlage um gerade 180° verschoben, was sich wiederum positiv auf die Erkennung und das Vermeiden von Fehlern auswirkt.

Bei der Frequenzmodulation wird entweder die «normale» Frequenz gesendet oder eine verdoppelte (wenn es das Frequenzband der Trägerfrequenz erlaubt).

Auf diese Arten können die binären Werte 1 und 0 über die hochfrequenten Trägerwellen gesendet werden.

Die hochfrequenten Funkwellen durchdringen gewisse Materialien, sie bewegen sich jedoch ausschliesslich geradlinig und es gelingt ihnen schlecht, Hindernisse zu umgehen. Dafür sind die längeren Wellen (z.B. Radiowellen) geeigneter.

zu entwickeln. Bereits im Jahr darauf wurde die erste Bluetooth-Spezifikation veröffentlicht.

Mit Bluetooth können kleine Netzwerke zwischen elektronischen Geräten gebildet werden.

Häufig kommunizieren lediglich zwei Geräte zusammen. Als Netzwerk können bis 8 Geräte Daten austauschen. Häufig sind dann ein Master- und 7 Slavegeräte vorhanden. Das Mastergerät ist der Gruppenchef und stellt Fragen an einen «Sklaven» (Slave). Das Slavegerät, welches durch eine Adresse angesprochen wurde, gibt die Antwort an den Master.

Die Sendeleistung im kurzwelligen Bereich ist im Normalfall ausreichend für ca. 10 m Übertragungsweg. Da es sich hier um Funk handelt, müssen Sender und Empfänger keinen Sichtkontakt haben. So kann das Mastergerät beispielsweise hinter dem Armaturenbrett versteckt sein. Bluetoothfähige Sendergeräte können in dieser Konfiguration problemlos mit dem fahrzeugfesten Mastergerät kommunizieren. Die Informationen werden in einzelne Datenpakete aufgeteilt, welche maximal 625 ns dauern. Jedes Datenpaket beginnt mit

Bezugsquellennachweis:

Willy Erny AG Fahrzeugtechnik Alte Frauenfelderstrasse 9 CH-8542 Wiesendangen Tel. 052 337 21 21 AUTO&Technik Fax 052 337 35 30 info@erny.ch / www.erny.ch

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Bezugsquellennachweis:

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Datenübertragung FACHWISSEN

FRAGEN 1a. In welche Richtung dreht sich die Winkelmessscheibe in Bild 3?

Uhrzeigersinn Gegenuhrzeigersinn 1b. Vervollständigen Sie das Muster, wie die 4 Lichtschranken in Bild 3 durch die Winkelscheibe angesteuert werden.

Winkel 0- 22.5 22.5- 45 45° - 67.5° 67.5° - 90° usw

LED4 23 0 0 0 0

LED3 22 0 0 0 0

LED2 21 0 0 1 1

LED1 20 0 1 0 1

2. Bei Bluetooth dauert ein Datenpaket 625 ns. Wie viele Sekunden sind das?

Bild 8. Das hochfrequente Band zwischen 2.4 und 2.48 GHz ist für verschiedenste Anwendungen freigegeben. In diesem Band spielt sich auch die BluetoothDatenübertragung ab. Die einzelnen Datenpakete dauern dabei lediglich 625 ns.

Reichweite der Signale von rund 10 m einigermassen gewährleistet.

Bluetooth-Protokolle Durch den grossen Erfolg, den Blue­ tooth in den letzten 10 Jahren erlebt, haben sich die Protokolle zu einer richtigen Protokollvielfalt entwickelt. Für viele Anwendungsgebiete werden heute spezielle Blue­ tooth-Protokolle eingesetzt. Das bedeutet, dass Bluetooth zwar in der Regel im beschriebenen Frequenzband arbeitet, aber dass es

damit noch nicht gewährleistet ist, dass alle Bluetoothsysteme miteinander kommunizieren können.

Das Protokoll oder Profil kann mit der Kommunikationssprache verglichen werden.

Das A2DP-Profil beschreibt, wie Audiodaten in Stereoqualität in einem Datenstrom von der Medienquelle an einen Empfänger übermittelt werden können. Das BPP-Profil ermöglicht Geräten das Senden von Text, E-Mail-Nachrichten, Bildern und anderen Objekten

Bild 9. Da nicht nur die gewünschten Geräte sich in dem Frequenzband kommunizieren, wird bei Bluetooth nach jedem Datenpaket die Frequenz gewechselt.

Damit kann die Empfangssicherheit erhöht werden.

3. Welche Unterschiede zwischen der Datenübertragung nach dem Infrarotsystem und jener nach dem Bluetoothsystem fallen Ihnen ein?

LÖSUNG ZUR AUSGABE 7-8/2010 1.

Bild 1: V6-Motor; Bild 6: es sind 2 Vierzylinder-Reihenmotoren .

2.

Stützschale, Tragschicht, (evt. Nickel-Zinn-Zwischenschicht), Gleit- oder Laufschicht.

3.

Vorteile von Gleitlagern: • unempfindlich gegen Stösse und Erschütterungen • schwingungs- und geräuschdämpfend • geringer Platzbedarf • geteilt oder ungeteilt ausführbar • kostengünstig Vorteile von Wälzlagern: • niedrigere Reibung • durch Normung einfacher Austausch möglich • geringe Schmierölmengen (Dämpfe) sind im Betrieb ausreichend • brauchen keine Einlaufszeit • sind in der Wartung sehr anspruchslos

als Druckaufträge an einen Drucker. Das CTP-Profil definiert, wie schnurlose Telefonate über ei­ne Bluetooth-Funkverbindung über­ tragen werden können. Das HFPProfil beschreibt, wie Anrufe über ein Gateway-Gerät an eine und von einer Freisprecheinrichtung gesendet werden können.

Unter www.bluetooth.com kön­ nen noch mehr Profil­unter­schei­ dungen nachgelesen werden. Die kabellose Datenübertragung nimmt auch im Auto, vor allem im In­fo­

tainmentbereich immer neue For­ men an und wird uns mit gewissen Unregelmässigkeiten auch immer wieder beschäftigen. Die Frage, warum nicht jedes bluetoothfähige Handy mit jeder fest installierten Autofreisprechanlage kompatibel ist, wurde wohl im letzten Abschnitt des Artikels mit den unterschiedlichen Profilen beantwortet. So wird sich der Automobil-Mechatroniker zunehmend auch zum Hard- und Software-Spezialisten ausbilden müssen.

