Fachkunde:Kraftfahrzeugtechnik KFZ-Elektrik KFZ-Elektronik Inhalt Spannungsversorgung und Bordnetz Elektrische Motoren, Starter Zündanlagen/systeme Sensoren Einspritzsysteme Komforttechnik(Elektrisch verstellbare Sitze/Außensiegel, Diebstahlschutzsyteme,Fahrerassistenzsysteme,Infotainmentsystem) Anwendungen der Elektrotechnik 1. Schaltpläne •Einteilung der Schaltpläne Ein Schaltplan ist die zeichnerische Darstellung elektrischer Betriebsmittel durch Schaltzeichen, durch Abbildungen oder vereinfachte Konstruktionszeichnungen. Der Schaltplan zeigt, wie verschiedene elektrische Bauteile zueinander in beziehung stehen und miteinander verbunden sind. In der Kraftfahrzeugelektrik werden, je nach Aufgabe, folgende Schaltplanarten verwendet. Übersichtsschaltpläne Anschlusspläne Stromlaufpläne Anwendungen der Elektrotechnik 1. Schaltpläne •Übersichteschaltplan Er ist die vereinfachte Darstellung einer Schaltung, wobei nur die wesentliche Teile berücksichtigt werden. Er zeigt die Arbeitweise und Gliederung einer elektrischen Anlage. Die Geräte werden durch Quadrate oder Rechtecke mit eingezeichneten Kennzeichen oder durch Schaltzeichen oder Bezeichnungen dargestellt. Anwendungen der Elektrotechnik 1. Schaltpläne •Anschlusspläne Man unterscheidet Anschlusspläne in zusammenhängender Darstellung Anschlusspläne in aufgelöster Darstellung Anwendungen der Elektrotechnik 1. Schaltpläne •Anschlusspläne in zusammenhängender Darstellung Er zeigt die Anschlusspunkte einer elektrischen Einrichtung und die daran angeschlossenen inneren und äußeren leitenden Verbindungen. Zu diesem Zweck werden die einzelnen Bauteile mit der Leitungsführung, sämtlichen Anschlusspunkten und Klemmenbezeichnungen meist lagegerecht dargestellt. Anwendungen der Elektrotechnik 1. Schaltpläne •Anschlussplan in aufgelöster Darstellung Bei der aufgelösten Darstellung entfallen die durchgehenden Verbindungslinien (Leitungen) von Gerät zu Gerät. Anwendungen der Elektrotechnik 1. Schaltpläne •Gerätekennzeichung Zur leichteren Erkennung werden die Schaltzeichen noch mit einer Gerätekennzeichung versehen. Sie besteht aus einer Folge von festgelegten Vorzeichen, Buchstaben und Zahlen, z.B. G1für den Generator. •Zielhinweise Alle vom Gerät abgehenden Leitungen erhalten einen Zielhinweise,bestehend aus. Anwendungen der Elektrotechnik 1. Schaltpläne •Zielhinweise Der Klemmenbezeichnung, von der die Leichtung ausgeht, z.B. am Generator B+. Dem Leitungssymbol ○—. Dem Zielgerät, zu dem die Leitung hinführt, z.B. G2 für die Starterbatterie Anwendungen der Elektrotechnik 1. Schaltpläne •Zielhinweise Der Klemmenbezeichnung am ielgerät, zu der die Leitung führt. Sie ist immer durch einen Doppelpunkt(:) von der Gerätekennzeichnung des Zielgerätes getrennt, z.B. G2:+ bedeutet, dass die Leitung zum Pluspol der Starterbatterie führt. Der Leitungsfarbe, falls vorgeschrieben. Die Farbkennzeichnung ist immer durch einen Schrägstrich (/) von der Klemmenbezeichnung am Zielgerät getrennt, z.B. :+/sw bedeutet, dass die Verbindungsleitung in schwarzer Farbe ausgeführt ist. Anwendungen der Elektrotechnik 1. Schaltpläne