Arbeitsunterlage Lernfeld 3

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1 Berufliches Schulzentrum für Technik I Park der OdF 1, Chemnitz * Industrieschule, Tel / Arbeitsunterlage Lernfeld 3 > Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen < Berufsfeld Fahrzeugtechnik Grundstufe, (1. Ausbildungsjahr) Berufe: Schuljahr 2015/2016 Kraftfahrzeugmechatroniker Karosserie- und Fahrzeugbaumechaniker Land- und Baumaschinenmechatroniker Zweiradmechatroniker Fahrradmonteur Mechaniker für Reifen- und Vulkanisationstechnik Metallbauer Berufsgrundbildungsjahr Fahrzeugtechnik

2 Laborordnung für den gerätegestützten Unterricht Zusätzlich zu den Bestimmungen der Hausordnung gelten folgende Regelungen: 1. Aufenthalt im Laborraum Der Laborraum wird nur in Begleitung eines Fachlehrers und mit den erforderlichen Materialien und Ausrüstungen betreten. (Taschen, Rucksäcke, Jacken, Helme verbleiben im Klassenzimmer) Die zugeteilten Laborarbeitsplätze werden während des gesamten Schuljahres beibehalten. Speisen und Getränke sind im Laborraum verboten. Gegenstände am Körper, die das Arbeiten beeinträchtigen und Unfallgefahren in sich bergen, wie z. Bsp. Ketten, Armringe, Handschmuck, Armbanduhren u. ä., sind abzulegen. Langes Haar ist so zu tragen, dass Behinderungen und Unfallgefahren ausgeschlossen sind. 2. Versuchsvorbereitung und -durchführung Als Vorbereitung für die Arbeiten im gerätegestützten Unterricht (LF3G) sind sie verpflichtet, sich mit den Aufgaben des jeweiligen Versuches als Hausaufgabe vertraut zu machen. Bei der Durchführung von Versuchen achten Sie auf Ordnung und Sauberkeit am Arbeitsplatz. Die Vorgaben der Versuchsanleitungen sind unbedingt einzuhalten. Aufgebaute Versuchsanordnungen sind vor Inbetriebnahme vom Fachlehrer kontrollieren zu lassen. Bei Veränderung der Schaltung (Anschluss von Messgeräten, Austausch von Bauteilen) und beim Beseitigen von Störungen ist die Spannungsversorgung auszuschalten. Auftretende Störungen sind dem Fachlehrer mitzuteilen. Defekte Bauteile und Aggregate sind dem Fachlehrer zu übergeben. 3. Verhalten bei Unfällen im Laborraum Jeder Laborunfall ist dem Fachlehrer mitzuteilen und schriftlich zu dokumentieren. Verunfallte sind nach den Regeln der Erstrettung zu versorgen. Telefone im Labor 300, 307, 324: Notruf 112 Meldung im Sekretariat der Schulleitung Raum 106 (1. Obergeschoss) Tel: 2601 LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 2 Schuljahr 2015/2016

3 Labor Kfz-Elektrik / Elektronik (Raum 300; 307) Gültig für alle fahrzeugtechnischen Berufe Zum gerätegestützten Unterricht sind folgende Materialien und Ausrüstungen mitzubringen: 1. Tabellenbuch / Formelsammlung 2. Zeichengeräte 3. netzunabhängiger Taschenrechner (Handyverbot) 4. eigenes funktionstüchtiges Digitalmultimeter 5. Millimeterpapier im Format A4 6. Die vorliegende Arbeitsunterlage und Aufzeichnungen des theoretischen Unterrichtes: Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen Alle Arbeitsblätter, Versuchsanleitungen, Diagramme, Messprotokolle und Berechnungen sind mit Bleistift und in Druckschrift zu verfassen. Im Labor herrscht Handyverbot Die Messwerte (auch Berechnungen) sind mit 3 Dezimalstellen zu dokumentieren. Damit sind nicht die Stellen hinter dem Komma, sondern alle Dezimalstellen gemeint. Dabei gilt als erste Stelle jene, welche von links gelesen keine 0 ist. Dazu ist der kleinstmögliche Messbereich der Multimeter dem Messwert anzupassen. Beispiele tatsächlicher Wert Anzeige am Messgerät mit Eintrag in der Wertetabelle ungeeignetem angepasstem falsch richtig Messbereich Messbereich 47,3 ma 0,05 A 47,3 ma 0,05 A 47,3 ma 10,1 V 10 V 10,1 V 10 V 10,1 V 330 0,3 k 330 0,3 k 330 Eigene Notizen: LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 3 Schuljahr 2015/2016