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Sieund auch auf Glatteis und Damit Sie auch aufDamit Glatteis Schnee eine gute Figur machen!

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Tel. 052 337 21 21

Tel. 052 337 21 21

30.08.2010 11:54:05

Auto-crack Batteriesensor

Modernes Bordenergie-Management

Smarter Sensor für Akkuüberwachung Der «Intelligente Batteriesensor» IBS misst mittels Shuntwiderstand, wie viele Elektronen vom Akkumulator bezogen werden oder wie viel Ladestrom in den Akkumulator fliesst. Damit können bei schwach geladener Batterie grosse Verbraucher abgeschaltet werden, damit der Fahrer oder auch das automatische Start-/Stoppsystem den Verbrennungsmotor garantiert immer starten können.

Lösung AUTO-Crack Die Lösung des Auto-Cracks aus der AUTO&Technik 7-8/2010 finden Sie auf unserer Website www.auto-technik.ch unter dem Menü AUTO-Crack als pdfDokument downloadbar.

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Der Batteriesensor ist Bestandteil einer modernen Bordenergie-Architektur und hat auch bei Start-/Stoppsystemen eine tragende Rolle: Nur wenn der Ladestand des Akkumulators bekannt ist, darf der Motor automatisch gestoppt werden.

ohne Wirkungsgrade)? – 2. Über den Spannungsabfall des Shunts errechnet der IBS den Stromfluss.

Als weitere Messgrösse dient ein Temperatursensor. Weshalb ist ein Temperatursensor für das Bordnetzsteuergerät wichtig? – 3. Was gilt es in der Praxis zu beachten, wenn die Starterbatterie ausgetauscht wird? – 4. Warum muss ein Start-/Stoppsystem zwingend die Informationen des IBS haben?

– 5. Die Auswerteelektronik des IBS weist einen A/D-Wandler für die Messgrössen auf. Was ist darunter zu verstehen?

(P) 1. Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Elektrolyttemperatur und der Kapazität einer Starterbatterie? Beschreiben Sie die Abhängigkeit detailliert. – 2.

Auf der Auswerteelektronik sitzen

beim Beispiel von Hella zwei 16-Bit-A/D-Wandler. Was versteht man darunter? – 3. Welche andere Art als die Messung mittels Shuntwiderstand ist grundsätzlich möglich, um Strom verlustfrei zu messen? – 4. Wie stellt der Sensor IBS grundsätzlich fest, ob die Starterbatterie geladen oder entladen wird?

– 5. Welche Art von Signal wird dem Steuergerät vom IBS geliefert und wie erfolgt der Datentransfer?

– 6. Das CO2-Einsparpotential mit IBS liegt mit Energiemanagement bei 2,4 g/ km. Wie viele l/100 km Benzin- und Dieselverbrauch sind dies umgerechnet?

Bild: Hella

(B) 1. Bei welchem Fahrzeugbetriebszustand wird am meisten Strom vom Akkumulator benötigt?

– 2. Der IBS misst den Stromfluss von und in die Starterbatterie. Welche Grösse der Starterbatterie wird beim Laden und Entladen des Akkus verändert? – 3. Der Shuntwiderstand (kleiner Widerstand, an dem der Spannungsabfall gemessen wird) ist in Serie in den Bordnetzstromkreis geschaltet. Wie hoch ist der Spannungsabfall, wenn beim Anlassen ein Strom von 100 A fliesst und der Widerstandswert 100 Mikroohm aufweist? – 4. Benennen Sie in einer Legende die Bauteile 1 bis 7 des Bordnetzes mit Start-/Stoppautomatik (Bauteil 1 ist das Motorsteuergerät). – 5. Wie werden die schwarzen Chips im unten rechts dargestellten Bild genannt (deutscher Fachbegriff, Abkürzung sowie englischer Fachausdruck)? – 6. Auf was muss geachtet werden, wenn die Anschlussklemme mit integriertem IBS auf den Batteriepol montiert wird?

(F) 1. Der Startvorgang dauert 3,8 s. Der Anlasser benötigt dabei 250 A. Wie lange muss der Generator die Starterbatterie wieder laden, wenn für die Ladung ein Restgeneratorstrom von 42 A, welcher nicht ins Bordnetz fliesst, übrig bleibt (Berechnung

Bild: Bosch

VON ANDREAS SENGER

Die Auswerteelektronik für Strom, Spannung und Temperatur sitzt auf dem Batteriepol.

AUTO&Technik | September 2010 | www.auto-technik.ch

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30.08.2010 11:54:07

Funk Technik

Digital Audio Broadcasting DAB

Das Radio der Zukunft TDAB steht für «Digital Audio Broadcasting», die Übertragungsform der Zukunft für Radioprogramme, die den UKW-Empfang dereinst ersetzen soll. Der Empfang von Digitalradio ist störungsfrei und immer in gleichbleibender Qualität. Je nach Kompressionsrate erreicht der DAB-Standard hinsichtlich Klangbild annähernd CD-Qualität.

Bilder: ESA

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elbstverständlich ist es mit DAB möglich, Radio nicht nur stationär, sondern auch unterwegs zu empfangen. Bei der Entwicklung des Standards wurde grossen Wert auf die Bedürfnisse des mobilen Empfangs gelegt.

DAB bietet ein laufend erweitertes, vielfältiges Programmangebot in sehr hoher Tonqualität.

Die lästige Frequenzsuche entfällt, und eine einmalige automatische Suche nach Sendername reicht. Unabhängig von der Stärke des Signals erfolgt die Wiedergabe immer in der gleichen Lautstärke und Tonqualität. Schwankungen, Knistern und Rauschen wie sie beim UKW-Empfang auftreten, sind ausgeschlosssen. Ist das digitale DAB-Signal zu schwach für die Wiedergabe, fällt der Empfang gänzlich aus oder es wird – sofern verfügbar – automatisch auf UKW umgeschaltet.

Schöne bunte Welt: DAB-Empfangsgeräte wie das Pure Sensia (erhältlich bei der ESA) können vielfältige Zusatzinformationen und sogar Bilder empfangen und darstellen. Pure Sensia ist ein kombinierter DAB-, UKW- und Internet-RadioEmpfänger.

DAB im Fahrzeug

Kompakt und mit Batterien auch ausserhalb des Fahrzeugs mobil ist der DAB-Empfänger Pure Highway der ESA, der neben DAB auch über UKWEmpfang verfügt.

