KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Diagnose Elektrik/Elektronik für Kfz-Mechatroniker 2. überarbeitete Auflage Lösungen Grundlagen der KFZ-Elektrik, KFZ-Elektronik und Mikroelektronik Umgang mit dem Multimeter Messen von Spannung, Strom und Widerstand -3- KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik -4- KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik - Lösungen Copyright (C) 2001/05 IED Kammerer GmbH Autoren: Gerhard Ebner, Gerald Schiepeck Das Werk ist urheberrechlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere der Übersetzung, des Nachdrucks, der Entnahme von Abbildungen, der Funksendung, der Wiedergabe auf photomechanischem oder ähnlichem Wege und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen bleiben, auch bei auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw, in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und MarkenschutzGesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Wir übernehmen auch keine Gewähr, dass die in diesem Buch enthaltenen Angaben frei von Patentrechten sind; durch diese Veröffentlichung wird weder stillschweigend noch sonstwie eine Lizenz auf etwa bestehende Patente gewährt. Herausgeber: IED Kammerer GmbH IML© - Integrierte Multimediale Lernsysteme ist eingetragenes Warenzeichen der IED Kammerer GmbH -5- KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Anmerkung Die Messungen zu den hier beschriebenen Lösungen wurden mit einem Multimeter Typ M830D durchgeführt. Das verwendete ungeregelte Netzgerät stellt in der Einstellung 12VDC eine Gleichspannung von 13,7V zur Verfügung. Dies gilt bei Belastung mit unverdrahteter Platine. Bei einer Belastung des Netzteils mit 1200mA sinkt die Spannung auf 12V. Eine höhere dauerhafte Belastung muß unbedingt verhindert werden. Seite 13 $NWLRQ /DPSH OHXFKWHW /DPSHOHXFKWHW QLFKW Hinleitung 15-23 unterbrochen Lampe H2 entfernt Rückleitung 17-31 unterbrochen Stromkreis geschlossen Seite 15 Die Heckleuchte H24 (Abb. 2-4) ist dunkel. Welche Ursachen sind möglich? ü Sicherung F1 defekt ü Versorgung (Klemme R) defekt o Schalter S30 in Stellung 2 ü Lampe H24 defekt ü Schalter S30 in Stellung 1 ü Verbindung zwischen X504 und X532 unterbrochen -6- KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 16 Messen Sie die Spannungen in der Schaltung mit H1 bzw. H2 und tragen Sie die Messwerte in die Tabelle ein. 6SDQQXQJ 0HVVRUW $QVFKOVVH 0HVVZHUW UB [ V ] Spannungsquelle 15 und 31 UH1 [ V ] Lampe H1 11 und 12 0HVVRUW $QVFKOVVH 0HVVZHUW UB [ V ] Spannungsquelle 15 und 31 UH2 [ V ] Lampe H2 16 und 17 6SDQQXQJ Seite 17 Fragen Wie werden Spannungsmessgeräte geschaltet? ü o o parallel in Kaskade in Reihe Die Anzeige der Spannung kann erfolgen in: o ü ü o A mV V W -7- KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 19 Messen Sie die Ströme (Messbereich 10 ADC) und tragen Sie die Werte in die Tabelle ein: ]ZLVFKHQ $QVFKOXVV 0HVVZHUW IH1 [ mA ] 15 und 11 IH1 [ mA ] 12 und 31 ]ZLVFKHQ $QVFKOXVV 0HVVZHUW IH2 [ mA ] 15 und 16 IH2 [ mA ] 17 und 31 6WURP 6WURP Seite 20 Wie werden Strommessgeräte geschaltet? o parallel o in Brückenschaltung ü in Reihe Die Anzeige des Stroms kann erfolgen in: oV ü mA üA oW -8- KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 22 Aufgabe 2: Berechnen Sie den elektrischen Widerstand der Lampen H1 und H2 mit den Messwerten aus Kapitel 3 (Seite 16) und Kapitel 4 (Seite 19): 5+ 1 8% ,+ 1 12,7 V 0,26 mA 0,05 K 50 5+ 2 8% ,+ 2 12,4 V 0,40 mA 0,03 K 30 Seite 23 Durch einen Widerstand sollte laut Schaltplan ein Strom von 10A fließen. Es fließt jedoch nur ein Strom von 5A. Was kann die Ursache sein? o o o ü ü Hinleitung unterbrochen Versorgungsspannung zu hoch Kurzschluss zwischen Versorgungsspannung und Masse Versorgungsspannung zu gering Falscher Widerstand verbaut An einer Lampe sollte laut Schaltplan eine Versorgungsspannung von 12V anliegen. Es ist jedoch eine Spannung von nur 6V zu messen. Was kann die Ursache sein? o o o ü o Hinleitung unterbrochen Versorgungsspannung zu hoch Kurzschluss zwischen Versorgungsspannung