4 Hinweise zur Versuchsauswertung und Darstellung von Graphen Bei Berechnungen ist stets der Rechenweg anzugeben. Dazu gehören die gegebenen und gesuchten Werte mit Maßeinheit, eine sinnvolle Formel, welche nach der gesuchten phys. Größe umzustellen ist, das Einsetzen der Zahlen in die Formel incl. Maßeinheit und das Ergebnis (zweimal unterstrichen)! Zwischenergebnisse werden einmal unterstrichen! Beispielrechnung: geg: U ges = 24 V ges: I ges R 1 = 33 U 2 R 2 = 16 Lösung: R ges = R 1 + R 2 = = 49 I ges = U ges R ges = 24 V 49 = 0,4898 A = 489,8 ma U 2 R = 2 R U 2 = 2 16 U ges U 2 = U ges R ges R ges V = 7,84 V Die Auswertung der Versuche erfolgt meist als Diagramm. Hier werden Graphen einer Funktion dargestellt. Die Diagramme werden nach DIN gezeichnet. Dabei gilt die Grundfunktion y = f (x) (sprich Ypsilon ist eine Funktion von X). Im Beispiel ist also der Strom eine Funktion der Spannung, I = f (U). Die X-Achse (Abszisse) und die Y-Achse (Ordinate) sind wie im Beispiel zu beschriften! Der Maßstab ist aus der Aufgabenstellung zu entnehmen oder, wenn nicht vorgegeben, selbst zu wählen. LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 4 Schuljahr 2015/2016

5 LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 5 Schuljahr 2015/2016

6 Legende zum Stromlaufplan Park- und Begrenzungslicht Kennbuchstaben und Beschreibung Kennbuchstaben und Beschreibung Klemmenbezeichnungen und Beschreibung (DIN ) Klemmenbezeichnungen und Beschreibung (DIN ) Leitungsfarben und Beschreibung (DIN ) Sonstige Notizen LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 6 Schuljahr 2015/2016

7 Arbeitsblatt Lernfeld 3 Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen. Thema: Klemmenbezeichnungen am Relais Name : Vorname : Klasse : Datum : Gruppe Arbeitsplatz : Ergänzen Sie die Klemmenbezeichnung nach DIN Relais mit einem Öffner-, einem Wechsel- und einem Schließerkontakt Steuerstromkreis + - Eingangseite Arbeitsstromkreis Schließer-, Öffner- Kontakt Öffner Wechsle r Schließer Ausgangsseite Arbeitsstromkreis 86 Pluspol Steuerstromkreis (Antrieb) 85 Minuspol Steuerstromkreis (Antrieb) Arbeitsstromkreis (Kontakte): 87 Eingang Öffner oder Wechsler 87z,y,x bei mehreren Eingängen 88 Eingang Schließer 88z,y,x bei mehreren Eingängen 87a Ausgang Öffner (Wechsler Öffnerseite) 87 b, c bei mehreren Ausgängen 88a Ausgang Schließer (Wechsler Schließerseite) 88 b, c bei mehreren Ausgängen 86 87y 87z 85 87b 88a 87a 88a (b) Schließerkontakte LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 7 Schuljahr 2015/2016

8 Öffnerkontakte Wechslerkontakte veraltete Klemmenbezeichnung am Relais LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 8 Schuljahr 2015/2016