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DAB wird schon in wenigen Jahren die Versorgung des Autofahrers mit aktuellen Informationen, beispielsweise zur Verkehrslage, nachhaltig verbessern, denn wie bereits heute aktuelle Stau- und Störungsmeldungen von der Autobahn via RDS/TMC in die UKW-Autoradios übertragen werden, können über DAB zusätzliche praktische Datendienste – wie lokale Gefahrenwarnungen oder Wetterinformationen – empfangen werden. Die Übertragungskapazität von DAB übersteigt diejenige von RDS/TMC bei weitem. So werden völlig neue Dienste möglich. Insbesondere Autofahrer, die Navigationssysteme nutzen, dürften im dichten Stadtverkehr von den

erhöhten Kapazitäten im Übertragungsnetz profitieren. Auch der gezielte Erhalt automatisch eingeblendeter Informationen von lokalem Interesse stellen einen klaren Mehrwert dar. DAB erlaubt somit den Sprung von der Standardinformation für alle Autofahrer hin zur massgeschneiderten und individuell zugeschnittenen Information, die auch in Form von Text oder Bildern dargestellt werden kann.

Laufender Ausbau Mittels so genannter Gleichwellen-Technologie werden DAB-Programmpakete auch überregional auf einer einzigen Frequenz übertragen. Das bevorzugte Programm kann dadurch in Basel, Bern oder

Zürich empfangen werden, wobei die Frequenz immer die selbe bleibt.

DAB wird laufend weiterentwickelt. Die aktuelle Generation heisst DAB+ und kann auch alle bisherigen DAB-Signale empfangen und verarbeiten. Es ist davon auszugehen, dass die SRG SSR idée suisse auch das ProgrammAngebot laufend ausbauen wird.

Die Programme werden landesweit via DAB ausgestrahlt und somit für den mobilen Empfang zugänglich gemacht. Nach Abschluss des Sendernetzausbaus werden die Programme auch in Strassentunnels empfangbar sein. Heute beschränkt sich die Versorgung in den Tunnels nur auf eine sehr kleine Auswahl. (pd)

www.auto-technik.ch | September 2010 | AUTO&Technik

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30.08.2010 11:54:09

TECHNIK Antrieb

Kronenrad-Differenzial

«Neuer» Drehzahlausgleich bei Audi Viele Baugruppen im Automobil, von denen man denkt, dass ihre Entwicklung abgeschlossen wäre, erwachen plötzlich wieder zu neuem «Leben» und verändern sich in Funktion, Aufbau oder Eigenschaften. Audi stellte am diesjährigen Automobilsalon in Genf im Modell RS5 erstmals das Kronenrad-Differenzial vor und erweitert damit die Möglichkeiten im Allradantrieb.

VON ANDREAS LERCH

L

ange Jahre war das Kegelraddifferenzial «Stand der Technik». Alle Autos waren mit diesen doppelten Getrieben ausgerüstet: Das Achsantriebsgetriebe lenkte bei den Fahrzeugen mit Standard-Antrieb mittels zwei Kegelrädern (Pignon und Tellerrad) das Drehmoment in die Querachse des Fahrzeuges und verstärkte dieses gleichzeitig noch ungefähr um den Faktor 4. In diesem Achsantriebsgetriebe war das Differenzialgetriebe untergebracht, welches den Drehzahlausgleich der Räder bei Kurvenfahrt, ungleichem Haftwert zwischen linkem und rechtem Rad oder «holpriger» Strasse übernahm. Sportliche Fahrzeuge wussten über mechanisch betätigte Lamellenkupplungen die Differenzialwirkung zu bremsen und ermöglichten dadurch ein effizienteres Beschleunigen aus der Kurve.

Entwicklungstendenzen Mit der Verbreitung der Allrad-Fahrzeuge wurde die Entwicklung vor allem bei den Verteilergetrieben (= Längs- oder Zentraldifferenzial) vorangetrieben. Da wurden plötzlich selbstsperrende Torsenoder Planetendifferenziale eingebaut. Kegelrad- oder Planetendifferenziale konnten mit Viscokupplungen gesperrt werden und mit

Das Doppelkupplungsgetriebe mit angeflanschtem Zentraldifferenzial in der Bau­ art des Kronenraddifferenzials. Auf Kupplungshöhe ist die Antriebswelle sichtbar.

der Zeit wurden die Sperrlamellen elek­trohydraulisch oder elektromechanisch angesteuert.

Den auch in Antriebsbelangen fortschrittlichen Audi-Ingenieuren ist es zusammen mit der im schweizerischen Düdingen beheimateten Firma ASS AG gelungen, eine neue Generation von Differenzialen auf den Markt zu bringen. Der «Vorsprung durch Technik» wird in diesem Zusammenhang von Audi mit dem «selbstsperrenden KronenradMittendifferenzial und der radselektiven Momentensteuerung» beschrieben.

Differenzialkonstruktion zwischen den Kronenrädern liegenden Ausgleichsräder sind hier ganz gewöhnliche Stirnräder oder Ritzel.

In dieser Bauform weisen Kronenraddifferenziale 20 – 30% weniger

Masse auf als herkömmliche Kegelraddifferenziale und der Lagerabstand der Abtriebsstutzen konnte fast auf die Hälfte verkleinert werden. Daneben weist es die gleichen Eigenschaften auf wie das Kegelraddifferenzial: das Drehmoment wird grundsätzlich je zu 50% auf die beiden Antriebswellen übertragen. Hat ein Antriebsrad weniger Bodenkontakt, wird dieses Rad das anliegende Drehmoment nicht mehr übertragen können und dreht durch.

Die Drehzahlzusammenhänge sind gleich wie beim Kegelraddifferenzial: die Summe der Raddrehzahlen entspricht der doppelten Differenzial-Antriebsdrehzahl (Tellerraddrehzahl).

Kronenräder Die Kronenräder ähneln tatsächlich einer königlichen Zackenkrone, da ihre, am Umfang angebrachten Zähne nicht nach aussen schauen, sondern axial seitlich wegweisen. Die bei der

Der Antriebsstrang des Audi RS5. Auditypisch fliesst das Drehmoment vom Zentraldifferenzial wieder durch das Getriebe zum Achsantrieb der Vorderachse.

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Antrieb TECHNIK

Getriebegehäuses neben den Zahnrädern vorbei zum Vorderachs-Achsantriebs- und Differenzial-Getriebe führt.

Die Hinterachs-(voll-)welle (7) ist in der Differenzialantriebswelle (1) gelagert und leitet das Drehmoment vom Kronenrad (6) zum Differenzial der Hinterachse.

