➀ Eigenschaften der kinematischen Kette für eine optimierte Nutzung
Technik pur
- Drehmomentkurven
- Leistungskurven
- Spezifische Verbrauchskurven
- Drehzahlmesser
- Drehzahlbereich beim Schalten
Kinematische Kette beim LKW
Die Kraft vom Motor wird in Drehbewegung umgewandelt und durch die Komponenten der kinematischen Kette weitergegeben.
- Motor
- Stellt die Antriebskraft zur Verfügung, die im Verlauf der kinematischen Kette in Drehmoment umgewandelt wird.
- Kupplung
- Verbindet oder trennt Motor und Getriebe, um den Gang zu wechseln oder anzuhalten ohne den Motor ausschalten zu müssen.
- Getriebe
- Verschiedene Gänge für unterschiedliche Anforderungen und Geschwindigkeiten
- Gelenkwelle
- Überträgt das Drehmoment vom Getriebe auf das Differential.
- Differential
- Verteilt das Drehmoment auf die Antriebsräder. Erlaubt bei Kurvenfahrt den Rädern, sich unterschiedlich schnell zu drehen.
- Steckachsen
- Übertragen das Drehmoment auf die Räder.
- Außenplaneten
- Mehrere Zahnräder (Planetenräder) rotieren um einen zentralen Zahnradsatz (Sonne).
- Räder
- Setzen die Antriebskraft in Bewegung auf der Straße um.
Motorkennlinien
Ein Vollastdiagramm für einen LKW-Dieselmotor zeigt typischerweise drei verschiedene Kurven in Abhängigkeit von der Motordrehzahl [1/min].
- Drehmomentkurve [Nm]
- Drehmoment des Motors in Bezug auf die Drehzahl. Dieselmotoren haben in der Regel ein hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen. Steigt im unteren Bereich an und fällt dann wieder ab.
- Leistungskurve [kW]
- Motorleistung in Bezug auf die Drehzahl. Die Leistung erreicht normalerweise ihren Höhepunkt bei mittleren bis hohen Drehzahlen.
- Spezifische Verbrauchskurve [g/kWh]
- Kraftstoffverbrauch des Motors in Bezug auf die Drehzahl. Der Kraftstoffverbrauch steigt in der Regel mit zunehmender Leistung und Drehzahl.
Der elastische Bereich eines Motors — oder nutzbares Drehzahlband liegt zwischen maximalem Drehmoment und maximaler Leistung. Hier lässt sich das Fahrzeug schnell und effizient beschleunigen. Auf dem Drehzahlmesser ist der optimale Bereich grün gekennzeichnet.
Als wirtschaftlich im Fahrbetrieb gelten etwa 50 bis 80% der Nenndrehzahl. Die optimale Drehzahl bei der Gangwahl liegt im Bereich des niedrigsten Kraftstoffverbrauchs.
Drehzahlbegrenzer reduzieren ab einer vorgegebenen Höchstdrehzahl die Kraftstoffmenge und beugen so Motorschäden vor.
➁ Technische Merkmale und der Funktionsweise der Sicherheitsausstattung
Fahrerassistenz- und Überwachungssysteme
- Einsatz der Bremsanlage und der Dauerbremsanlage
- Kombinierter Einsatz von Bremsanlage und Dauerbremsanlage
- Geschwindigkeit und Getriebeübersetzung
- Einsatz der Trägheit des Fahrzeugs
- Einsatz der Bremsanlagen im Gefälle
- Verhalten bei Defekten
- Verwendung von elektronischen und mechanischen Geräten
- Vorausschauende Notbremssysteme
- Antiblockiersystem
- Traktionskontrollsysteme
- Überwachungssysteme im Fahrzeug
- Weitere Systeme
Grenzen des Einsatzes der Bremsanlagen und der Dauerbremsanlage
Die Bremsanlagen und die Dauerbremsanlage sollten in einer Weise eingesetzt werden, die den Verschleiß des Fahrzeugs minimiert und Fehlfunktionen verhindert. Es ist wichtig, den kombinierten Einsatz von Brems- und Dauerbremsanlage zu verstehen.
Die Druckluftbremsanlage eines LKW besteht aus mehreren Komponenten und mindestens zwei voneinander unabhängigen Bremsanlagen.