Am Beispiel nach Bild bedeutet die Kennzeichung am Generator ausgehen: D+ ○— H1 B+ ○— G2:+/sw D+ ○—I Die Klemme D+ ist mit der Generatorkontrollleuchte H1 verbunden. Die Klemme B+ ist mit dem Pluspol der Starterbatterie G2 verbunden. Leitung schwarz. Die Klemme B- ist mit Masse verbunden. Anwendungen der Elektrotechnik 1. Schaltpläne Der Verlauf der oben beschriebenen Verbindungsleitungen kann auch dem Anschlussplan in zusammenhängender Darstellung entnommen werden. Anwendungen der Elektrotechnik 1. Schaltpläne •Stromlaufpläne Sie sind ausführliche Darstellungen von Schaltungen in ihren Einzelteilen. Sie zeigen durch übersichtliche Drstellung der einzelnen Stromkreise die Wirkungsweise der elektrischen Schaltung. Ein Stromlaufplan enthält die elektrische Schaltung, die Gerätekennzeichnung und die Anschlussbezeichnung. Aufgrund der Schaltzeichenanordnung unterscheidet man: Stromlaufpläne in zusammenhängender Darstellung Stromlaufpläne in aufgelöster Darstellung Anwendungen der Elektrotechnik 1. Schaltpläne • Stromlaufplan in zusammenhängender Darstellung Anwendungen der Elektrotechnik 1. Schaltpläne • Stromlaufplan in aufgelöster Darstellung Anwendungen der Elektrotechnik • Stromlaufplan eines PKW in aufgelöster Darstellung Anwendungen der Elektrotechnik • Stromlaufplan eines PKW in aufgelöster Darstellung Anwendungen der Elektrotechnik • Stromlaufplan eines PKW in aufgelöster Darstellung Anwendungen der Elektrotechnik • Stromlaufplan eines PKW in aufgelöster Darstellung Anwendungen der Elektrotechnik 2. Teilstromlaufpläne --Wisch- und Spülanlage Sie besteht aus Scheibenwischern und den dazugeörigen Spülanlagen für Front- und Heckscheibe. Im Gesamtschaltplan ist sie mit der Abschnittskennzeichnung 6 versehen. Die Wischermotoren M5, M6 sind so geschaltet, dass nach dem Abschalten ein Rücklauf in die Ausgangsstellung erfolgt. Die gesamte Wisch- und Spülanlage wird über die Sicherung F9 abgesichert. Anwendungen der Elektrotechnik 2. Teilstromlaufpläne • Wischanlage •Schalterstellung •Spülanlage •Heckscheibenreinigungsanlage Anwendungen der Elektrotechnik 3. Signalanlage Sie wird im Gesamtstromlaufplan mit der Abschnittskennzeichnung 7 bezeichnet. Die Signalanlage besteht aus verschiedenen Geräten, die hörbare (akustische) und sichtbare (optische) Signale abgeben. Diese Geräte übernehmen im Straßenverkehr wichtige Warn- und Informationsaufgaben für andere Verkehrsteilnehmer und stellen einen wesentlichen Beitrag zur Verkehrssicherheit dar. Anwendungen der Elektrotechnik 3. Signalanlage •Akustische Signalgeber Hierzu gehören Hörner und Fanfaren. Der Fahrer kann in der dargestellten Schaltung wahlweise das Signalhorn B3 oder die Fanfare B4 betätgen. Da ein gleichzeitiger Betrieb beider Signalgebe nach den Vorschriften der StVZO(vgl.