Sperrwirkung

Das offen gezeichnete Kronenraddifferenzial: 1 Antriebswelle – 2 Differenzialantrieb – 3 Ausgleichsstirnrad – 4 Kronenrad (Antrieb für die Vorderachse mit kleinerem Durchmesser) – 5 Antriebswelle für den Vorderachsantrieb mit dem schrägverzahnten Stirnrad für den Achsversatz – 6 Kronenrad (Antrieb für die Hinterachse mit grösserem Durchmesser) – 7 Antriebswelle für den Hinterachsantrieb – 8 Sperrlamellenpaket – 9 Vorspannfeder – 10 Gehäuse.

Statische Drehmomentverteilung Wird das Kronenraddifferenzial als Zentraldifferenzial eingesetzt, können die statischen Drehmomente zu Vorder- bzw. Hinterachse – ähnlich wie mit einem Planetendifferenzial – unterschiedlich verteilt werden. Sind die Kronenräder und die dazwischen liegenden Ritzel gerade verzahnt, kann das eine Kronenrad im Durchmesser grösser ausgeführt werden (Bild rechts).

Damit die Differenzialfunktion nicht verloren geht, werden die Ausgleichsritzel etwas länger gebaut. Da die übertragenen Zahnkräfte von den Ritzeln auf die Kronenräder immer gleich sind, die Hebelarme aber unterschiedlich, werden sich für Vorder- bzw. Hinterachse unterschiedliche Drehmomente ergeben. Audi hat für den RS5 die Radien so gewählt, dass 40 % des Drehmomentes der Vorderachse und 60 % der Hinterachse zugeführt werden.

Damit aber zwei ungleich grosse

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Kronenräder die gleiche Zähnezahl aufweisen und mit den gleichen Ritzeln kämmen können, gab es einige verzahnungstechnische Fragen zu klären. Die fertigungstechnischen Probleme konnten gelöst und das Kronenraddifferenzial der Serienproduktion übergeben werden.

Kraftverlauf Das Zentraldifferenzial im Audi RS5 wird über eine Vollwelle (1 in Bild oben) auf die Nabe des Differenzialantriebs (2) geleitet. Weiter fliesst das Drehmoment über die Ausgleichsräder (3) auf die Kronenräder (4 und 6), wobei das Kronenrad 4 für die Vorderachse den kleineren wirksamen Durchmesser aufweist als das Kronenrad 6 der Hinterachse.

Für die Vorderachse wird das Drehmoment von einer Hohlwelle (5) zum Getriebe zurück und über eine massive Zahnradpaarung auf eine Seitenwelle geleitet, welche das Drehmoment im Innern des

Übertragen Kronenräder Drehmoment, müssen sie aufgrund ihrer Verzahnungsgeometrie axiale Kräfte übernehmen. Die entsprechenden Kräfte wirken bei einem Stirnrad auf die Lager der Getriebewelle. Kronenräder stecken hingegen auf einer Kerbverzahnung und könnten durch das Antriebsdrehmoment «weggeschoben» werden. Um diesem Effekt entgegenzutreten ist im Differenzial auf der Antriebswelle der Hinterachse (7) eine Vorspannfeder (9) angebracht. Bis zu einem voreingestellten Drehmoment verhindert diese Feder die axiale Ausdehnung der Kronenräder. Übersteigt das Drehmoment den bestimmten Betrag, werden die Axialkräfte der Kronenräder grösser als die entgegenwirkende Federkraft und verschieben sich axial. Hinter den Kronenrädern befinden sich Lamellenkupplungen, welche in diesem Moment zusammengepresst werden und das Drehmoment direkt vom Gehäuse (10), welches mit dem Differenzialantrieb (2) verbunden ist, auf die Antriebswellen leiten. Maximal können auf diese Weise 85 % des zufliessenden Drehmomentes auf die Hinterachse oder 70 % auf die Vorderachse geleitet werden.

Fahrdynamikeingriffe erfolgen beim Audi RS5 entweder durch das Sportdifferenzial an der Hinterachse (Torque Vectoring) oder aber durch einen gezielten Bremseneingriff (ESP).

Drei Darstellungen von KronenradDifferenzialen. oben in der Explosionsdarstellung, in der Mitte zusammen­ gebaut und unten mit unterschiedlich grossen Kronenrädern. Diese Variante erfordert längere Ritzel, dafür ermöglicht sie eine unsymmetrische Drehmomentverteilung.

Audi gelingt es mit dem Kronenraddifferenzial erneut, einen interessanten Beitrag zur Antriebstechnik zu leisten. Man darf gespannt sein, ob sich das Kronenraddifferenzial auch als Querdifferenzial und in kleineren Fahrzeuge durchsetzen kann.

www.auto-technik.ch | September 2010 | AUTO&Technik

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30.08.2010 11:54:11 26.8.2010 12:11:05 Uhr

Laufsteg Fiat 500/500C mit TwinAir-Motor

Modernster 0.9-l-Turbomotor

Downsizing auf zwei Zylinder verteilt Fiat feilt am sparsamen Ottomotor, mit dem der Konzern sowohl leistungsmässig wie auch punkto Verbrauch in die Zukunft fahren will. Während andere Automobilhersteller hubraumkleinere, aufgeladene Motoren mit drei und vier Zylindern präsentieren, verfolgt Fiat das Downsizingkonzept noch konsequenter und besinnt sich auf die Wurzeln der Firmengeschichte.

M

anchmal schadet es nicht, in die Archive zu steigen und zu schauen, welche technischen Lösungen vor langer Zeit umgesetzt wurden. Fiat galt schon immer als Volkswagen Italiens: Um die Massenmotorisierung südlich des Gotthards voranzutreiben, wurden seit je her leichte und preisgünstige Kleinwagen auf die Strasse gestellt.

Vor ein paar Jahrzehnten war es zwar für alle Hersteller wichtig, preisgünstige Autos anzubieten.

Sparsamkeit und geringer Schadstoffausstoss wurden aber erst in der Neuzeit überlebenswichtig.