- Abschaltdruck
- Der Druck, bei dem ein System oder eine Komponente abgeschaltet wird, um eine Überdrucksituation zu vermeiden.
- Dauerbremse
- Auch als verschleißfreie Bremse bekannt, soll sie die Betriebsbremsanlage entlasten und zur Kraftstoffeinsparung beitragen. Typische Vertreter der Dauerbremse sind Auspuffklappenbremsen, Retarder oder Wirbelstrombremsen.
- Drucklulftbehälter
- Speichert die vom Kompressor erzeugte Druckluft.
- Einschaltdruck
- Druckregler schaltet ein, um die Bremsanlage wieder mit Druckluft zu befüllen
- Entwässerungsventil
- Ermöglicht die automatische Entwässerung des Luftbehälters, um die Druckluftbremsanlage vor dem Eindringen von Kondenswasser zu schützen und kann somit auch das Einfrieren verhindern.
- Fremdbelüftungsanschluss
- Ermöglicht externe Versorgung mit Druckluft.
- Kompressor
- Erzeugt die Druckluft, die für die Bremskraft benötigt wird.
- Lufttrockner
- Entfernt Feuchtigkeitspartikel aus der Druckluft, um zu verhindern, dass sie in das Druckluftbremssystem gelangen. Somit schützt er auch gegen das Einfrieren der Bremsanlage.
- Mehrkreisschutzventil
- Auch Vierkreisschutzventil, sichert einzelne Druckluftkreise gegeneinander ab und regelt die richtige Reihenfolge der Befüllung.
Kombinierter Einsatz von Brems- und Dauerbremsanlage
Beim Bremsen eines LKWs kann der Fahrer sowohl die Hauptbremsanlage als auch den Retarder gleichzeitig einsetzen. Dieser kombinierte Einsatz bietet mehrere Vorteile.
- Erhöhte Bremsleistung
- Durch die Nutzung von Hauptbremsanlage und Retarder kann der LKW schneller und sicherer zum Stehen gebracht werden, insbesondere bei schwerer Beladung oder in steilen Abfahrten.
- Verminderte Belastung der Hauptbremsen
- Der Retarder übernimmt einen Teil der Bremsarbeit, was die Hauptbremsen entlastet und ihren Verschleiß reduziert.
- Verbesserte Stabilität
- Der kombinierte Einsatz von Bremsanlage und Retarder trägt zur Stabilität des Fahrzeugs bei, insbesondere bei rutschigen Straßenverhältnissen oder plötzlichen Bremsmanövern.
Verhältnis zwischen Geschwindigkeit und Getriebeübersetzung
Das Übersetzungsverhältnis ist das Verhältnis der Zähnezahlen, Durchmesser, Drehmomente der getriebenen zu den treibenden Rädern.
Die Getriebeübersetzung ist nichts anderes als die gezielte Anpassung verschiedener Faktoren zueinander: Drehzahl, Drehmoment, maximale Geschwindigkeit und Beschleunigung. Mit einer hohen Motordrehzahl könnte man ein Fahrzeug zwar aus dem Stand in Bewegung versetzen, da die maximale Drehzahl des Motors aber schon nahezu ausgeschöpft ist, kann die Geschwindigkeit nicht mehr nennenswert erhöht werden.
Einsatz der Trägheit des Fahrzeugs
Eine Trägheitskraft tritt immer dann auf, wenn eine Masse ihre Geschwindigkeit oder ihre Bewegungsrichtung ändert. Die Trägheitskraft wirkt auf die Ladung in Fahrtrichtung, also nach vorn.
Einsatz der Bremsanlagen im Gefälle
Die Trägheit des Fahrzeugs kann genutzt werden, um Energie zu sparen, insbesondere beim Fahren im Gefälle.
Verhalten bei Defekten
Bremsassistenten wie ABS und ESP sind wichtige Systeme, die dazu beitragen, das Fahrzeug bei Bremsmanövern stabil zu halten und das Blockieren der Räder zu verhindern. Wenn diese Systeme ausfallen oder defekt sind, sollte der Fahrer einige Maßnahmen ergreifen.
- Ruhig bleiben und Situation schnell einschätzen
- Vorausschauend Fahren, größere Abstände und vorsichtiges Bremsen
- Erhöhte Aufmerksamkeit und frühzeitiges Bremsen
- Mit dem LKW in die Werkstatt fahren.