und Masse Versorgungsspannung zu gering Falscher Lampentyp verbaut -9- KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 24 Es sind die Widerstandswerte zu messen: $QVFKOVVH :LGHUVWDQGVZHUW 5> @ R9 3-31 R10 5-31 . R11 15-4 . :LGHUVWDQG Seite 25 Es sind Spannung und Strom zu messen und daraus die Widerstandswerte zu berechnen: $QVFKOVVH 6SDQQXQJ 8>9@ 6WURP ,>P$@ :LGHUVWDQG 5> @ R9 3-31 . R10 5-31 . R11 15-4 . %DXWHLO Ablesen des Widerstands-Farbcode Es sind die Werte der aufgeführten Widerstände anhand des Farbcodes zu ermitteln (siehe Farbcodetabelle). $QVFKOVVH :LGHUVWDQGVZHUW 5> @ R9 3-31 R10 5-31 R11 15-4 :LGHUVWDQG - 10 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 28 Es sind Spannung und Strom an den Lampen H1 und H2 zu messen und in die Tabelle einzutragen. 6SDQQXQJ 8>9@ 6WURP ,>P$@ /HLVWXQJ 3>:@ berechnet /HLVWXQJ 3>:@ laut Aufdruck + + 0HVVREMHNW Seite 29 Welche elektrische Leistung setzt ein Elektromotor um, der an der Spannung U = 12V den Strom I = 5A zieht? Formel: 3 8, Leistung (in Watt): P 12V 5A 60W Von welchen Messgrößen ist die elektrische Leistung abhängig? ü ü ü o Widerstand Spannung Strom elektrische Arbeit Elektrische Leistung kann gemessen werden in: ü o o ü o mW V W W A - 11 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 31 Wovon hängt der elektrische Widerstand eines Leiters ab? ü Länge o Temperatur ü Material o Isolierung ü Querschnitt Seite 33 Es sind die Werte der aufgeführten Widerstände anhand des Farbcodes zu ermitteln: :LGHUVWDQG $QVFKOVVH - 12 - :LGHUVWDQGVZHUW 5 R9 3 – 31 R10 5 – 31 R11 15 – 4 R12 15 – 6 KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Es sind Spannung und Strom zu messen und daraus die Widerstandswerte zu berechnen: Wichtig ! Der Widerstand R12 darf max. 3 Sekunden belastet werden, danach muss er abkühlen! :LGHUVWDQG $QVFKOVVH 6SDQQXQJ 89 6WURP ,$ :LGHUVWDQGVZHUW 5 R9 3 – 31 P R10 5 – 31 P . R11 15 – 4 P . R12 15 – 6 Seite 34 Es sind die Widerstandswerte zu messen: :LGHUVWDQG $QVFKOVVH :LGHUVWDQGVZHUW 5 R9 3 – 31 R10 5 – 31 . R11 15 – 4 . R12 15 – 6 Fragen Wie lässt sich ein Widerstandswert mit der größten Genauigkeit ermitteln? o o ü Bestimmung des Widerstandswertes über den Farbcode Messung von Spannung und Strom, Berechnung des Widerstandswertes Messung des Widerstandswertes - 13 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Ein Widerstand wurde durch einen zu hohen Strom thermisch überlastet. Was zeigt ein Widerstandsmessgerät an? o Kurzschluss = 0 W o Nennwiderstand ü Unterbrechung = ¥ W Seite 37 Es ist die Spannung UR zwischen Anschluss 9 und 31 zu messen und die Messwerte in die Tabelle einzutragen. 3RWHQWLRPHWHU 6SDQQXQJ 89 Linksanschlag Mittenstellung Rechtsanschlag Fragen Die gemessene Spannung erreicht weder die Spannung 0V noch die Spannung 12V. Worin liegt die Ursache? ü Am Festwiderstand fällt Spannung ab o Der Widerstandswert des Potenziometers ist kleiner als 10KW o Die Toleranz der Festwiderstände beträgt 5% ü Die Festwiderstände sind mit dem Potenziometer in Reihe geschaltet - 14 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Bei geschlossenen Brücken 4-9 und 7-5 fließt ein Strom durch die Schaltung. Welche Aussage ist richtig? o o ü o bei Potenziometer Linksanschlag fließt der höchste Strom bei Potenziometer Mittenstellung fließt der höchste Strom bei Potenziometer Rechtsanschlag fließt der höchste Strom der Strom ist unabhängig von der Potenziometerstellung Seite 38 Potenziometer werden im Fahrzeug zur Erfassung von Positionen eingesetzt. Welche Signale werden von Potenziometern erfasst? o ü ü o ü o ü ü Geschwindigkeitssignal an der Antriebsachse Stellung der Drosselklappe Stellung des Gaspedals Innenraumtemperatur Lautstärke und Klangvorgabe in Audiogeräten Drucksignal in der Hydraulik Temperaturvorgabe für die Klimaanlage Position von Sitz und Spiegel - 15 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 39 Es sind die Spannungen und Ströme zu messen sowie die Anschlüsse in die Tabellen einzutragen. 