二手车评估报告 BMW 520 i

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)
Elektrische Motoren
In Kraftfahrzeugen werden Gleichstrommotoren als
Starter und als Hilfsantriebe, z.B. bei Ventilatoren,
Scheibenwischern, Sitzverstellungen verwendet.
Sollen Einrichtungen im Kraftfahrzeug um genau
definierte Strecken bzw. Winkelgrade verstellt werden,
z.B. beim Leerlauffüllungsregler, so können
Schrittmotoren eingesetzt werden.
Im bereich der elektrischen Fahrzeugantriebe werden
neben Gleichstrommotoren auch noch
Drehstromasynchronmotoren und Synchronmotoren
verwendet.
Elektrische Motoren
1. Gleichstrommotoren
•Wicklungsweise.
Das Prinzip des Gleichstrommotors beruht auf der Tatsache, dass auf einem
stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld eine Kraft ausgeübt wird.
Diese Kraft ist abängig von…
der Stärke des elektrischen Stromed im Leiter.
der Stärke des Magnetfldes (magnetische Flussdichte).
der wirksamen Leiterlänge (Windungszahl).
Elektrische Motoren
1. Gleichstrommotoren
•Stromwendung (Kommutation).
Stromwender (Kommutator)
Mehrere Spulen in einem Anker
Elektrische Motoren
1. Gleichstrommotoren
•Einteilung von Gleichstrommotoren.
Gleichstrommotoren können nach der Art
der Erregung unterschieden werden in:
Drehzahl-Drehmoment-Charakteristik
Nebenschlussmotor
Pemanenterregter Motor
Reihenschlussmotor
Doppelschlussmotor
Elektrische Motoren
2. Schrittmotoren
Beim Schrittmotor wird der Läfer und damit die Atriebswelle
jeweils un einen bestimmten Winkel oder Schritt weitergedreht.
Je nach Auslegung des Schrittmotors können kleine
Winkelschritte bis 1.5°erreicht werden.
Elektrische Motoren
2. Schrittmotoren
•Aufbau.
Der Läufer eines Schrittmotors ist ein Zahnläufer aus einem Dauermagneten, wobei
die Zähne in axialer Richtung magnetisiert werden. Dabei wechseln die Zähne
fortlaufend zwischen Nord- und Südpol. Zwischen zwei Zähnen ist z.B. eine Lücke
von einer halben Zahnbreite.
Elektrische Motoren
2. Schrittmotoren
•Wirkungsweise.
Aufgrund von Sensorinformationen über die erforderliche
Verstellung werden im
Steuergerät folgende Größen
festgelegt:
Zahl der Schritte (Entspricht
Drehwinkel)
Erforderliche Drehrichtung
Dreh-bzw. Verstellgeschwindigkeit
Elektrische Motoren
2. Schrittmotoren
Ein Schrittmotor kann eine beliebige Anzahl von
Schritten in beide Richtungen ausführen.
Schritten in beide Richtungen ausführen:
Automatischer Drosselklappenverstellung
Lüfterklappenverstellung bei Klimaanlagen
Elektrischer Außenspiegelverstellung
Sitzverstellung mit Memoryeffekt
Elektrische Motoren
3. Bürstenlose Motoren
Diese Bauart kehrt das Konstruktionsprizip des mechanisch
kommutierten Motors um. Bei dem büstenlosen Motor sind die
Wicklingen an Stator angebracht und der Rotor verf ügt über die
umlaufenden Dauermagnete.
Elektrische Motoren
3. Bürstenlose Motoren
•Außenläufermotor
Bei diesem Motor sind die feststehenden Statorwicklungen im
Innern angebracht und die umlaufende Rotorglocke umschließt
die Wicklungen.
•Innenläufermotor
Bei diesem Motor befindet sich der Magnetrotor im Inneren des
Motors und der Stator umschließt den Rotor.
Elektrische Motoren
3. Bürstenlose Motoren
•Elektronische Kommutierung
Bei bürstenlosen Motoren wird das Ein- und Ausschalten der
einzelnen Wicklung mit Hilfe einer Steuerungselektronik
durchgeührt. Diese erhält vom Rotorlagegeber, z.B. einem
Hallsensor, die Information über die Positin des Rotors und
schaltet die entsprechenden Wicklungen am Sator ein oder aus.
Elektrische Motoren
3. Bürstenlose Motoren
•Vorteile bürstenloser Motoren gegenüber mechanisch
kommutierten Mototen:
Ermöglichung hoher Drehzahlen, da die Höchstdrehzahl des Motors
ausschließlich von der Lagerung und den auf die Magnetbefesigung
wirkenden Fliehkräften abhängt.
Regelung der Motordrehzahl über die Messung der Drehzahl durch den
Rotorlagegeber.
Geräuscharmer Betrieb, gute elektromagnetische Verträglichkeit und
Wartungsfreiheit durch denWegfall der Bürsten.
Diagnosefähigkeit der Steuerungselektronik und der mechanischen
Leichtgängigkeit.
Kompakte Bauweise und geringes Gewicht.
•Verwendung
Bürstenlose Motoren werden im Kraftfahrzeug z.B. für
Motorkühlgebläse und als Gebläsemotoren in Klimaanlagen
eingesetzt.
Elektrische Motoren
4. Starter
Verbrennungsmotoren müssen mit fremder Energie gestartet
werden. Beim Starten sind die Massenträgheit, die Reibungs- und
Verdichtungswidersände des Motors zu überwinden.
