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Über dieses Buch

Fahrwerke moderner Pkw stellen je nach Konfiguration eine Kombination mechanischer, hydraulischer, pneumatischer, elektrischer und elektronischer Komponenten dar, wobei sich mit jeder Neuentwicklung der Anteil elektronischer Steuerungs- sowie Regelsysteme erweitert und der Funktionsumfang der fahrdynamischen Eigenschaften zunimmt. Mit Blick auf die Fahrdynamik werden in diesem Band die konventionellen Elemente und deren Zusammenwirken mit mechatronischen Systemen dargestellt. Dabei werden zunächst Grundlagen und Auslegung, danach in besonders praxisnaher Darstellung die Fahrdynamik dargelegt. Es folgen ausführliche Beschreibungen und Erläuterungen der modernen Fahrwerk-Komponenten. Ein eigener Abschnitt widmet sich den Achsen und Prozessen für die Achsenentwicklung. Die Überarbeitung enthält u.a. Aktualisierungen zum autonomen Fahren, zu Elektrofahrwerken und neuesten Fahrerassistenzsystemen.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einleitung und Grundlagen

Zusammenfassung
Wenn in den Fachkreisen der Kraftfahrzeugtechnik über Pkw geredet wird, werden Worte wie Mobilität, Antriebsleistung, Verbrauch, Umweltschutz, Fahrzeugklasse, Karosserie, Sicherheit, Fahrkomfort, Fahrdynamik,elektronische Systeme und Elektrifizierung benutzt. Aktuell sind auch Begriffe wie CO 2 -Emission, Downsizing, Hybridantrieb, Elektroantrieb, Fahrerassistenz, Agilität.
Bernd Heißing, Metin Ersoy, Stefan Gies

2. Fahrdynamik

Zusammenfassung
Die Fahrdynamik beschreibt alle Bewegungen des Fahrzeugs, d. h. die Wege, Geschwindigkeiten, Beschleunigungen sowie die auf das Fahrzeug einwirkenden Kräfte und Momente. Die Fahrzeugbewegungen umfassen Geradeausfahrten, Kurvenfahrten, Vertikal-, Gier-, Nick- und Wankbewegungen, Brems- und Beschleunigungsvorgänge. Hinzu kommen die dabei entstehenden Schwingungen.
Bernd Heißing, Metin Ersoy, Stefan Gies

3. Bestandteile des Fahrwerks

Zusammenfassung
Der größte Teil des Buches ist den Bestandteilen des Fahrwerks gewidmet. Unter dem Begriff Bestandteile sind die Untersysteme des Fahrwerks und dessen Module und Bauteile zu verstehen. In diesem Kapitel werden deren Strukturen aufgezeigt und die einzelnen Untersysteme mit deren Aufgaben, Bedeutung, Ausführungen und Funktionen vorgestellt.
Bernd Heißing, Metin Ersoy, Stefan Gies

4. Achsen und Radaufhängungen

Zusammenfassung
Die ursprüngliche Definition der Achse war die starre Querverbindung der beiden miteinander drehbar gelagerten Räder, um die Fahrstabilität sicherzustellen und die Montage zu vereinfachen. Über die Achse werden dann die beiden Räder mit Aufbau verbunden. Diese Definition gilt für alle Starr- und Halbstarrachsen, weil hier die Räder unmittelbar auf der Achse gelagert sind und sich mit ihr mitbewegen.
Bernd Heißing, Metin Ersoy, Stefan Gies

5. Fahrkomfort

Zusammenfassung
Der Fahrkomfort umfasst die Gesamtheit aller auf die Insassen einwirkenden mechanischen und akustischen Schwingungen [1] in allen Fahrsituationen.
Der Fahrkomfort wird im Allgemeinen definiert durch ein geringes Beschleunigungsniveau der am Gesamtfahrzeug und an Fahrzeugkomponenten auftretenden Schwingungen. Neben den translatorischen Bewegungen gelten niedrige Nick- (beim Bremsen und Beschleunigen) und Wankbeschleunigungen (während der Kurvenfahrt) als weitere Komfortmerkmale.
Bernd Heißing, Metin Ersoy, Stefan Gies

6. Fahrwerkentwicklung

Zusammenfassung
Die Entwicklung eines Fahrwerks ist gekennzeichnet durch sehr große Fertigungsstückzahlen (Hunderttausend bis mehrere Millionen Stück in der gesamten Laufzeit), anspruchsvolle Technologien, strenge Sicherheitsanforderungen, hohe Umweltauflagen sowie Termin- und Kostendruck.
Bernd Heißing, Metin Ersoy, Stefan Gies

7. Fahrwerkelektronik

Zusammenfassung
Der Elektrik- und Elektronikanteil an der Wertschöpfung moderner Fahrzeuge liegt bei etwa 20 %. In Mittelklassefahrzeugen werden über 20 und in Oberklassefahrzeugen werden teilweise über 70 Steuergeräte verbaut. Die Fahrzeughersteller betrachten die Fahrzeugelektronik als Schlüsseltechnologie und Kernkompetenz. Prognosen sagen einen weiteren Anstieg des Elektro- und Elektronikanteils im Fahrzeug voraus. Sowohl die zunehmende Substitution hydraulisch betätigter Aggregate durch elektromechanische Systeme zur Verbrauchsreduktion als auch der Elektroantrieb werden die Bedeutung der Elektrik und Elektronik im Fahrzeug weiter stärken [1], [2].
Bernd Heißing, Metin Ersoy, Stefan Gies

8. Elektronische Systeme im Fahrwerk

Zusammenfassung
Durch zukünftige elektronische Fahrwerkregelsysteme ist eine Vielzahl an neuen Funktionen darstellbar, welche den Fahrer bei der Fahrzeugführung unterstützen können. In Bild 8-1 sind bekannte Funktionen dargestellt und gemäß ihrer Domänenzugehörigkeit und dem Zeitpunkt der Markteinführung platziert [1]. Die Funktionen sind nach ihrem Einsatzbereich farblich markiert. Betrachtet man den aktuellen Zeitraum, so sind hier vor allem Funktionen zu finden, welche durch ein aktives Brems- bzw. Vorderradlenkungssystem die aktive Sicherheit des Fahrzeugs erhöhen. Des Weiteren wird ersichtlich, dass die unterschiedlichen Fahrwerksysteme hochgradig miteinander vernetzt eingesetzt werden können und so neue Funktionen generiert werden.
Bernd Heißing, Metin Ersoy, Stefan Gies

9. Zukunftsaspekte des Fahrwerks

Zusammenfassung
Die in Bild 9-1 zusammengefassten Megatrends der Gesellschaft bestimmen auch die Zukunftsaspekte des Fahrwerks. Diese sind die Treiber für die Anforderungen der Kunden an die Automobilhersteller. Die stark wachsende Bedeutung von Elektronik im Automobilbau wird einerseits durch die Nachhaltigkeitsdiskussion und den Trend zur Elektrifizierung des Antriebsstranges bestimmt. Andererseits wird die Weiterentwicklung von Komponenten, z. B. für das Fahrwerk maßgeblich von der Elektronik geprägt (Bild 9-2) [1], [2]. Für die fahrwerkrelevanten Anforderungen stehen neben dem Umweltschutz die Themen Komfort, Sicherheit, Elektrifizierung und Fahrerassistenzsysteme im Vordergrund [1].
Bernd Heißing, Metin Ersoy, Stefan Gies

Backmatter

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