6SDQQXQJ $QVFKOVVH 89 ± U Versorgungsspannung U9 am Widerstand R9 ± U10 am Widerstand R10 ± U11 am Widerstand R11 ± $QVFKOVVH ,P$ Seite 40 6WURP I9 durch Widerstand R9 ± I10 durch Widerstand R10 ± I11 durch Widerstand R11 ± Iges Gesamtstrom Es sind die Widerstandswerte zu errechnen. - 16 - :LGHUVWDQGEHUHFKQHW )RUPHO R9 59 8 ,9 5. R10 510 R11 511 Rges 5JHV KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Es sind die Widerstandswerte zu messen. Achtung: Beim Messen des Gesamtwiderstands ist die Versorgungsspannung abzuschalten (Steckernetzteil abstecken). :LGHUVWDQGJHPHVVHQ $QVFKOVVH 5. R9 ± R10 ± R11 ± Rges ± Seite 41 Welche Aussagen zur Parallelschaltung sind richtig? o ü o o ü o Die Gesamtspannung teilt sich auf Der Gesamtwiderstand kann gemessen werden Der Gesamtstrom ist gleich dem größten Einzelstrom Der Gesamtwiderstand ist farblich codiert Die Spannungen sind gleich Der Gesamtstrom ist gleich dem kleinsten Einzelstrom Seite 42 In einer Schaltung sind verschiedene Verbraucher parallel geschaltet. Durch welchen Verbraucher (Widerstand) fließt der größte Strom? o o ü o Elektromotor ca. 1W Relais Erregerwicklung ca. 100W Heckscheibenheizung ca. 0,5W Spiegelheizung ca. 2W - 17 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Ein geladener Bleiakku versorgt bereits mehrere Komponenten mit Strom. Ein weiterer Verbraucher wird zugeschaltet. Welche Aussagen sind richtig? ü Die Versorgungsspannung bleibt konstant o Der Gesamtstrom bleibt gleich ü Der Gesamtstrom erhöht sich ü Der Gesamtwiderstand verringert sich o Der Gesamtwiderstand erhöht sich Seite 43 Es sind die Spannungen und Ströme zu messen sowie die Anschlüsse in die Tabellen einzutragen. 6SDQQXQJ 89 ± U Versorgungsspannung U7 am Widerstand R7 ± U8 am Widerstand R8 ± U9 am Widerstand R9 ± 6WURP I - 18 - $QVFKOVVH $QVFKOVVH ,P$ ± KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 44 Es sind die Widerstandswerte zu errechnen. :LGHUVWDQGEHUHFKQHW R7 57 R8 )RUPHO 2,4 87 5. , 10,7 58 88 , 5,0 R9 59 89 , 10,7 Rges 5JHV 8 , 13,4 10,7 10,7 6,0 Es sind die Widerstandswerte zu messen. :LGHUVWDQGJHPHVVHQ $QVFKOVVH 5. R7 ± R8 ± R9 ± ± Rges Seite 45 Welche Aussagen zur Reihenschaltung sind richtig? ü o o ü ü Die Gesamtspannung teilt sich auf Die Spannungen sind gleich Der Gesamtwiderstand ist farblich codiert Der Gesamtwiderstand kann gemessen werden Der Strom durch alle Bauteile ist gleich - 19 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 46 Die Hinleitung zu einem Verbraucher hat einen Kabelbruch - von 25 Einzeldrähten haben nur noch zwei Drähte einen Durchgang. Welche Aussage ist richtig? o Kabelbruch macht sich erst bemerkbar falls alle Einzeldrähte eine Unter- o Der Kabelbruch kann mit dem Widerstandsmessgerät (Multimeter) ge- ü ü ü brechung aufweisen messen werden Der Spannungsfall am Verbraucher ist verringert Der Fehler kann nur mit dem Spannungsmessgerät (Multimeter) gemessen werden Bei Stromfluss erwärmt sich die Hinleitung Eine Steckverbindung in der Zuleitung ist oxidiert und zeigt einen Übergangswiderstand? ü Der Fehler kann nur mit dem Spannungsmessgerät (Multimeter) gemes- ü Beim Trennen von Steckverbindungen verschwindet meist der Übergangs- o ü - 20 - sen werden widerstand Die oxidierte Steckverbindung kann mit dem Widerstandsmessgerät (Multimeter) gemessen werden Bei Stromfluss erwärmt sich die Steckverbindung KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 51 Welche Spannung UR liegt am Widerstand R? o o o o ü o 15V -15V 18V -18V 21V -21V Seite 53 Die Spannungen sind zu messen und in die Tabelle einzutragen: 0RWRU VSDQQXQJ U [V] *HQHUDWRU VSDQQXQJ U [V] 'UHK]DKO hoch, mittel, niedrig 26 mit 15 KRFK 26 mit +10V PLWWHO 26 mit +5V QLHGULJ +HU]XVWHOOHQGH 9HUELQGXQJ Fragen Welche Aussagen zur Messung der Generatorspannung sind richtig? ü o ü o Die Generatorspannung ist abhängig von der Drehzahl Die Generatorspannung ist immer konstant Die Generatorspannung nimmt mit steigender Drehzahl zu Die Generatorspannung nimmt mit steigender Drehzahl ab - 21 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 54 /DVW 0RWRU I [A] /DVW I [A] Keine Last R9 H1 0 Ohm (Brücke) Fragen Welche Aussagen zur Messung des Generatorstroms sind richtig? ü Die Drehzahl ist abhängig von der Belastung o Je höher die Belastung, desto niedriger ist die Drehzahl ü Je größer die Belastung, desto höher ist die Drehzahl o Bei unterschiedlicher Belastung ändert sich die Drehzahl nicht. Seite 55 Welche Aufgaben hat der Regler? o Generatorstrom konstant halten ü Generatorspannung konstant halten o Erregerstrom konstant halten ü Erregerstrom regeln o Generatorstrom regeln - 22 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 56 Motor Last U [V] PMotor I [A] Last [W] U [V] I [A] PLAST [W] R9 H1 H2 Welche elektrische Leistung hat ein Elektromotor, der an der Spannung U = 12V den Strom I = 5A zieht? Formel: 3 8, Leistung (in Watt): P 12V 5A 60W Seite 57 Berechnen Sie den Wirkungsgrad aus den Messwerten der vorangegangenen Messung. Last PMotor PLAST [W] [W] [%] R10 H1 H2 - 23 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Bei welcher Belastung ergibt sich der beste Wirkungsgrad? o niedrige Belastung ü mittlere Belastung o hohe Belastung Seite 60 =HLW>6HN@ Laden UC (V) Entladen UC (V) Seite 61 Ladekurve des Kondensators - 24 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Entladekurve des Kondensators Seite 62 Welche Aussagen zur Funktion des Kondensators sind richtig? o ü o ü o ü Der Kondensator wandelt Strom in Wärme um Der Kondensator ist ein Energiespeicher Der Kondensator speichert elektrische Energie in einem Magnetfeld Die Kapazität gibt an wie viel Energie gespeichert werden kann Kondensatoren werden unterschieden in elektrische und magnetische Kondensatoren werden unterschieden in gepolte und ungepolte - 25 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Wovon hängen Ladezeit und Entladezeit des Kondensators ab? o von der Betriebsspannung ü von der Kapazität des Kondensators ü vom Widerstandswert o vom Schalter Welche Aussagen zu den Kondensatoren im Fahrzeug sind richtig? ü Sie filtern Störspannungsspitzen o Sie regeln die Drehzahl von Elektromotoren ü Sie glätten (sieben) pulsierende Gleichspannungen o Sie werden als Notstromversorgung in Diebstahlwarnanlagen eingesetzt ü Sie trennen Gleich- von Wechselspannungen ü Sie werden für Zeitverzögerungen eingesetzt Seite 64 An die Spule ist das Multimeter anzuschliessen und die Induktionsspannung zu messen (Messbereich 200mV Gleichspannung). Der Abstand zwischen Permanentmagnet und Spule ist zu verändern. %HZHJXQJ]ZLVFKHQ 0DJQHWXQG6SXOH - 26 - ,QGXNWLRQVVSDQQXQJ >P9@ Langsam Schnell KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Welche Aussagen zur Induktionsspannung sind richtig? ü o o ü Sie ist abhängig von der Schnelligkeit der Magnetfeldänderung Sie ist unabhängig von der Schnelligkeit der Magnetfeldänderung Sie ist abhängig von der Polung des Magneten Sie ist unabhängig von der Polung des Magneten Welche Aussagen zur Spule sind richtig? ü o ü o Spulen sind niederohmig Spulen sind hochohmig Induktive Sensoren erzeugen niedere Spannungen Induktive Sensoren erzeugen hohe Spannungen Seite 65 6FKDOWHU ,QGXNWLRQVVSDQQXQJ >P9@ Offen Geschlossen Häufiges schnelles Öffnen und Schließen FD - 27 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 66 Welche Aussagen zur Selbstinduktion sind richtig? o Selbstinduktion tritt bei Spulen im Fahrzeug nicht auf ü Die, durch Selbstinduktion erzeugte Spannung kann bedeutend größer sein als die Versorgungsspannung UB o Selbstinduktion tritt nur auf bei mindestens zwei Wicklungen (Zündspule) o Die, durch Selbstinduktion erzeugte Spannung hat keine Auswirkung auf andere elektrische oder elektronische Komponenten Wann tritt die Induktionsspannung auf? o Sie tritt auf sobald der Spulenstrom eingeschaltet wird ü Sie tritt auf sobald der Spulenstrom abgeschaltet wird o Sie tritt auf solange der Spulenstrom fließt Seite 72 Induktionsspannungen können elektromagnetische Störungen auslösen. Welche Aussagen sind richtig? ü Induktionsspannung kann Steuergeräte stören o Induktionsspannung kann Aktoren (z. B. Elektromotoren) stören