•Aufbau des Starters
Ein Starter besteht in der Regel aus:
Startermotor (Elektromotor)
Einrückrelais (Relais, Einrückmagnet)
Einspurgetriebe (Ritzel, Rollenfreilauf)
Elektrische Motoren
4. Starter
•Startermotor
Das Polgehäuse besteht aus einem Rohr, in dem die Polschuhe mit
den Erregerwicklungen oder Dauermagnete angebracht sind. Es
dient außerdem zum Rückschluss der magnetischen Feldlinien
und daher aus einem magnetisch gut leitenden Stahl hergestellt.
Elektrische Motoren
4. Starter
•Einrückrelais (Magnetschalter)
Es ist eine Kombination aus Relais und Einerückmagnet. Es hat die Aufgaben.
Das Ritzel zum Einspuren in den Zahnkrnz des Motors vorzuschieben sowie
Die Kontaktbrücke zum Einschalten des Starterhauptstromed zu schließen.
Elektrische Motoren
4. Starter
•Einspurgetriebe
Es besteht im Wesentlichen aus:
Ritel zur Kraftübertragung sowie Drehzahl- und Momentenwandlung.
Freilauf als Überholkupplung nach dem Starten.
Einrückhebel für den Einspurhub.
Einspurfeder, ermöglicht das Einspuren bei der Stellung Zahn auf Zahn.
Elektrische Motoren
4. Starter
Man unterscheidet:
Rollenfreilauf. Er wird bei kleineren Startern für Pkw und leichtere Lkw
eingesetzt.
Lamellenfreilauf. Er wird bei größeren Startern für Lkw eingesetzt.
Der Rollenfreilauf besteht aus dem Freilaufring mit den Rollengleitkurven, den
Rollen den Schraubenfedern. Die Rollen gleiten auf dem Ritzelschaft. Die
Rollengleitkurvenverengen sich in einer Richtung.
Elektrische Motoren
4. Starter
•Schub-Schraubtrieb-Starter
Beim Einspuren bewegt sich der mit dem Ritzel über einen Rollenfreilauf
gekuppelte Mitnehmer auf dem Steilgewinde der Ankerwelle.
Einrückhebel
Rollenfreilauf
Ritzel
Zahnkranz
Mitnehmer
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4. Starter
Der Magnetschalter hat zwei Wicklungen, eine Einzugswicklung
und eine Haltewicklung. Zum Einziehen wirken beide Wicklungen
zusammen. Mit dem Einschalten des Starterstromes wird die
Einzugswicklung kurzgeschlossen. Die Wicklung erhält von beiden
Seiten plus. Der Magnetschalter wird nur noch durch die
Haltewicklung gehalten.
Elektrische Motoren
4. Starter
•Schub-Schraubtrieb-Starter mit Permanentfeld und
Vorgelege
Bei diesem Startertyp wird die Erregerwicklung durch
Permanentmagneten ersetzt.
Elektrische Motoren
4. Starter
Einrückrelais und Einspurgetriebe sowie die Arbeitsweise sind bei
beiden Startertypen gleich. Lediglich die elektrische Innenschaltung weicht ab. Beim Schalten des Starterstromkreises fließt der
Strom direkt zu den Kohlebürsten und dem Anker.
Elektrische Motoren
4. Starter
Schub-Schraubtrieb-Starter mit Permanentfeld haben eine Nebenschlusscharakteristik.
Das zwischen dem Startermotor und Rizel zusätzlich als Vorgelege eingebaute
Planetengetriebe hat die Aufgabe, die hohe Drehzahl des Starters zu verringern
und gleichzeitig das Drehmoment am Rizel zu erhöhen.
Elektrische Motoren
4. Starter
Einspur-,Ausspur- und Überholvorgang entsprechen denen des
Schub-Schraubtrieb-Starters.
Das Planentenrad-Vorglelege besteht aus dem Hohlrad, den
Planetenrädern mit Planetenradträgern und dem Sonnenrad.
Elektrische Motoren
4. Starter
Das Sonnenrad sitzt auf der Ankerwelle und bildet das Antriebsrad des
Planetenrad-Vorgeleges.
Die Planetenräder sind auf dem Planetenradträger gelagert. Dieser ist mit der
Antriebswelle verbunden, die mit einem Steilgewinde versehen ist, auf dem das
Ritzel verschiebbar gelagert ist.
Das Hohlrad ist im Startergehäuse befestigt und wird aus Kunststoff hergestellt.
Elektrische Motoren
5. Werkstatthinweise
In Kraftfahrzeugen mit Schal tgetriebe kann eine Kurzschlussprüfung des
Starters durchgeführt werden.
•Kurzschlussprüfung
Ein Strom- und zwei Spannungsmesser nach das Bild schalten, den größten
Gang einlegen, Handbremse anziehen und Fußbremse betätigen.
Starter kurz betätigen (max. 5’ )
Beim Starten nach Möglichkeit
alle anderen elektrischen Verbraucher ausschalten.
Kurzschlussstrom, Klemmenspannung an der Batterie und
Spannung am Starter ablesen.
Elektrische Motoren
5. Werkstatthinweise
•Kurzschlussprüfung
Differenz zwischen der Spannung an der Batterie und der Spannung am
Starter ist der Spannungsabfall in der Starterhauptleitung.
Zulässiger Spannungsabfall:0.25V in 6 V –Anlagen, 0.5 V in 12V –Anlagen, 1V
in 24V-Anlagen.
Die Klemmenspannung der
Batterie darf bei Belastung
mit dem zulässigen Kurzschlussstrom bei 6 V –Anlagen
3.5 V, Bei 12 V-Anlagen 7 V
und bei 24V –Anlagen 14V
nicht unterschreiten.
Elektrische Motoren