9 Versuchsanleitung 1 Lernfeld 3 Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen. Thema: Umgang und Handhabung von Vielfachmessgeräten (Multimeter) Name : Vorname : Klasse : Name : Vorname : Gruppe : Datum : Arbeitsplatz : Hilfsmittel: Stromversorgung: DC V / 0,5 A Amperemeter: Digitalmultimeter Voltmeter: Analogmultimeter Elektronikbaukasten, Taschenrechner Tabellenbuch Kfz, eigene Aufzeichnungen zum Lernfeld 3 diese Arbeitsunterlage für den Unterricht im Lernfeld 3 Aufgaben: 1. Ergänzen Sie die Messgeräte in den 2 Schaltungen, um die Stromstärke und die Spannung am Widerstand R zu messen! Schließen Sie das Amperemeter einmal vor und einmal nach dem Abzweig zum Voltmeter an. 2. Bauen Sie die Messschaltung 1 auf! 3. Messen Sie die Stromstärke (beachte die Hinweise auf Seite 3 dieser Arbeitsunterlage) an den Widerständen bei einer konstanten Spannung von 10 V. Diese stellen Sie mit Hilfe Ihres Voltmeter (Messbereich 10V) ein. Tragen Sie Ihre gemessenen Werte der Stromstärke in die Wertetabelle (Seite 10) ein! 4. Wiederholen Sie die Aufgaben 2 und 3 mit der 2. Messschaltung! 5. Berechnen Sie zur Kontrolle Ihrer Messungen die Widerstände mit Hilfe der gemessenen Strom- und Spannungswerte und tragen Sie diese in die Wertetabelle ein! Geben Sie für den 47 Widerstand einen vollständigen Rechenweg auf der Rückseite dieser Versuchsanleitung an! (Form beachten, Seite 4) 6. Im Theoretischen Unterricht weisen wir rechnerisch nach, dass es in der zweiten Schaltung bei größeren Widerständen zu einer Abweichung zwischen gegebenem und errechnetem Widerstandswerten kommen muss! 7. Welche Messschaltung ist für Widerstände ab ca. 10 k besser geeignet? 1. Schaltung: stromrichtige Messschaltung 2. Schaltung: spannungsrichtige Messschaltung (Spannungsfehlerschaltung) (Stromfehlerschaltung) LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 9 Schuljahr 2015/2016

10 R U in V I in ma (Messbereich am Multimeter anpassen!) 1. Schaltung 2. Schaltung errechneter Widerstandswert I in ma errechneter Widerstandswert Ω Ω Ω Ω Ω Ω 1 k 10 kω kω 2,2 k 10 kω kω 4,7 k 10 kω kω 10 k 10 kω kω I in µa (Mikroampere) I in µa 22 k 10 kω kω 33 k 10 kω kω 220 k 10 kω kω Berechnungen zu Aufgabe 5 (nehmen Sie nur Ihre gemessenen Werte): Berechnungen zu Aufgabe 6 (nicht selbständig): zu Aufgabe 7 (nicht selbständig): LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 10 Schuljahr 2015/2016

11 Versuchsanleitung 2 Lernfeld 3 Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen Thema: Linearität von Widerständen (Ohm sches Gesetz) Name : Vorname : Klasse : Name : Vorname : Gruppe : Datum : Arbeitsplatz : Hilfsmittel: Stromversorgung: DC V / 0,5 A Amperemeter: Digitalmultimeter Voltmeter: Analogmultimeter Elektronikbaukasten, Taschenrechner Tabellenbuch Kfz, eigene Aufzeichnungen zum Lernfeld 3 diese Arbeitsunterlage für den Unterricht im Lernfeld 3 Versuchsanleitung 1, Millimeterpapier A4 Aufgaben: Wertetabelle Teil 1: 1. Bauen Sie die stromrichtige Schaltung zur Messung von Widerständen auf! 2. Messen Sie die Stromstärke an den Widerständen bei Erhöhung der Spannung lt. Wertetabelle! 3. Tragen Sie die Messergebnisse in die Wertetabelle ein! 4. Stellen Sie die gemessenen Werte graphisch dar! Zeichnen Sie die Funktion I = f ( U ) auf Millimeterpapier! X-Achse: U gleich 1 Volt / cm, Y-Achse: I gleich 10 ma / cm (Alle Graphen mit Bleistift in ein Koordinatensystem zeichnen! Beachte Seite 4 dieser Arbeits-unterlage!) 5. Berechnen Sie die Widerstandswerte mit Hilfe ihrer Messergebnisse. Geben Sie für den jeweils ersten Wert die vollständige Rechnung an und tragen Sie alle Ergebnisse in die Tabelle ein! 6. Welche Auswirkung hat eine Verdopplung der Spannung auf die Höhe der Stromstärke? Auf welches Gesetz ist diese Erkenntnis zurückzuführen? 7. Nennen Sie das Gesetz aus Aufgabe 6 in seinem Wortlaut! R in U in V I in ma errechneter Widerstand in bitte wenden! LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 11 Schuljahr 2015/2016