Der vor drei Jahren lancierte Fiat 500 im Retrolook nimmt die Historie des Konzerns auf. Im Gegensatz zu anderen Automobilbauern verzichtet der italienische Hersteller nun neu auf einen hubraumgestutzten Drei- oder VierzylinderDownsizingmotor und entwickelte bewusst einen Zweizylinder-Reihenmotor. Die Vorteile liegen auf der Hand: Weniger bewegte Teile bedeuten weniger Reibverluste, und die thermodynamisch optimalen Brennräume von einem halben Liter pro Zylinder bewirken eine gute Verbrennung und damit geringe Rohemissionen. Dies ergibt von der Konstruktion her einen

Bilder: Fiat

Zurück zu den Wurzeln mal 2

VON ANDREAS SENGER

Der erfolgreiche 500 (hier mit Vierzylindermotor) wird künftig mit einem sparsamen, aufgeladenen Zweizylinder-Reihenmotor erhältlich sein. Das nur 35 cm lange Triebwerk soll später auch als Erdgasvariante auf den Markt kommen.

Im Rückspiegel: Technischer URahn Fiat Nuova 500

Das aktuelle Retromodell Fiat 500 hat mit dem Nuova 500 einen berühmten Vorfahren. Auch der neue TwinAir-Motor ist keine neue FiatIdee, sondern in einer ähnlichen Form schon mal da gewesen. Der luftgekühlte Zweizylinder-Reihenmotor verfügte damals von 480 bis 600 cm3 Hubraum und vermochte je nach Ausführung eine Leistung von 10 kW bis 18 kW zu erzeugen. Schadstoff-Limiten und Verbrauchsangaben waren 1957 bis 1975 noch ein untergeordnetes Thema. Der Normverbrauch betrug 5,5 l/100 km, um den über 500 kg schweren italienischen Volkswagen zu bewegen. Der CO-Ausstoss betrug damals rund 2,5%. Se

besseren Wirkungsgrad, welcher dank Abgasturboaufladung und modernster variabler Einlassventilsteuerung noch einmal gesteigert wird. Mit dem neu entwickelten aufgeladenen Zweizylinder-Ottomotor präsentiert Fiat ein Downsizingtriebwerk, dass mit vielen technischen Innovationen aufwartet. Die beiden miteinander laufenden Kolben des Reihenmotors durchlaufen ein Hubvolumen von je 437,7 cm3, was einen Gesamthubraum von 875,4 cm3 ergibt.

Die Bohrung des Langhubers beträgt 80,5 mm und der Hub 86 mm.

Die 360° Zündversatz sind schwingungstechnisch ein Problem: Mit den Kurbelwellengegengewichten

alleine lassen sich die Massenkräfte der oszillierenden und rotierenden Massen von Kolben, Pleuel und Kurbelzapfen nicht ausgleichen.

Deshalb verbaut Fiat eine gegenläufig zur Kurbelwelle rotierende Ausgleichswelle mit zwei Gegengewichten. Um die 360° Kurbelwellenwinkel von Arbeits- zu Arbeitstakt zu überbrücken, wird zudem ein massives Schwungrad eingebaut. Das Motorlayout bewirkt eine ungewohnte Klangkulisse, an die sich künftige Kunden gewöhnen müssen.

Die maximale Leistung der ab September erhältlichen Basisstufe beträgt 62,5 kW/85 PS bei 5500/

beRATunG, DRucksAchen, TexTil, sTickeRs...

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A&W Verlag AG • Riedstrasse 10 • 8953 Dietikon • Tel: +41 43 499 18 60 • Fax: +41 43 499 18 61 • www.auto-wirtschaft.ch A&W_09_2010.indb 88

30.08.2010 11:54:15

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Fiat 500/500C mit TwinAir-Motor Laufsteg

Der quer eingebaute TwinAirMotor verfügt über das in der AUTO&Technik 7-8/2010 auf Seite 14 bis 16 detailliert vorgestellte

MultiAir-System. Dabei sitzt eine Nockenwelle im Zylinderkopf (auf der Auslassseite angeordnet), welche über eine Steuerkette von der Kurbelwelle angetrieben wird. Nur die Auslassventile werden direkt von der Nockenwelle via Schlepphebel betätigt.

Die Einlassnocken erzeugen via einen Rollenschwinghebel einen hydraulischen Geberzylinder. Die eingeschlossene Motorölmenge betätigt via Kraftübertragung über die Flüssigkeit einen Nehmerzylinder, welcher das Auslassventil betätigt. Mittels elektromagnetisch gesteuertem Ventil kann die Ventilbetätigung durch Druckablassen verändert werden. Somit gestalten sich die Ventil-Steuerzeit wie auch der -Hub je nach Last und Drehzahl innerhalb der Nockenform flexibel.

Um möglichst viel Benzin-LuftGemisch in den Zylinder zu fördern, wird der nur 35 cm lange und 85 kg schwere Motor mittels Abgasturbolader zwangsbeatmet. Im Zusammenspiel von Aufladung und einer hohen Verdichtung von 10:1 werden optimale Voraussetzungen für die Verbrennung bereitgestellt.

Ein Abgasturbolader sorgt für Aufladung und eine Ausgleichwelle für eine Reduktion der Vibrationen.

Das MultiAir-System sorgt dank hydraulischer Kraftübertragung zwischen Nocke und Ventil dafür, dass Öffnungs- und Schliesszeiten an Last und Drehzahl angepasst werden können. Das Saugrohr ist für Ergasbetrieb bereits vorbereitet.

Die Ausgleichswelle ist zwingend notwenig, um die freien Massenkräfte des Kurbeltriebes auszugleichen. Die Konstruktion ähnelt bekannten Triebwerken aus der Motorradwelt.

min und das Drehmomentmaximum wird mit 145 Nm bei 1900/ min angeben. Eine ECO-Taste lässt die Verbrauchswerte und somit den Kohlendioxidaustoss noch wei­ter schmelzen. Dies allerdings auf Kosten der Sportlichkeit. Es stehen nur noch 57 kW/78 PS bei 5500/min und 100 Nm bei 2000/ min zur Verfügung. Weitere Leistungsvarianten werden folgen.

Optimale Gaswechselsteuerung

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Eine verschleissfreie Steuerkette treibt die Nockenwelle an, welche Ein- wie Auslassventile betätigt.

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Leistungsstufen des Basistriebwerks sind zudem in Planung.

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In dieser Darstellung ist besonders die Ventilsteuerung MultiAir gut ersichtlich.

