Physik des Fahrens und technische Lösungen

Präsentation zum Thema: "Physik des Fahrens und technische Lösungen"—  Präsentation transkript:

1 Physik des Fahrens und technische Lösungen
Einfache Experimente zur Schülermotivierung Volker Torgau,

2 Alternativer Ansatz Containerrevolution Malcom P. Mclean
Großbehälter 1956 Ab 1966 internationale Norm ISO 668 Mio. Container

3 Ladevolumen 67 m³ Maße (l; b; h) 12,19 m; 2,44 m ; 2,6 m
max 13 Container im Stapel

4 Containerbinnenschiff
Rheinschifffahrtsakte 1886 max. 195 m lang max. 22,8 m breit 4,5 m Tiefgang real 470 TEU  ft Container

5 Open-Top-Containerschiff
TEU ≙ ft-Container Binnenschiff 200 Cont. Güterzug 59 Cont. LKW 1 Cont. Lang- LKW 3 TEU Rechnen Sie selbst!

6 Transportwege Land Rolle  Scheibe  Rad  Speichenrad  Luftbereifung

7 Transportwege Land

8 Am Anfang war das Rad

9 Am Anfang war das Rad FR = cr · FN cr = d / R
Rollwiderstandskoeffizient cR Wälzkörper/Wälzkörperbahn 0,0005–0,001 Kugellager, Kugel und Lager aus gehärtetem Stahl 0,001–0,002 Eisenbahnrad auf Schiene 0,015-0,02 Motorradreifen auf Asphalt 0,006–0,010 Autoreifen auf Asphalt, Lkw 0,011–0,015 Autoreifen auf Asphalt, Pkw 0,01–0,02 Autoreifen auf Beton 0,020 Autoreifen auf Schotter

10 Laufrad Karl Drais (1785 – 1851) Draisine 3 und 2 rädrig
Höhe abhängig vom Läufer Kreiseleffekt = Balance

11 Hochrad Pedalantrieb 1860 größeres Rad geringere Reibung
größere Umfangsgeschwindigkeit Sturzgefahr

12 Hochrad Stahlspeichen 1869 Vollgummireifen 1871
Verbot in einigen Städten

13 Niederrad (Sicherheitsrad)

14 Kettengetriebe Drehzahlerhöhung 1878

15 Diamantrahmen nahtloses Metallrohr 1885 Mannesmann

16 Luftbereifung Dunlop (Schott.) Michelin (Frank.) 1888

17 Kettenschaltung 1930 Kettenblatt Zahnkranz Übersetzung 48 14 1 : 3,42
16 18 1 : 2,6 36 21 1 : 1,71 24 28 34 1 : 0,82

18 Bremsanlage Stempelbremse bis 1970 Trommelbremse Rücktrittbremse
Felgenbremse Cantileverbremse V-Brakes-Bremse Scheibenbremse

19 Lager Gleitlager Wälzlager ABEC -Zahl Rillenkugellager Nadellager
Tonnenlager ABEC -Zahl

20 Kraftfahrzeuge Kraftmaschine zur Bereitstellung der Antriebsenergie
FA = FW FW = FR + FL + FB + FS + FH R = Rollwiderstand L = Luftwiderstand B = Beschleunigungswiderstand S = Steigungswiderstand H = Anhängerwiderstand

21 Verbrennungmotor Kraftmaschine zur Bereitstellung der Antriebsenergie

22 Wärmekraftmaschine Erläutere den Abschuss von zwei Kugeln nacheinander!

23 Wärmekraftmaschine 1.Takt
Ansaugen über Vergaser

24 Wärmekraftmaschine 2.Takt
Vorbereitung des Arbeitstaktes (Verdichten)

25 Wärmekraftmaschine 3.Takt
Arbeiten (Antrieb aller anderen Takte

26 Wärmekraftmaschine 4.Takt
Ausstoßen

27 Drehmoment des KFZ Geringe Drehzahl  großes Drehmoment (Anfahren, Bergfahrt) Große Drehzahl  kleines Drehmoment (Schnellfahrt) Abtriebsdrehmonent

28 Drehmoment des KFZ Abtriebsdrehmonent Antriebsdrehmonent

29 Drehmoment des KFZ Antriebsdrehmonent Abtriebsdrehmonent

30 Drehmomentwandler

31 Drehzahl-Kraftwandler

32 Mehrstufige Getriebe

33 Mehrstufige Getriebe Berechnen Sie die Übersetzung!

34 Schaltgetriebe

35 Kupplung

36 Kupplung

37 Getriebe 1. Gang

38 Getriebe 1. Gang Kupplung

39 Getriebe Leerlauf

40 Getriebe Leerlauf Kupplung

41 Getriebe 2. Gang

42 Differenzialgetriebe

43 Differenzialgetriebe

44 Differenzialgetriebe

45 Differenzialgetriebe

46 Danke für Ihre Aufmerksamkeit
Volker Torgau