12 Wertetabelle Teil 2: R in U in V I in ma errechneter Widerstand in Berechnungen zu Aufgabe 5: R = 47 R = 100 R = 330 zu Aufgabe 6: zu Aufgabe 7: LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 12 Schuljahr 2015/2016

13 Versuchsanleitung 3 Lernfeld 3 Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen Thema: Reihenschaltung von Widerständen, Spannungsteiler Name : Vorname : Klasse : Name : Vorname : Gruppe : Datum : Arbeitsplatz : Hilfsmittel: Stromversorgung: DC V / 0,5 A Amperemeter: Digitalmultimeter Voltmeter: Digitalmultimeter Elektronikbaukasten, Taschenrechner Tabellenbuch Kfz, eigene Aufzeichnungen zum Lernfeld 3 diese Arbeitsunterlage für den Unterricht im Lernfeld 3 Aufgaben: Schaltung 1: 1. Bauen Sie die Schaltung 1 auf und stellen Sie die Eingangsspannung auf 10 V ein! 2. Messen Sie die Spannungen U 1 und U 2 sowie die Ströme I 1 und I 2. (siehe Rückseite)! 3. Ergänzen Sie die Schaltung 2 als Reihenschaltung von R 1 und R AB mit den Messgeräten (Stromfehlerschaltung) um U AB und I ges zu messen! 4. Bauen Sie die Schaltung 2 (R1=47 ) auf und messen Sie die Spannung U AB am Widerstand R AB ( siehe Tabelle, Rückseite) und den Strom I ges! 5. Bauen Sie die Schaltung 3 (R1=470 ) auf und messen Sie die Spannung U AB am Widerstand R AB ( siehe Tabelle, Rückseite) und den Strom I ges! 6. Ermitteln Sie für die Schaltung 1 die Werte für U 1, U 2, I 1 und I 2 rechnerisch! Welche Gesetzmäßigkeiten lassen sich für die Spannung und die Stromstärke daraus ableiten? 7. Ermitteln Sie die Werte für U AB und I ges der Schaltungen 2 und 3 rechnerisch! Berechnen Sie dabei die Spannung U AB mit Hilfe der Spannungsteilerregel! Geben Sie pro Schaltung eine vollständige Rechnung an und tragen Sie die Werte in die Tabelle ein! Wie lautet die Spannungsteilerregel? Schaltung 2/3: LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 13 Schuljahr 2015/2016

14 Tabelle: Messung Berechnung Messung Berechnung zu Aufgabe 2 : R1 in R AB in 47 UAB in V 47 I ges in ma 47 UAB errechn. 47 I ges errechn. 470 UAB in V 470 I ges in ma 470 UAB errechn. 470 I ges errechn k 2,2k 4,7k X X X X U 1 = U 2 = I 1 = I 2 = zu Aufgabe 6 (siehe Hinweise auf Seite 3): I 1 I 2 U 1 U 2 geg.: ges.: zu Aufgabe 7 : Schaltung 2 Schaltung 3 LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 14 Schuljahr 2015/2016

15 Versuchsanleitung 4 Lernfeld 3 Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen Thema: Parallelschaltung von Widerständen, Stromteiler Name : Vorname : Klasse : Name : Vorname : Gruppe : Datum : Arbeitsplatz : Hilfsmittel: Stromversorgung: DC V / 0,5 A Amperemeter: Digitalmultimeter Voltmeter: Digitalmultimeter Elektronikbaukasten, Taschenrechner Tabellenbuch Kfz, eigene Aufzeichnungen zum Lernfeld 3 diese Arbeitsunterlage für den Unterricht im Lernfeld 3 Aufgaben: 1. Bauen Sie die Schaltung 1 auf und stellen Sie die Eingangsspannung auf 12 V ein! 2. Messen Sie nacheinander die Spannungen U1, U2, U3 und U ges sowie die Ströme I1, I2, I3 und I ges (Rückseite)! 3. Ergänzen Sie in der Schaltung 2 die Messgeräte um U5 und I ges zu messen! 4. Bauen Sie die Schaltung 2 auf und messen Sie die Spannung U5 am Widerstand R5 (siehe Tabelle, Rückseite) und den Strom I ges! 5. Ermitteln Sie für die Schaltung 1 die Werte für I1, I2, I3 und I ges rechnerisch. Welche Gesetzmäßigkeiten lassen sich für die Spannung und die Stromstärke daraus ableiten? 6. Ermitteln Sie die Werte für U5 und I ges der Schaltung 2 rechnerisch. Geben Sie die vollständige Rechnung für S1 und S2 geschlossen an und tragen Sie alle Werte in die Tabelle ein! Schaltung 1: Schaltung 2: LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 15 Schuljahr 2015/2016