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Das aus polnischer Produktion stammende Zweizylinder-Triebwerk weist eine Saugrohreinspritzung auf. So konfiguriert soll in Kürze als Ergänzung eine Erdgasvariante möglich sein, bei der die Gasventile zusätzlich auf das Saugrohr montiert werden und somit der bivalente Betrieb (Benzin/Gas) realisierbar ist. Dank der kurzen Baulänge denkt Fiat zudem über eine Hybridvariante nach. Hier könnte aber auch gleich ein Schritt in die ferne Zukunft angedacht und das Triebwerk für einen Range-Extender (Reichweitenerhöher) eines Elektromobils in Erwägung gezogen werden. Weitere

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Kombiniert mit einem manuellen 5-Gang-Getriebe gibt das Werk folgende EU-Verbrauchswerte an: 4,9/3,7/4,1 l/100 km. Gekoppelt mit einem automatisierten Getriebe «Dualogic» sind mit 4,6/3,6/4 l/100 km noch geringere Verbräuche auf dem Prüfstand gemessen worden.

Die Fahrleistungswerte für die Beschleunigung aus dem Stand auf 100 km/h werden von Fiat mit 11 s und die Höchstgeschwindigkeit mit 173 km/h angegeben.

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TECHNIK Elektromobilität

BMW Megacity Vehicle

Das Auto wird (fast) neu erfunden BMW steckt mitten in der Entwicklungsphase eines neuen Stadtautos. Das Projekt nennt sich Megacity Vehicle (MCV) und startet 2013 mit Elektroantrieb unter einem Subnamen von BMW. Kernstück ist eine leichte Karosserie mit kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK).

Jochen Toepker bestätigte. Produziert werden die Karbonfasern in den USA. In Wackersdorf (D) werden diese zu Matten gewoben und im BMW-Werk Landshut weiterverarbeitet. Die Produktion des MCV soll in Leipzig erfolgen.

Ganz interessant, dass 40 bis 50 Leute in diese Entwicklung eingebunden sind, welche sich bis zum Ausstieg von BMW aus der Rennsport-Königsklasse noch der Formel 1 gewidmet hatten. Nicht zufällig, denn auch das F1-Monocoque besteht bekanntlich aus CFK und hat sich – die TV-Bilder zeigen dies jeweils – als sehr stabil erwiesen.

VON HANSPETER RENNHARD

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MW hält bei der Elektrifizierung nichts davon, einem bisherigen Modell einfach einen Elektroantrieb zu verpassen. Die Zukunft sieht das bayerische Unternehmen in einem neuen Gesamtkonzept. Problem Nummer eins sind und bleiben die Batterien, denn wenn man eine angestrebte Reichweite von 150 Kilometern erreichen will, wird die ­Batterie gemäss heutiger LithiumIonen-Technik gut 300 kg wiegen.

Aus der Formel 1 Dieses Mehrgewicht will BMW nicht einfach auf eine bisherige Karosserie aufaddieren. Deshalb entwickelt der bayerische Hersteller an einem völlig neuen Gesamtkonzept. Glaubt man ersten bei der Forschung in München am Innovation Day gesehenen Studien, dann basiert die Neuheit auf einem als Drive-Modul bezeichneten Aluminiumträger (Rahmen mit Batterie und Achsen), auf welchen dann eine CFK-Karosserie

Premium-Gedanke bleibt

Langer Weg zur Serie: Eine Kohlefaser-Karosserie sowie ein Rahmen und Aufhängungsteile in Aluminium geben erste Anhaltspunkte, wie der Megacity (hier nach einem Crash-Test) aussehen könnte.

(Life-Modul) sitzt – vorerst als viertürige Limousine mit Platz für vier Personen sowie Kofferraum. Dieses Konzept, das die Abkehr von

CFK: WERKSTOFF DER ZUKUNFT Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) besitzt zahlreiche positive Eigenschaften in einzigartiger Kombination. Dabei sind die Fasern in eine Kunststoffmatrix (Harz) eingebettet. Damit ist CFK stabil und rund 50 Prozent leichter als Stahl. Ausserdem ist dieser Werkstoff, der auch bei Flugzeugen eingesetzt wird, resistent gegen Korrosion, Säuren sowie organische Lösungsmittel und somit langlebiger als Metall. Zudem bleibt CFK unter allen klimatischen Bedingungen stabil und verformt sich auch unter hohen Temperaturschwankungen kaum.

BMW verwendet CFK für verschiedene Einzelteile schon seit 2003. Inzwischen wurde der Fertigungsprozess für CFK-Bauteile im Werk Landshut optimiert und automatisiert, so dass nun auch die wirtschaftliche Grossserienfertigung von Karosseriekomponenten möglich ist. BMW denkt natürlich auch über den Produktzyklus hinaus und entwickelt parallel dazu ein Recyclingkonzept. (hpr)

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der traditionellen selbsttragenden Karosserie sein könnte, wäre aber auch die Basis für andere Karosserievarianten. In die Karten schauen liess sich auch BMW-Designchef Adrian van Hooydonk noch nicht und er sagte: «Der Designprozess für dieses Auto ist noch nicht abgeschlossen und wir haben auch noch keine finale Design-Bestätigung vom Vorstand.» Insgesamt beschäftigen sich im Moment 15 Designer an der Optik des Megacity. Einem BMW-Vorgänger dürfte das MCV nicht gleichen, und es wird möglicherweise ohne die typische BMW-Niere des Weges kommen.

BMW will dank CFK bei der Karosserie rund 100 kg einsparen, wie das an diesem Workshop in München auch CFK-Fachmann

Von einem Billig-Kleinwagen will BMW natürlich nichts wissen, unter vier Meter wird es wohl nicht gehen und das Label Premium soll auch diesem Auto auf den Weg mit gegeben werden. Auch sicherheitsmässig wird es keine Kompromisse geben, die ersten Crash-Tests mit Rohkarossen geben erste Anhaltspunkte zum Crash-Verhalten. Bezüglich Leistung liegt die Messlatte bei etwa 125 kW, das Drehmoment bei 250 Nm. Vorerst zielt das MCV auf den reinen Elektroantrieb. Doch man denkt in München auch an weitere Möglichkeiten wie Hybrid-Antrieb oder eine Variante mit Range Extender, womit den Reichweiten kaum Grenzen gesetzt wären. Gemäss den BMW-Ingenieuren ist es jedoch sehr wichtig, dass die Weiterentwicklung der Batterietechnik vorangetrieben wird, denn soll der automobile Elektroantrieb schnell an Fahrt gewinnen, so sind in erster Linie in diesem Bereich weitere Entwicklungssprünge nötig.

AUTO&Technik | September 2010 | www.auto-technik.ch

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30.08.2010 11:54:30

Weiterbildung TECHNIK

SVBA-Technikkurs bei GM

Technische Neuheiten bei Opel Mehr als 40 deutsch- und fast 20 französisch-sprechende Berufsfachschullehrer besuchten in ihrer unterrichtsfreien Zeit im vergangenen Juli während drei Tagen in Studen bei Biel die Importeurs-Schulung von Opel und liessen sich von den Instruktoren in die technischen Neuheiten und die interessanten Diagnosedetails einführen.