§55) nicht zulässig ist, wird der Hornumschalter S12 eingebaut. Anwendungen der Elektrotechnik 3. Signalanlage •Signalhorn B3 Bei Betätgung des Horntasters S13 fließt der Strom (blaue Hinterlegung) von Klemme 15 über die Sicherung F11 zum Signalhorn B3 zur Masse 31. Anwendungen der Elektrotechnik 3. Signalanlage •Fanfare B4 Der Hornumschalter S12 wird umgelegt. Bei Betätigung von S13 fließt der Steuerstrom von Klemme 15 über F11 zum Relais K3. Das Relais schaltet den Arbeisstrom von Klemme 30 über F10 zu den Fanfaren B4 auf Masse 31. Diese Schaltung ist notwendig, da die Ströme bei einer Fanfare höher sind als beim Signalhorn. Im Schalteplan ist der Steuerstromkreis der Fanfare hellgrün und der Arbeisstrom dunkelgrün hinterlegt. Anwendungen der Elektrotechnik 3. Signalanlage •Optische Signalgeber. Hierzu geören Bremsleuchten, Blinkleuchten der Fahrtrichtungsanzeiger und die Warnblinkanlage. Anwendungen der Elektrotechnik 3. Signalanlage •Bremsleuchten H10, H11. Beim Betätigen des Bremspedals wird der Bremslichtschalter S16 geschlossen. Der fließt von Klemme 15 über F14 zu den Bremsleuchten auf Masse 31.Neufahrzeuge müssen über eine dritte Bremsleucht verfügen. Bremsleuchten zeigen dem rückwärtigen Verkehr die Betätigung der Betriebsbremse an. Anwendungen der Elektrotechnik 3. Signalanlage •Blinkleuchten als Fahrrichtungsanzeiger. Der Blinkvorgang wird vom fahrer über den Blinkerschalter S15 geschaltet und durch den Blinkgeber K4 getaktet. Die Funktion der Blinker wird dem Faher über die Blinkkontrollanzeigeleuchte H5 angezeigt. Wird der Blinkerschalter S15L betätigt, so fließt der Strom von Klemme 15 über die Sicherung F12 durch den geschlossenen Kontakt im Warnlichtschalter S14 über Klemme 49 zum Blinkgeber K4 auf Masse. Der Ausgang 49a des Blinkgebers K4 führt zum Blinkschalter S15. Der Stromkreis der Fahrtrichtungsanzeiger H6,H7 ist über die Klemme 31 geschlossen. Die zwischen den Klemmen 49 und 49a angeschlossene Kontrollleuchte leuchtet im wechsel mit den Blinkern auf. Der Ausfall einer Blinkleuchte wird entweder durch eine erhöhte Blinkfrequenz oder durch Erlöschen der kontrollleuchte angezeigt. Anwendungen der Elektrotechnik 3. Signalanlage •Blinkleuchten der Warnblinkanlage Mehrspurige Fahrzeuge benötigen eine Warnblinkanlage. Sie muss von der Blinkanlage unabhängig und gesondert ein- und ausschaltbar sein. Damit die Funktion der Warnblinkanlage auch bei ausgeschalteter Zündung gewährleistet ist, wird sie über die Sicherung F13 direkt an Klemme 30 angeschlossen. Dem Fahrer muss die Funktion aller Blinkleuchten durch eine rote Warnlichtanzeigeleuchte H4 angezeigt werden. Wird der Warnblinkschalter S14 betätigt, so fließt von Klemme 30 über F13 Strom auf Klemme 49 des Blinkgebers K4. Über F13 Strom auf Klemme 49 des Blinkleuchten und die Kontrollleuchte H4 mit Strom versorgt. Anwendungen der Elektrotechnik 4. Beleuchtungsanlage Zur Beleuchtunsanlage des darstellten Stromlaufplanes gehören die folgenden Schaltungsabschnitte: 8 Leuchten 9 Scheinwerfer 10 Nebelscheinwerfer und Nebelschlussleuchten • Leuchten Im Schaltungsabschnitt 8 sind Rückfahrund Innenleuchten, Instrumentenbeleuchtung, Kennzeichen-, Begrenzungs- und Schlussleuchten dargestellt. Anwendungen der Elektrotechnik 4. Beleuchtungsanlage •Rückfahrleuchten E5 Beim Einlegen des Rückwärtsganges wird von Klemme 15 über F15 der Strom zu den Rückfahrleuchten E5 auf Masse