Verwendung von elektronischen und mechanischen Geräten wie elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP)
- ESP — Elektronisches Stabilitätsprogramm
- Ist eine Erweiterung und Verknüpfung des ABS mit einer Antriebsschlupfregelung (ASR) und einer elektronischen Bremskraftverteilung sowie mit einem Bremsassistenten. Bei LKW wird es mit dem elektronischen Bremssystem verbunden. Es arbeitet durch gezieltes Abbremsen einzelner Räder, um ein Ausbrechen des Fahrzeugs zu verhindern.
vorausschauende Notbremssysteme (AEBS)
- AEBS — Vorausschauende Notbremssystem
- Das AEBS ist ein Fahrerassistenzsystem, das bei Kollisionsgefahr warnt und, wenn erforderlich, selbsttätig eine Notbremsung einleitet. Es kann insbesondere helfen, Auffahrunfälle mit schweren Nutzfahrzeugen zu vermeiden.
Antiblockiersystem (ABS)
- ABS — Antiblockiersystem
- Wird auch als Automatischer Blockier Verhinderer (ABV) bezeichnet. Dieses System verhindert, dass die Räder bei einer Vollbremsung blockieren, wodurch das Fahrzeug lenkfähig bleibt und der Fahrer trotz einer Gefahrenbremsung einem möglichen Hindernis ausweichen kann. Es greift automatisch ein, um das Fahrzeug in den unterschiedlichsten Fahrsituationen stabil und kontrollierbar zu halten.
Traktionskontrollsysteme (TCS) und Überwachungssysteme im Fahrzeug (IVMS)
- TCS — Traktionskontrollsystem
- Das TCS ist ein elektronisches System, das eine bessere Übertragung der Motorleistung auf die Straße ermöglicht, sozusagen Vollgas ohne Radschlupf. Die Traktionskontrolle hat eine ähnliche Funktion wie das ABS, funktioniert aber im Gegenteil beim Fahren und Beschleunigen. In LKWs wird das TCS zusammen mit anderen Systemen wie dem elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP), vorausschauenden Notbremssystemen (AEBS), Antiblockiersystemen (ABS) und Überwachungssystemen im Fahrzeug (IVMS) verwendet.
- IVMS — LKW-Überwachungssysteme: In-Vehicle Monitoring Systems
- Das sind Technologien, die zur Überwachung und Verwaltung von Fahrzeugflotten eingesetzt werden. Sie bieten eine Reihe von Funktionen, darunter GPS-Ortung, Live-Videoüberwachung und Fahrerverhaltensanalyse.
- All-in-One Dashcam-Lösungen: Diese Geräte bieten sowohl GPS-Ortung als auch Live-Videoüberwachung in einem einzigen Gerät.
- GPS Plug-In Fahrzeug-Tracker: Diese Geräte sind ideal für Firmenflotten und liefern Echtzeit-Standort- und Geschwindigkeitsdaten.
- GPS-Anhänger-Tracker: Diese Geräte ermöglichen die Echtzeit-Ortung von angebundenen Fahrzeugen und mehrfache Aktualisierungen pro Tag bei nicht angebundenen Fahrzeugen.
- GPS-Fahrzeug-Tracker: Diese Premium-Tracker bieten dieselben Funktionen wie die Plug-in-Optionen und sind mit zusätzlichen Add-ons für ein besseres Datenfeedback erhältlich.
- Geräte-Tracker: Diese Geräte können zum Schutz von Baustellenausrüstung und zur Realisierung von Containertracking eingesetzt werden.
Weitere Fahrerassistenz- oder Automatisierungssysteme
- ALB — Automatisch-lastabhängige Bremskraftregelung
- Dieses System passt die Bremskraft automatisch der Achslast an. Es hilft, die Bremskraft auf die Räder zu verteilen, abhängig von der Last, die sie tragen.
- EBS — Elektronisch geregeltes Bremssystem
- Es ist ein computergesteuertes System, das mithilfe von Sensoren die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und die auf das Bremspedal ausgeübte Kraft erkennt und die Bremsen entsprechend betätigt. Die Bremsungen des EBS-Systems werden somit elektronisch gesteuert und überwacht. Leuchtet die Warnleuchte, können Räder blockieren oder der Bremsweg verlängert sich.