ü Induktionsspannung wirkt als Hochfrequenzsender und kann Radio- und Telefon-Empfang stören ü Induktionsspannung wird durch Einsatz von Dioden verringert o Induktionsspannung wird durch Einsatz von Lampen verringert ü Induktionsspannung wird durch Einsatz von Kondensatoren verringert - 28 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Ein defekter Induktivgeber soll erkannt werden. Welche Aussagen treffen zu? ü ü o o ü Ein defekter Induktivgeber gibt bei laufendem Motor keine Wechselspannung ab Ein defekter Induktivgeber hat keinen Durchgang (Widerstand = ¥ Ohm) Ein defekter Induktivgeber kann nicht mit dem Multimeter gemessen werden Ein defekter Induktivgeber kann eine Wechselspannung mit erhöhter Frequenz abgeben Ein funktionstüchtiger Induktivgeber hat einen Widerstandswert von einigen Ohm bis einige Kilo Ohm) Seite 74 85 8 ' >9@ >P$@ 6FKDOWXQJD 85 8 ' >9@ >P$@ 6FKDOWXQJE >9@ >9@ ,) ,) In welcher Schaltung fließt ein Strom durch die Diode? o ü o o Schaltung a) und Schaltung b) Schaltung a) Schaltung b) weder Schaltung a) noch Schaltung b) - 29 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Welches Bauteil ist in Schaltung a) für die Höhe des Stroms verantwortlich? ü Widerstand o Diode o Spannungsquelle o alle Bauteile Welches Bauteil ist in Schaltung b) für die Höhe des Stroms verantwortlich? o Widerstand ü Diode o Spannungsquelle o alle Bauteile Seite 75 In welcher Schaltung sperrt die Diode den Stromfluss? o Schaltung a) und Schaltung b) o Schaltung a) ü Schaltung b) o weder Schaltung a) noch Schaltung b) - 30 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 78 Welche Dioden können in einem Sechspuls-Gleichrichter (Abb. 15-4) gleichzeitig leitend sein? ü o o o D1 und D2 D1 und D3 D1 und D4 D1, D3 und D5 Welche Aufgabe hat eine Entkoppeldiode in einer Schaltung zur Spannungsstabilisierung (Abb. 15-6)? o o o ü Laden der Kondensatoren C1, C2 Schutz des ICs vor zu großem Strom Stabilisierung der 5V Versorgungsspannung Vermeidung von Rückwirkungen ins Bordnetz Welche Aufgabe hat eine Freilaufdiode in einer Schaltung mit induktiver Last? o o o o ü Schutz elektronischer Komponenten vor Spannungsspitzen Drehzahlstabilisierung des Elektromotors Entlastung des Relais Stabilisierung der Bordnetzspannung Vermeidung hochfrequenter Störungen in Radio und TV - 31 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 80 6FKDOWXQJD 6FKDOWXQJE 8% >9@ 85 8' >9@ >P$@ 8% >9@ 85 8' >9@ >P$@ >9@ >9@ Was beeinflusst den Spannungsfall an der Z-Diode? o Versorgungsspannung o Widerstandswert ü Z-Spannung der Diode o Strom durch die Z-Diode Was beeinflusst den Spannungsfall am Widerstand? ü Versorgungsspannung o Widerstandswert o Z-Spannung der Diode o Strom durch die Z-Diode - 32 - ,= ,= KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 83 8% >9@ 85 8' >9@ >P$@ 8% >9@ 85 8' >9@ >P$@ 6FKDOWXQJD 6FKDOWXQJE >9@ >9@ ,) ,) An welcher LED fällt die höhere Flussspannung ab? o ü o rote LED (D11) grüne LED (D12) an beiden LEDs gleiche Spannung Kann eine LED direkt an Klemme 15 (14V) betrieben werden? Welche Aussage ist richtig? o o o ü ja, die LED stellt die richtige Flussspannung ein nein, da sonst das 14V Bordnetz zusammenbricht ja, die LED begrenzt den Strom nein, die LED wird zerstört Seite 88 8% >9@ 8+ 8&( >9@ >P$@ Schalter offen Schalter geschlossen >9@ ,& - 33 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Der Basisstrom ist zu berechnen. %DVLVVWURPEHUHFKQHW Schalter offen Schalter geschlossen ,% >P$@ Der Kollektorstrom ist zu messen. 6WU|PHJHPHVVHQ Schalter offen Schalter geschlossen ,%>P$@ 0HVVEHUHLFKP$ ,&>P$@ 0HVVEHUHLFK$ Seite 89 Schalter offen Schalter geschlossen 6WURPYHUVWlUNXQJ Welcher Transistortyp wurde im vorangegangenen Praktikum verwendet? o pnp ü npn - 34 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Welcher Strom fließt durch den Emitter? o o ü o Basisstrom IB Kollektorstrom IC Basisstrom IB und Kollektorstrom IC kein Strom Seite 90 Wovon ist die Stromverstärkung abhängig? o o ü ü nur vom Basisstrom IB nur vom Kollektorstrom IC vom Verhältnis des Kollektorstrom IC zum Basisstrom IB von den elektrischen Eigenschaften des verwendeten Transistors 8% >9@ 85 8%( 8&( 8+ 6FKDOWHU RIIHQ 6FKDOWHU JHVFKORVVHQ >9@ >9@ >9@ >9@ Seite 91 ,% >P$@ 6FKDOWHURIIHQ 6FKDOWHUJHVFKORVVHQ - 35 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Der Kollektorstrom ist zu messen. ,& >P$@ 6FKDOWHURIIHQ 6FKDOWHUJHVFKORVVHQ Die Stromverstärkung der Schaltung ist zu berechnen. 