Aktoren und Sensoren im KFZ

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1 Bild 2.2_1 Aktoren und Sensoren im KZ Bild 2.2_2 Aktor Energie Mikrorechner Energiewandler Energiesteller Stellsignal Stellenergie Mechanisches System Hilfsenergie Wirkungskette mit Aktor

2 Bild 2.2_3 Leistungsform mechanisch translatorisch rotatorisch verallgemeinerte Potentialgröße p Geschwindigkeit V Winkelgeschwindigkeit ω verallgemeinerte lußgröße f Kraft Moment M Leistung P=pf P tr =V P rot = ωm elektrisch Spannung U Strom I P el =UI fluidisch thermisch Druck p Temperaturdifferenz T Volumenstrom V Wärmedurchgang ka P fl =pv P th = TkA Leistungsformen und zugehörige verallgemeinerte Potential- und lussgrößen Bild 2.2_4 Übersicht über gängige Leistungswandler

3 Bild 2.2_5 Quelle: Bosch Elektrische Spannung Elektrischer Strom Magn. Energie Magn. eld Elektrische Energie Elektrisches eld Wärme Energie Temperatur eld Magn. eldkräfte Piezoeffekt Elektrische eldkräfte Magnetostriktion Wärmedehnung Phasen umwandlung Verbrennung Mikrosteller Elektromagnetomechanische Wandler E-Motor Magnetsteller Mikrosteller Mikrosteller Bi-Metall Memory- Metalle Airbag Elektrodynamischer Wandler (Systematik) Bild 2.2_6 R I s s = v U U ind B l Elektrodynamischer Wandler mit Lorentzkraft

4 Bild 2.2_7 Quelle: B : Auf die Leiterschleife wirkende Lorenzkraft B : Magnetischer luss des Permanentmagneten I : Strom durch die Leiterschleife Kraftwirkung eines Magnetfeldes auf eine stromdurchflossene Spule Bild 2.2_8 N N N Magnetfeld des Permanentmagneten Magnetfeld des Leiters Überlagerte Kraftwirkung auf den stromdurchflossenen Leiter (Lorentzkräfte) S S S Kraftwirkung auf den Leiter (Lorentzkraft)

5 Bild 2.2_9 Quelle: Leiterschleife Kommutator Kohlebürste Prinzip der Stromwendung (Kommutator) beim Gleichstrommotor Bild 2.2_10 Quelle: Nordmann Jochring Erregerwicklung Erregerpol Ankerblechpaket Ankerwicklung Erregerfeld Kohlebürste Kommutator Welle Aufbau eines zweipoligen Gleichstrommotors

6 Bild 2.2_11 Quelle: Nordmann Ständer Läufer 2 N 1 3 ω Läuferlagegeber 3 2 S 1 Drehstromwicklung 1-1, 2-2, 3-3 elektronischer Kommutator Bürstenloser elektronisch kommutierter Gleichstrommotor Bild 2.2_12 Quelle: Nordmann Kraft x anziehend Kraft y zentrierend x y B 2 x = - L. b. y = -µ N 2 i 2. 0 b. y B 2 µ 0 4x 2 y = L. b. x= µ N 2 i 2. 0 b µ 0 4x Magnetfeldkräfte x und y

7 Bild 2.2_13 Prinzip eines elektromagnetischen Drehwandlers Bild 2.2_14 Quelle: Nordmann Elektrischer Schrittmotor

8 Bild 2.2_15 Steuerkreis S 1 Kontakte Elektromagnet S 2 Eisenanker ~ Arbeitskreis unktionsprinzip eines Relais Bild 2.2_16 X X Spule 1 Anker Spule 2 eder Aufbau eines Aktors für EMVT

9 Bild 2.2_17 Quelle: Wallentowitz luidtechnik lüssige Medien Gasförmige Medien Hydrostatik Hydrodynamik Aerodynamik Aerostatik Hydraulik Pneumatik Teilgebiete der luidtechnik Bild 2.2_18 Hydrospeicher Druckbegrenzungsventil Rückschlagventil Drehmotor M Pumpe 4/3 - Wegeventil Schubmotor Motor Reservoir Hydraulikkreislauf

10 Bild 2.2_19 Quelle: Wallentowitz Tank Hydraulikpumpe Lenkventil Gleichlaufzylinder Hydraulik in der ahrzeugtechnik am Beispiel einer Servolenkung Bild 2.2_20 Symbole für Ölhydraulik und Pneumatik nach DIN ISO 1219

11 Bild 2.2_21 Symbole für Ölhydraulik und Pneumatik nach DIN ISO 1219 Bild 2.2_22 Eigenschaften Elektromagnetische Linearaktoren Hydraulische Linearaktoren Piezoelektrische Linearaktoren Vorteile einfaches Übertragungsverhalten großer requenzbereich günstiges Leistungsgewicht große Kräfte einfaches Übertragungsverhalten mittlerer requenzbereich Nachteile große Massen relativ kleine Kräfte Übertragungsverhal ten abhängig von luiddynamik relativ große Baulängen Hochspannungsverstärker teuer Regelfrequenzbereich <1000 Hz <250 Hz < 500 Hz Eigenschaften ausgewählter Aktoren

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