Blechhalbkugel, welche von einer exakt kalibrierten Feder auf ihren Sitz gedrückt wird.

VON ANDREAS LERCH

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erteilt über zwei Wochen besuchten die Fachlehrer den Kurs der GM-Academy in Studen. Neben den Technologien bei den Benzin- und Dieselmotoren wurden Themen wie 4x4-Antrieb, adaptives Fahrlicht, elektrische Parkbremse und elektrische Lenkungen besprochen. Wie in der heutigen Zeit üblich, mussten die Schwerpunkte auf Themen wie Datenübertragung und Diagnose gestellt werden. Erneut war der Kurs perfekt organisiert; Teilnehmer und Instruktoren spürten das Engagement des Organisators Rolf Künzle von der SVBA (Schweizerische Vereinigung der Berufsschullehrer für Automobiltechnik).

Adaptives Fahrlicht

Register-Aufladung Für die Teilnehmer des Kurses war es immer wieder interessant, kleine Konstruktionsdetails zu finden, welche die Opel-Ingenieure anders gelöst haben als ihre Kollegen bei den Mitbewerbern. So studierten die Lehrer das einfach gebaute Umschaltventil genau.

Dieses federbelastete Kugelventil leitet bei hoher Last die Ladeluft

Aufmerksames und kritisches Studium der Registeraufladung direkt an den Bauteilen.

am kleinen Turbolader vorbei, um diesen vor Überdrehzahlen zu

schützen. Dafür genügt bei dieser Konstruktion eine abgedichtete

Über das adaptive Fahrlicht des Opel Insigna wurde schon viel gesprochen und geschrieben. Die Kursinstruktoren haben die Hardware des Systems zerlegt und damit die schwenkbaren Supporte des Scheinwerferreflektors sichtbar gemacht. Die ganze Selbstregulierung des Systems basiert jedoch auf Sensoren und einer ausgeklügelten Datenverarbeitungsanlage. Die Sensoren und die Aktoren (Motoren) können bei Opel über das hauseigene Diagnosesystem überprüft und diagnostiziert werden. Auch die Justierung dieser Einrichtung und anderer Systeme läuft weitgehend über die Werkstatt-Diagnosegeräte.

Für die Werkstatt-Belegschaft bedeutet dies zunehmend Arbeiten am Computer. Diese Veränderung im Arbeitsalltag von Automechanikern, die nicht nur bei GM beobachtet werden kann, mag in einer kommenden Lehrplanrevision vielleicht sogar zu Korrekturen der Unterrichtsschwerpunkte in diese Richtung führen.

KOMMENTAR Es ist beeindruckend, wie die Postenarbeiten bei den Importeurschulungen zunehmend elektronisch werden. Das heisst, bei jedem Fahrzeug steht zwingend ein Laptop mit dem Diagnosetool der Marke. Über diesen Computer werden Einstellungen gemacht, Sensorsignale aufgenommen und kontrolliert oder Aktoren angesteuert.

Die Funktionen und die Eigenschaften der Sensoren, der Systeme und der Aktoren werden

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nur noch oberflächlich besprochen. Für eine abgerundete und vollständige Systemkompetenz müssten jedoch die Mechaniker, Mechatroniker oder Diagnostiker auch die systematische und strukturierte Funktion der Bauteile und der gesamten Systeme beherrschen.

In dieser Forderung liegt vielleicht eine zukünftige Arbeitsteilung in der Ausbildung zwischen den Betriebsausbildungen / Importeurschulungen und den Berufsfachschulen /

überbetrieblichen Kursen. Während sich letztere auf die grundlegenden Funktionen und Eigenschaften der Systeme und Bauteile beschränken, zeigen erstere den Experten aus der Werkstatt die markenspezifischen Diagnosen und deren Details auf.

In dieser Art könnte durch die geteilte Ausbildung die Qualität der Grundbildungen im Autogewerbe gesteigert werden.

Andreas Lerch

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bezugsquellen

Abwasser- und Entsorgungstechnik Altola AG Burger Engineering AG Enviro-Chemie AG Greenpool AG

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aluräder AUBA Autoaccessorio SA Carex Autozubehör AG Carfashion Delta-Motor AG Derendinger AG Forcar GmbH RH Alurad Suisse AG Soltrade Willy Erny AG

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audiosysteme / navigation Bucher + Walt SA ESA Fibag AG Forcar GmbH Hostettler Autotechnik Krautli Lorch AG Rhiag Group Ltd Robert Bosch AG (Blaupunkt) Technomag AG WS-electronic

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aus- und weiterbildung Gewerbliches Bildungszentrum Erwachsenenbildung 8570 Weinfelden 071 626 86 66 SIU Unternehmensschulung 3100 Bern 031 388 51 51 STF Schweizerische Technische Fachschule Winterthur 052 260 28 02 TBZ Automobiltechnik 8090 Zürich 044 446 96 46

autobatterien Augros-Lumecor AG Autoaccessorio SA Banner Batterien (Schweiz) AG Derendinger AG ESA Hostettler AG Johnson Controls Batterie AG Krautli AG Lorch AG Rhiag Group Ltd Robert Bosch AG Roland Bertschi AG Technomag AG

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autogepäckträger Carex Autozubehör AG Chemuwa Autozubehör Derendinger AG ESA Hostettler AG Lorch AG Technomag AG

071 844 07 00 055 256 10 10 044 805 21 11 034 429 00 21 041 926 62 23 044 299 98 00 031 379 81 21

ADP Dealer Services Switzerland GmbH Buechstrasse 21 8645 Rapperswil-Jona Tel. 055 255 34 00 Fax 055 255 34 27 www.adpdsi.ch

autoglas/Autoglas-Ersatz Antonio Caviglia AG Desa Autoglass Nord AG Derendinger AG Glas Trösch AG, Autoglas

041 367 21 51 031 938 48 48 044 805 21 11 062 388 15 00

Autocomp AG Autodata GmbH

041 268 82 68 044 880 74 00

Auto Informatik AG DCS Automotive (Schweiz) AG Derendinger AG EurotaxGlass’s International AG F & L System AG Freicon (Schweiz) AG

044 683 22 05 056 437 68 68 044 805 21 11 055 415 81 00 071 757 52 52 041 792 04 35