6WURPYHUVWlUNXQJ 6FKDOWHURIIHQ 6FKDOWHUJHVFKORVVHQ Fragen Welcher Transistortyp wurde im vorangegangenen Praktikum verwendet? ü pnp o npn Seite 92 Welche Messwerte haben die Richtung (Polarität) geändert? o Stromverstärkung ß ü Basisstrom I ü Kollektorstrom I ü Kollektor-Emitter-Spannung U ü Basis-Emitter-Spannung U B C BE - 36 - CE KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Wozu wird der pnp-Transistor üblicherweise eingesetzt? ü o o o Schalten falls Last mit Masse verbunden Schalten falls Last mit Versorgungsspannung verbunden Schalten falls Last parallel zum Transistor geschaltet nur falls pnp-Transistor in Reihe mit einem npn-Transistor geschaltet ist Welche Funktion hat die zum Relais parallel geschaltete Diode ? o ü o ü o Stromentlastung des Relais im Betriebsfall Unterdrückung induktiver Spannungsspitzen beim Abschalten Einschaltverzögerung Freilaufdiode Leistungserhöhung beim Hochstromrelais Seite 94 8% >9@ 8+ 8&( >9@ >P$@ >9@ ,& Die Verlustleistung am Transistor ist zu berechnen. 3 8 &( , P = 1,09 W Erwärmt sich der Transistor? ü o ja nein - 37 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 95 8% >9@ 8+ 8&( >9@ >P$@ >9@ ,& Ptr = 0,975 W Frage Erwärmt sich der Transistor? o ja ü nein Warum ist die Leistungsberechnung falsch? Die Spannung am Transistor wird dauernd einund ausgeschaltet. Da dies einige 100mal pro Sekunde passiert, sieht man die Lampe nicht blinken (zu schnell um die Lampe abzukühlen). Der Transistor liegt abwechselnd an 13V und an 0V. Liegt die Betriebsspannung am Transistor, sperrt dieser, also ist die umgesetzte Leistung 0W. Leitet der Transistor fließt zwar ein Strom, jedoch ist der Spannungsfall kleiner 0,1V. So ist auch für diesen Fall die Verlustleistung ca. 0W. Der Transistor bleibt deshalb kalt. - 38 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 97 8% >9@ 8*6 80 8'6 Schalter geöffnet Schalter geschlossen ,* >9@ >9@ >9@ ,0 >P$@ >P$@ Schalter geöffnet Schalter geschlossen Fragen Welche Spannung liegt zwischen Gate und Source, falls der Transistor sperrt? ü o o o o 0 Volt + 5 Volt + 12 Volt - 5 Volt - 12 Volt Wie groß ist etwa der Steuerstrom IG? ü o o o 0 mA 1 mA 10 mA 100 mA - 39 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 100 Ausgangsspannung nach dem Abgleich: UA = 0,2 mV Seite 101 8( 9 >P9@ >P9@ >@ Eingangsspannung 100mV Eingangsspannung 200mV Seite 102 5 >. @ 5 >. @ >@ Sind die Verstärkungen gleich? ü ja o nein - 40 - 8$ 9 KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik 8( >P9@ 8$ >P9@ 9 >@ Eingangsspannung 100mV Eingangsspannung 200mV 5 5 9 >. @ >. @ >@ Seite 103 Wovon hängt die Verstärkung ab? o ü o Typ des Operationsverstärkers Verhältnis der Widerstände Eingangsspannung Seite 104 8( >9@ 8$ >9@ 2KQH%HODVWXQJ 0LW%HODVWXQJ - 41 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Wie ändert sich die vom Generator erzeugte Eingangsspannung UE- bei Belastung? o Spannung erhöht sich o Spannung bleibt unverändert ü Spannung verringert sich Wie ändert sich die vom Drehzahlregler erzeugte Ausgangsspannung UA bei Belastung? ü Spannung erhöht sich o Spannung bleibt unverändert o Spannung verringert sich Welche Art von Regelung liegt vor? o Mitkopplung ü Gegenkopplung o Beikopplung Seite 105 ,% 6FKDOWHU6RIIHQ 6FKDOWHU6JHVFKORVVHQ ,/DVW >P$@ >P$@ Berechnen Sie die Stromverstärkung der gesamten Schaltung. 