16 zu Aufgabe 2 : U 1= U 2= U 3= U ges = I 1= I 2= I 3= I ges = Tabelle zu Aufgabe 4: S1 und S2 geöffnet S1 geschlossen, S2 geöffnet S1 und S2 geschlossen I ges in ma U5 in V I ges in ma berechnet U5 in V berechnet zu Aufgabe 5 : I 1 I 2 I 3 I ges geg.: ges.: zu Aufgabe 6 : Schaltung 2, S1 und S2 geschlossen! LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 16 Schuljahr 2015/2016

17 Arbeitsblatt Lernfeld 3 Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen. Grundlagen der Elektrotechnik Thema: Widerstandsschaltungen Name : Vorname : Klasse : Datum : Gruppe : keine Hilfsmittel außer Taschenrechner Rechenweg: Formel; Werte einsetzen; Ergebnis Schaltung 1 Schaltung 2 1. Berechnen Sie den Gesamtwiderstand der Schaltungen (Rechenwege angeben)! Schaltung 1: Schaltung 2: 2. Berechnen Sie die Stromstärke (Gesamtstromstärke, Rechenwege angeben)! Schaltung 1: Schaltung 2: 3. Bestimmen Sie die jeweiligen Spannungen (Teilspannungen) an den Widerständen! Schaltung 1: (Rechenwege angeben) an R 1 :... an R 2 :... Schaltung 2: (Rechenwege angeben) an R 1 :... an R 2 :... an R 3 :... LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 17 Schuljahr 2015/2016

18 4. Geben Sie die jeweilige Stromstärke (Teilströme) an (gegebenenfalls Rechenwege angeben)! Schaltung 1: durch R 1 : Schaltung 2: durch R 2 : durch R 1 : durch R 2 : durch R 3 : 5. Am Schalter (Taster) S1 wird in beiden Schaltungen ein Spannungsmessgerät angebracht. a. Zeichnen Sie das Messgerät in beide Schaltungen ein! b. Geben Sie den Spannungswert an, den das Messgerät anzeigt, wenn der Taster geöffnet ist? Schaltung 1: Schaltung 2: c. Geben Sie den Spannungswert an, den das Messgerät anzeigt, wenn der Taster geschlossen ist? Schaltung 1: Schaltung 2: 6. Berechnen Sie die Leistung welche in den Schaltungen umgesetzt werden (Rechenwege angeben)! Schaltung 1: Schaltung 2: LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 18 Schuljahr 2015/2016