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041 250 39 14

Diagnose Bucher AG Top Tech Celette (Suisse) SA ESA Gutmann Messtechnik AG Hostettler AG (autofit) Krautli AG KSU A-Technik AG Lorch AG Robert Bosch AG Safia AG Schenk Industrie AG Technomag AG TEXA Deutschland GmbH VLT Technik AG

062 919 75 75 026 662 72 22 034 429 00 21 041 630 45 60 041 926 61 11 044 439 66 66 056 619 77 77 044 299 98 00 044 847 14 14 031 990 99 99 041 854 88 88 031 379 81 21 +49 7139 9317 0 031 930 15 15

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02.11.2007

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Lackieranlagen

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www.autotechnik.ch Rhiag Group Ltd Technomag AG UNI-FIT Katalysatoren GmbH ZF Antriebstechnik

041 769 55 55 031 379 81 21 061 763 04 35 044 908 16 16

Fahrwerke Antonio Caviglia AG Carex Autozubehör AG Delta-Motor AG Derendinger AG

A&W_09_2010.indb 93

041 367 21 51 071 844 07 00 041 462 51 51 044 805 21 11

Hebesysteme Baumgartner AG Celette (Suisse) SA Derendinger AG ESA Gassner AG Gesag KSU A-Technik AG Lorch AG Motorex-Toptech AG Roland Bertschi AG Safia AG Technomag AG VLT Technik AG

044 847 64 64 026 662 72 22 044 805 21 11 034 429 00 21 044 867 02 78 032 384 39 17 056 619 77 77 044 299 98 00 062 919 75 85 034 411 70 80 031 990 99 99 031 379 81 21 031 930 15 15

Klimaanlagen und -teile Antonio Caviglia AG Derendinger AG Hedinger E. AG Hostettler Autotechnik AG Klimatop AG Lorch AG Oscar Fäh AG Purat Autoklima Technomag AG Webasto AG

041 367 21 51 044 805 21 11 071 987 11 22 041 926 62 23 044 817 11 11 044 299 98 00 071 955 73 10 043 344 55 50 031 379 81 21 061 486 95 80

Lichttechnik Autoaccessorio SA Derendinger AG Elevite AG Lorch AG Osram AG Robert Bosch AG Wälchli & Bollier AG (Hella Licht)

091 945 01 11 044 805 21 11 056 419 70 70 044 299 98 00 052 209 91 91 044 847 14 14 044 872 75 75

Pflegeprodukte

Amstutz Produkte Autoaccessorio SA Beropur AG Chemuwa Autozubehör Derendinger AG ESA Glas Trösch AG Autoglas Hevapla AG Hostettler AG Hürlimann Handels AG

041 448 14 41 091 945 01 11 071 966 26 66 055 256 10 10 044 805 21 11 034 429 00 21 062 388 15 00 032 387 60 60 041 926 61 11 044 722 29 89

Korrosionsschutz Kleb- und Dichtstoffe Karosserie-Reparaturprodukte Weckerle Autozubehör

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Lambda Suisse 062 777 51 50 Lorch AG 044 299 98 00 Kärcher AG 044 846 67 77 MTS Multi Technology Services GmbH 043 211 63 11 Riwax-Chemie AG 031 910 45 45 Technomag AG 031 379 81 21 Würth AG 061 705 91 11

www.auto-technik.ch | September 2010 | AUTO&Technik

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30.08.2010 11:54:32

bezugsquellen

Pneu- + Reifenservice ABT AG Auba AG Bridgestone (Schweiz) AG Bucher AG Top Tech Continental Suisse SA Derendinger AG ESA Fibag AG Gesag Goodyear Dunlop Tires Suisse SA (Premio) Hostettler AG (autofit)

044 833 10 50 052 743 17 21 056 418 71 11 062 919 75 75 044 745 56 00 044 805 21 11 034 429 00 21 062 788 88 22 032 384 39 17 044 947 85 00 044 947 85 00 041 926 61 11

ABT AG Loorenstrasse 5/9 CH-8305 Dietlikon

Generalvertretung Schweiz Tel. 044 833 10 50, Fax 044 833 62 12 www.abt-ag.ch

KSU A-Technik AG Lorch AG Michelin Suisse S.A. Nokian Reifen AG Pirelli SA Rema Tip Top Vulc Material AG Rhiag Group Ltd. Roland Bertschi AG Safia AG Technomag AG VLT Technik AG Vredestein AG Yokohama (Suisse) SA

056 619 77 77 044 299 98 00 026 467 71 11 044 807 40 00 061 316 41 11 044 735 82 82 041 769 55 55 034 411 70 80 031 990 99 99 031 379 81 21 031 930 15 15 056 203 30 33 026 660 55 55

Panolin AG Petro Lubricants Mineralöl (Schweiz) AG Rhiag (Liqui Moly) Shell Aseol AG Technomag AG Total Suisse AG

044 956 65 65 052 355 30 03 041 769 55 55 031 380 77 77 031 379 81 21 022 306 66 31

Standheizungen Auto Cool AG Hedinger E. AG Klimatop AG Lorch AG Purat Autoklima Technomag AG Webasto AG

044 734 44 44 071 987 11 22 044 817 11 11 044 299 98 00 043 344 55 50 031 379 81 21 061 486 95 80

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044 847 64 64 026 662 72 22 044 805 21 11 034 429 00 21 052 233 10 23 041 926 61 11 044 271 15 85 071 886 40 30 056 619 77 77 044 299 98 00 044 847 14 14 031 990 99 99 061 981 33 55 031 379 81 21

044 701 99 99 044 805 21 11 034 429 00 21 +41 62 889 12 22 071 353 50 50 031 911 91 11 044 846 67 77 056 619 77 77 062 777 51 50 044 299 98 00 062 919 75 75 041 757 00 40 031 879 20 40 031 379 81 21 061 705 91 11

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044 805 21 11 034 429 00 21 044 867 02 78 032 384 39 17 041 926 61 11 056 619 77 77 044 299 98 00 044 735 82 82 044 847 16 00 034 411 70 80 031 990 99 99 031 379 81 21 031 930 15 15

Schmiermittel Autoaccessorio SA AVIA Osterwalder Zürich AG BP (Switzerland) Castrol (Switzerland) AG Derendinger AG ESA Esso (Schweiz) Fibag AG Hostettler AG Lorch AG MOTOREX-Schmiertechnik Oel-Brack AG

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AUTO&Technik | September 2010 | www.auto-technik.ch

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