geleitet. •Innenleuchte E3 Sie kann über einen integrierten Schalter oder über die Türkontakte S24 bzw. S4 ein- und ausgeschaltet werden. Beim öffnen der Tür wird über S24 oder S4 eine Verbindung zwischen S und Masse hergestellt. Damit die Innenleuchte unabhängig vom Zündstartschalter betätigt werden kann, wird sie über Klemme 30 mit Spannung versorgt. Die Absicherung erfolgt über F16. Anwendungen der Elektrotechnik 4. Beleuchtungsanlage •Instrumentenbeleuchtung E7 •Kennzeichen- E9,E10, Begrenzungs- E11,E12, Schlussleuchten E13, E14 •Parklichtschaltung •Scheinwerfer Anwendungen der Elektrotechnik 4. Beleuchtungsanlage •Abblendlicht (rote Hinterlegung) •Fremlicht (blaue Hinterlegung) •Lichthupe •Nebelscheinwerfer, Nebelschlussleuchten Anwendungen der Elektrotechnik 4. Beleuchtungsanlage •Nebelscheinwerfer E17/E19 •Nebelschlussleuchten S23 Anwendungen der Elektrotechnik 4. Beleuchtungsanlage •Scheinwerferreinigungsanlage Anwendungen der Elektrotechnik 5. Zusatzangaben und Kennzeichnungsmöglichkeiten Anwendungen der Elektrotechnik 5. Zusatzangaben und Kennzeichnungsmöglichkeiten Anwendungen der Elektrotechnik 5. Zusatzangaben und Kennzeichnungsmöglichkeiten Anwendungen der Elektrotechnik 6. Verwendung von Stromlaufplänen Anwendungen der Elektrotechnik 6. Verwendung von Stromlaufplänen Anwendungen der Elektrotechnik 6. Verwendung von Stromlaufplänen Anwendungen der Elektrotechnik 7. Signalgeber Signal haben die Aufgabe, andere Verkehrsteilnehmer zu warnen (Signalhorn, Lichthupe), das Abbremsen des Fahrzeugs erkennbar zu machen (Bremsleuchten), Änderungen der Fahrtrichtung anzuzeigen und das Fahrzeug in Gefahrensituationen kenntlich zu machen (Blinkleuchten). Anwendungen der Elektrotechnik 7. Signalgeber •Signalhorn Aufschlaghorn: Es besteht aus einem Elektromagneten, einer schwingungsfähigen Ankerplatte mit Membran, Schwingungsteller, Mebran und einem von der Ankerplatte bestätigten Unterbrecher. Starktonhorn: Es verügt im Gegensatz zum Normalhorn über eine größere Leistung . Anwendungen der Elektrotechnik 7. Signalgeber •Signalhorn Fanfarenhorn: Es kann statt des Starktonhorns verwendet werden. In diesem wird wie beim Aufschlaghorn eine Membran durch einen Elekromagneten in Schwingungen versetzt. Die Schwingungen der Luftsäule im Schneckentrichter erzeugen den charakteristischen Fanfarenklang. Kompressorfanfaren: Es sind Fanfarenhörner, welche durch Luftdruck betrieben werden (Drucklufthörner). Ein elektrisch betriebener Kompressor erzeugt die Druckluft, welche auf den Luftauslass vor dem Trichter geschaltet wird. Lichthupe: Mit der Lichthupe darf der Fahrer Leuchtzeichen durch kurzes Aufleuchten des Fernlichts geben, wenn er außerhalb geschlossener Ortschaften über holen will bzw. Sich oder andere gefährdet sieht. Die Betätigung erfolgt über den Lichthupentaster. Anwendungen der Elektrotechnik 7. Signalgeber •Bremsleuchten Sie müssen bei Betätigung der Betriebsbremse (Fußbremse) aufleuchten. •Blinkleuchten Sie werden für den Betrieb des Fahrtrichtungsanzeigers bzw. Der Warnblinkanlage verwerdet. •Fahrrichtungsanzeiger Zum Betrieb der Blinkleuchten