19 Versuchsanleitung 5 Lernfeld 3 Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen. Thema: Gemischtschaltung von Widerständen Name : Vorname : Klasse : Name : Vorname : Gruppe : Datum : Arbeitsplatz : Hilfsmittel: Stromversorgung: DC V / 0,5 A Amperemeter: Digitalmultimeter Voltmeter: Digitalmultimeter und Analogmultimeter Elektronikbaukasten, Taschenrechner Tabellenbuch Kfz, eigene Aufzeichnungen zum Lernfeld 3 Arbeitsunterlage für den gerätegestützten Unterricht im Lernfeld 3 Aufgaben: 1. Zeichnen Sie in die Schaltung alle Messgeräte zur Messung der Ströme und Spannungen ein. 2. Überprüfen Sie messtechnisch die Werte der Widerstände R1 bis R5 (siehe Tafel) und notieren Sie diese! 3. Bauen Sie die Schaltung großflächig (min. 2 Steckbrücken zwischen den Widerständen) auf und messen Sie selbständig den Gesamtwiderstand an den Klemmen A-B, A-C und B-C (in Tabellen auf Rückseite eintragen)! 4. Schließen Sie das Messgerät für I ges und das Analogmultimeter für U Q an! Lassen Sie die Schaltung kontrollieren! 5. Schließen Sie erst jetzt die Schaltung an die Spannungsquelle an und stellen Sie mit Hilfe des Analogmultimeters die Eingangsspannung auf 10V ein. Das Messgerät bleibt während des gesamten Versuchs angeschlossen. 6. Messen Sie alle Ströme und Spannungen der Schaltung, wenn die Spannungsquelle an den Punkten A (Pluspol) und B (Minuspol) angelegt wird! Tragen Sie die Werte in die Tabelle auf der Rückseite ein! 7. Messen Sie alle Ströme und Spannungen der Schaltung, wenn die Spannungsquelle an den Punkten A (Pluspol) und C (Minuspol) angelegt wird! Tragen Sie die Werte in die Tabelle auf der Rückseite ein! 8. Messen Sie alle Ströme und Spannungen der Schaltung, wenn die Spannungsquelle an den Punkten B (Pluspol) und C (Minuspol) angelegt wird! Tragen Sie die Werte in die Tabelle auf der Rückseite ein! 9. Zeichnen Sie die Schaltung A-B ohne Messgeräte in aufgelöster Darstellung (Seite 21) und berechnen Sie alle Werte der Schaltung, die Sie gemessen haben (siehe Beispielrechnung auf Seite 4). Messergebnisse in dazugehörige Tabelle (Seite 18) übertragen! 10. Zeichnen Sie die Schaltung A-C ohne Messgeräte in aufgelöster Darstellung (Seite 23) und berechnen Sie alle Werte der Schaltung, die Sie gemessen haben (siehe Beispielrechnung auf Seite 4). Messergebnisse in dazugehörige Tabelle (Seite 18) übertragen! 11. Zeichnen Sie die Schaltung B-C ohne Messgeräte in aufgelöster Darstellung (Seite 25) und berechnen Sie alle Werte der Schaltung, die Sie gemessen haben (siehe Beispielrechnung auf Seite 4). Messergebnisse in dazugehörige Tabelle (Seite 18) übertragen! Für die Bearbeitung der Aufgaben 9 bis 11 als Hausaufgabe, müssen Sie für jede Aufgabe ca. 1 bis 1½ Stunde einplanen! zu Aufgabe 2 : R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 19 Schuljahr 2015/2016

20 Schaltung: gegeben (siehe Tafel) R1= R3= R5= R2= R4= U Q = 10 V Schaltung A-B: Werte in ma ma ma ma ma ma V V V V V R AB I ges I1 I2 I3 I4 I5 U1 U2 U3 U4 U5 gemessen berechnet übernehmen von Seite 21/22 Schaltung A-C: Werte in ma ma ma ma ma ma V V V V V R AC I ges I1 I2 I3 I4 I5 U1 U2 U3 U4 U5 gemessen berechnet übernehmen von Seite 23/24 Schaltung B-C: Werte in ma ma ma ma ma ma V V V V V R BC I ges I1 I2 I3 I4 I5 U1 U2 U3 U4 U5 gemessen berechnet übernehmen von Seite 25/26 LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 20 Schuljahr 2015/2016

21 Arbeitsblatt zur Versuchsanleitung 5 Lernfeld 3 Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen. Thema: Gemischtschaltung von Widerständen, Schaltung A B Name : Vorname : Klasse : Schaltung A B in aufgelöster Darstellung: A B Berechnungen zur Schaltung A B (mit Bleistift und deutlich schreiben!) bitte wenden LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 21 Schuljahr 2015/2016

22 Berechnungen zur Schaltung A B (mit Bleistift und deutlich schreiben!) LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 22 Schuljahr 2015/2016

23 Arbeitsblatt zur Versuchsanleitung 5 Lernfeld 3 Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen. Thema: Gemischtschaltung von Widerständen, Schaltung A C Name : Vorname : Klasse : Schaltung A C in aufgelöster Darstellung: A C Berechnungen zur Schaltung A C (mit Bleistift und deutlich schreiben!) bitte wenden LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 23 Schuljahr 2015/2016

24 Berechnungen zur Schaltung A C (mit Bleistift und deutlich schreiben!) LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 24 Schuljahr 2015/2016

25 Arbeitsblatt zur Versuchsanleitung 5 Lernfeld 3 Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen. Thema: Gemischtschaltung von Widerständen, Schaltung B C Name : Vorname : Klasse : Schaltung B C in aufgelöster Darstellung: B C Berechnungen zur Schaltung B C (mit Bleistift und deutlich schreiben!) bitte wenden LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 25 Schuljahr 2015/2016