9 - 42 - ,/DVW ,%1 400mA 6,0mA 67 KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Welche Verbraucher können mit der Schaltung nicht angesteuert werden? o o ü o Lampe Gleichstrommotor Lautsprecher Leerlaufsteller Seite 106 Im folgenden sind Fahrzeugkomponenten (Sensoren, Steuerungen, Aktoren) aufgeführt. Die Sensoren sind anzukreuzen. ü o o ü ü o ü Kühlmitteltemperaturfühler Lüftungsklappenverstellmotor Motorsteuerung Wegimpulsgeber Temperaturwahlsteller Türschlossentriegelungsantrieb Regensensor Seite 107 3RWHQ]LRPHWHU 85 >9@ 85 >9@ 85 >9@ /LQNVDQVFKODJ 0LWWHQVWHOOXQJ 5HFKWVDQVFKODJ - 43 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 108 In welchem Bereich kann sich die Spannung am Mittenabgriff des Potenziometers ändern? o ca. 0V - 13V o ca. 1V - 13V o ca. 0V - 12V ü ca. 1V - 12V 3RWHQ]LRPHWHU 85 >9@ 85 >9@ 85 >9@ 0LWWHQVWHOOXQJ An welcher Spannung kann die Unterbrechung zwischen Pin 76a und Pin 76 erkannt werden? ü ü ü UR39 = 0V UR48 = 0V UR49 = 0V Seite 111 Wie ändert sich die Spannung UAB falls der NTC mit den Fingern erwärmt wird? o Spannung sinkt o Spannung bleibt unverändert ü Spannung steigt - 44 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Wie ändert sich der Strom durch den NTC, falls der Heißleiter erwärmt wird? o o ü Strom sinkt Strom bleibt unverändert Strom steigt Seite 114 Der PTC ist zu abzukühlen und danach wieder zu erwärmen. Das Verhalten der LED ist anzukreuzen. $NWLRQ /('OHXFKWHW PTC abkühlen /('OHXFKWHWQLFKW PTC erwärmen Wie ändert sich der Strom durch den Widerstand R44 bei Abkühlung des PTC (Kaltleiter) ? ü o o Der Strom erhöht sich Der Strom ändert sich nicht Der Strom verringert sich Wie ändert sich der Spannungsfall am PTC bei Abkühlung des Kaltleiter ? o o ü Die Spannung erhöht sich Die Spannung ändert sich nicht Die Spannung verringert sich - 45 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 115 Zur Beheizung der Außenspiegel werden PTC (Kaltleiter) eingesetzt. Welche der folgenden Aussagen ist richtig? o Zur Beheizung kann nur ein NTC verwendet werden, da nur ein Heißleiter die benötigte Heizleistung aufbringt o Der PTC (Kaltleiter) kann nur als Überlastschutz eingesetzt werden, nicht ü als Heizelement Der Heizstrom muss nicht geschaltet werden, da bei Temperaturen über 0oC nur ein geringer Heizstrom fließt o Die Heizung kann über Klemme 30 versorgt werden, da bei Temperaturen über 0oC die Batterie nicht belastet wird Seite 116 Auf den Sensor ist Druck auszuüben. Das Verhalten der LED ist anzukreuzen. $NWLRQ Ohne Druck /('OHXFKWHW /('OHXFKWHWQLFKW Mit Druck Wie muss sich der Widerstandswert des Drucksensors ändern, damit unter erhöhtem Druck die LED leuchtet? o Widerstandswert erhöht sich ü Widerstandswert verringert sich o Widerstandswert bleibt unverändert, da die LED vom Operationsverstärker gesteuert wird - 46 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 118 $NWLRQ $NXVWLVFKHU$ODUP Reedkontakt mit Magnet Reedkontakt ohne Magnet .HLQ$ODUP Seite 120 8% >9@ Magnet am Hallsensor Magnet entfernen Magnet umgepolt am Hallsensor Magnet entfernen Um welchen Typ von Hallsensor handelt es sich? o ü unipolar bipolar Seite 122 Welche Aussage zur Funktion eines induktiven Sensoren ist richtig? ü ü o ü Er kann über den Diagnosecomputer geprüft werden Er kann mit dem Spannungsmessgerät geprüft werden Er kann nur mit dem Widerstandsmessgerät geprüft werden Ein induktiver Sensor mit dem Widerstandswert ¥ Ohm ist defekt. - 47 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 124 Schalter S9 offen (unten) Schalter S9 geschlossen (oben) 85 >9@ 85 >9@ Wann leitet der Fototransistor T5? ü Basisstrom in T4 o kein Basisstrom in T4 Seite 128 Welche Aussage über die gemessenen Spannungen ist richtig? ü MP1 = 5V ð Unterbrechung Leitung an Pin 1 o MP1 = 100mV ð fettes Gemisch o MP1 = 800mV ð l > 1 ü MP2 = 0V ð Unterbrechung Leitung an Pin 2 o MP2 = 5V ð Schaltung ist in Ordnung ü Heizung nicht angesteuert und MP3 = 0V ð Unterbrechung Leitung an ü - 48 - Pin 3 Heizung angesteuert und MP3 = 12V ð Transistor defekt KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 129 Der Wischerschalter steht in Stellung 1. Welcher Klemmenstatus wird vom Steuergerät erkannt? o o o ü o I = Low, S1 = Low, S2 = Low I = Low, S1 = Low, S2 = High I = Low, S1 = High, S2 = Low I = High, S1 = Low, S2 = High I = High, S1 = High, S2 = High Seite 130 Der Rückstellkontakt liefert, sobald der Wischer in der Ruhestellung ist, ein Lowsignal an das Steuergerät. Wozu benötigt das Steuergerät diese Information? ü o ü o ü Steuerung Intervallwischen Unterscheidung zwischen Stufe 1 und Stufe 2 Blockierschutz - Motor abschalten, falls RSK-Impulse ausbleiben Fahrerinformation über das Kombiinstrument Gesteuertes Abschalten des Wischermotors nur in der Ruhestellung Seite 131 6SDQQXQJ 8(>9@ 3HJHO KLJKORZ /('' KHOOGXQNHO oben KLJK KHOO unten ORZ GXQNHO 6FKDOWHU - 49 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 132 Mit welchem Pegel wird in der Ausgabe eine LED zum Leuchten gebracht? o Low-Pegel ü High-Pegel Welcher Pegel wird in elektronischen Schaltungen bei Leitungsunterbrechung erkannt? o Low-Pegel ü High-Pegel Seite 133 In welchen Systemen ist eine Steuerung realisiert? o Heizung- und Klima ü Türver- und entriegelung ü Ein-/Ausschalten des Abblendlichtes o Motorsteuerung In welchen Systemen ist eine Regelung realisiert? ü Heizung- und Klima o Türver- und entriegelung o Ein-/Ausschalten des Abblendlichtes ü Motorsteuerung - 50 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 137 Welche Aussage in einem digitalen System ist korrekt? ü o o ü High-Pegel entspricht Spannung oder Stromfluss High-Pegel entspricht keiner Spannung oder keinem Stromfluss Low-Pegel entspricht Spannung oder Stromfluss Low-Pegel entspricht keiner Spannung oder keinem Stromfluss Seite 140 Die logischen Zustände der Schalterstellungen sind zu notieren und mit der Schaltung im Kontaktplan zu vergleichen D E [ Seite 142 Die logischen Zustände der Schalterstellungen sind zu notieren und mit der Schaltung im Kontaktplan zu vergleichen.. D E [ - 51 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 143 Die logischen Zustände für die Schalterstellungen sind zu notieren. E [ Seite 145 Die logischen Zustände für die Schalterstellungen sind zu notieren. D E [ Seite 146 Die Pegel für die Schalterstellungen sind zu notieren. - 52 - D E [ KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 148 Die Pegel für die Schalterstellungen sind zu notieren. D E [ Welche logische Verknüpfung wird in der Motorsteuerung (MS) programmiert um einen zuverlässigen Schutz des Fahrzeugs zu gewährleisten? ü o o o o o UND ODER NAND NOR EXOR NICHT Seite 149 Wie müssen die Informationen der rechten Bremsleuchte (BL re) und der linken Bremsleuchte (BL li) miteinander verknüpft werden, damit das Display bereits bei Ausfall eines Bremslichtes mit einem High-Pegel angesteuert wird? o ü o o o o UND ODER NAND NOR EXOR NICHT - 53 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 151 Ergänzen Sie den Pegel im folgenden Signal-Zeit-Plan zu den Zeitpunkten t1, t2, t3 und t4. Wovon hängt beim RS-Kippglied der aktuelle Pegelzustand am Ausgang Q ab? o von den aktuellen Eingangspegeln ü von dem letzten aktiven Eingangssignal o von der verwendeten Logikverknüpfung o von der Geschwindigkeit der Schalter Wofür kann eine Schaltung, bestehend aus RS-Kippgliedern verwendet werden? o als Steuerung ü als Fehlerspeicher o als Regelung ü als Datenspeicher o als Vergleicher - 54 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Seite 153 'LJLWDOH$XVJDEH Startwert (Schalterstellung) LED nach dem Ladeimpuls 1. Takt 2. Takt 3. Takt 4. Takt 5. Takt 6. Takt 7. Takt 8. Takt Seite 153 Nach wie vielen Taktimpulsen stehen die, mit den Schaltern eingestellten Daten komplett auf den LEDs? o o ü o ein Taktimpuls sieben Taktimpulse acht Taktimpulse neun Taktimpulse Welcher Pegel wird nachgezogen falls öfters als achtmal geschoben wird? o ü Low-Pegel High-Pegel - 55 - KFZ-Diagnose Elektrik/Elektronik Wovon hängt die Anzahl der erforderlichen Taktimpulse für die Übertragung eines Datenbyte ab? o Schalterstellung ü Anzahl der Datenbit o Höhe der Versorgungsspannung o Anzahl der LEDs Welcher Pegel wird vom Sender als erstes auf die Datenleitung gelegt? o Schalter - 0 ü Schalter - 7 In welcher Bitstelle werden die Daten beim Empfänger abgelegt? ü LED - 0 o LED - 7 - 56 -