werden elektronische Blinkgeber verwendet. Die Blinkfrequenz muss 90 +/- 30 Impulse pro Minute betragen. _ •Warnblinkanlage Sie ist für mehrspurige Kraftfahrzeuge vorgeschrieben. Anwendungen der Elektrotechnik 7. Relais Es ist ein elektromagnetish betätiger Schalter, bei dem die Relaiskontakte durch eine Magnetspule betätigt werden. •Schließer-Relais Anwendungen der Elektrotechnik 7. Relais •Öffner-Relais •Wechsler-Relais Anwendungen der Elektrotechnik 7. Relais •Klemmenbezeichnungen am Relais Anwendungen der Elektrotechnik 7. Relais •Schutzeinrichtungen im Relais In Relaiswicklungen entstehen bei Unterbrechung des Stromkreises hohe Induktionsspannungen, die elektronische Bauteile im Stromkreis schädigen können. Die entsprechende Verwendung von Dioden verhindert eine Schädigung. Anwendungen der Elektrotechnik 7. Relais •Schutzeinrichtungen im Relais Freilauf- oder Löschdiode: Sie hat die Aufgabe den Stromfluss, der durch dieSelbstinduktionsspannung der Spule entsteht, in die Spule zurückfließen zu lassen. Verpolungsschutzdiode: Sie hat die Aufgabe die Freilaufdiode vor Verpolungsschutzdiode und damit vor Zerstörung zu schützen. Löschwiderstand Er kann an Stelle einer Freilauf- bzw. Löschdiode verwendet werden. Anwendungen der Elektrotechnik 7. Relais •Schutzeinrichtungen im Relais Spannungsschutzrelais Es hat die Aufgabe, elektronische Steuergeräte mit Spannung zu versorgen und diese vor Überspannungen zu schützen. Reedrelais Das Reedrelais besteht aus einem schutzgasgefüllten Glasröhrchen, in dem zwei Kontaktzungen (Kontaktpaar) eingebaut sind. Anwendungen der Elektrotechnik 8. Beleuchtung im Kfz •Ausleuchtung Anwendungen der Elektrotechnik 8. Beleuchtung im KFZ •Leuchtmittel Metalldrahtlampen (Wolfram, 3400°C schmelzen) Halogenlampen (Brom, Jod, Gas 40 bar) Gasentladungslampen (Xenon-Gas-Atmosphäre) Elektronisches Vorschaltgerät Kontroll- und Sicherheitsschaltungen Neonentladungslampen Leuchtdioden Anwendungen der Elektrotechnik 8. Beleuchtung im Kfz •Scheinwerfersysteme mit Halogenlampen Gehäuse, Reflektor Anwendungen der Elektrotechnik 8. Beleuchtung im Kfz •Scheinwerfersysteme mit paraboloidförmigen Reflektoren Anwendung Fernlicht Abblendlivht Stufenreflektor Anwendungen der Elektrotechnik 8. Beleuchtung im Kfz •Scheinwerfersysteme mit ellipsoidförmigen Reflektoren Anwendung Scheinwerfersysteme mit Ellipsoid-Reflektor Anwendungen der Elektrotechnik 8. Beleuchtung im Kfz •Mehrachs-Ellipsoid-Reflektor Anwendung •Scheinwerfersysteme mit Freiformreflektoren Freiformreflektor Zone I Zone II Zone III Zone IV Anwendungen der Elektrotechnik 8. Beleuchtung im Kfz •Scheinwerfersysteme mit Freiformreflektoren und Projektionslinse Anwendung Anwendungen der Elektrotechnik 8. Beleuchtung im Kfz •Scheinwerfersysteme mit Gasenladungslampen Automatische Leuchtweiteregelung Dynamische Leuchtweiteregelung Bi-Xenon-Scheinwerfermodul Mechanische Blende (Shutter) Anwendungen der Elektrotechnik 8. Beleuchtung im Kfz •Adaptive Scheinwerfersysteme Kurvenlicht Aufbau Wirkungsweise Anwendungen der Elektrotechnik 8. Beleuchtung im Kfz •Werkstatthinweise