26 Berechnungen zur Schaltung B C (mit Bleistift und deutlich schreiben!) LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 26 Schuljahr 2015/2016

27 Arbeitsblatt Lernfeld 3: Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen. Thema: Prüfen und Instandsetzen elektrisch heizbarer Handgriffe einer BMW K 1200 LT. Name, Vorname: Name, Vorname: Name, Vorname: Name, Vorname: Name, Vorname: Klasse : Datum : Gruppe Bewertung: technische Zeichnung (Aufg. 10): praktische Durchführung: Arbeitsblatt: Belegnote: Situation: Fhz.: BMW K 1200 LT, Bj.: 1999, Leistung: 72 KW, Fahrgest. Nr.: WB A4W ZD40010 Die elektrisch beheizten Handgriffe werden in der Schalterstellung 2 nicht wärmer als in Stellung 1! Stellen Sie die Ursache der Störung fest und beheben Sie den Fehler! Lesen Sie sich zunächst alle Aufgaben aufmerksam durch! Teil A: Schaltplananalyse (Schaltplan siehe Anlage 2, Seite 32/33) 1. Mit welchen Kurzzeichen werden folgende Bauteile im Schaltplan bezeichnet: Sicherungen: Schalter: Steckverbindungen: 2. Welche Bedeutung haben die Zahlen 1 bis 37 am unteren Rand des Schaltplanes? 3. Welche Bedeutung haben folgende Einträge im Schaltplan: 0.75 GNBR: 0.25 SW: 0.5 GR: 2.5 BR: 0.5 GNSW: 0.35 OR: 4. In welchen Strompfaden befinden sich die elektrisch beheizten Handgriffe? 5. Geben Sie die Farben, die Querschnitte und die Pinbelegung am Stecker X9351 an! Pin Farbe Farbkurzzeichen Querschnitt Leitung kommt von..., bzw. geht zu... (Stromrichtung) (beachten!) LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 27 Schuljahr 2015/2016

28 Lernfeld 3: Thema: Name, Vorname: Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen. Prüfen und Instandsetzen elektrisch heizbarer Handgriffe einer BMW K 1200 LT. 6. Geben Sie die Bezeichnung und die Stärke der Sicherungen an! Von welcher Klemme (Klemmenbezeichnung) werden sie gespeist? Sicherung Sicherung Sicherung 7. Am Schalter S9080 sind zwei Stromkreise sichtbar Welche Funktion haben diese Stromkreise? Bezeichnung: Stärke: Klemme: 7.2. Warum verlaufen zwei Leitungen parallel von X9527 zu X9933? Führen Sie hierzu am intakten Fahrzeug Messungen mit geeigneten Messgeräten durch (Batterie wird dazu abgeklemmt, siehe auch Anlage 3)! Messung 1: Messgerät phys. Größe zwischen folgenden Pkt./ Pins gemessen Messergebnis Messung 2: Messung 3: Messung 4: Messung 5: Messung 6: Messung 7: Messung 8: 8. Kennzeichnen Sie im Stromlaufplan (Anlage 2) farbig (grün) den Verlauf des Stromes der Schalterstufe 1 (S9080)! 9. Kennzeichnen Sie im Stromlaufplan (Anlage 2) farbig (rot) den Verlauf des Stromes der Schalterstufe 2 (S9080)! 10. Zeichnen Sie die elektrische Anlage für die Heizgriffe in aufgelöster Darstellung, mit allen notwendigen Steckverbindungen mit Pinbelegung, sowie den Leiterquerschnitten und den Leitungsfarben (Zeichenpapier mit Schriftfeld)! Ergänzen Sie das/ die Messgerät/-e um den/ die Strom/ Ströme in der Schalterstellung 1 und 2 zu messen sowie die Messgeräte zur Messung der Spannung an den Heizwiderständen! LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 28 Schuljahr 2015/2016

29 Lernfeld 3: Thema: Name, Vorname: Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen. Prüfen und Instandsetzen elektrisch heizbarer Handgriffe einer BMW K 1200 LT. Teil B: Berechnungen 11. Bestimmen Sie rechnerisch die Werte für die Ströme in den Schalterstellungen 1 und 2 (S9080) und die Spannungen an den Heizwiderständen ebenfalls in den Schalterstellungen 1 und 2! Nutzen Sie die gemessenen Werte aus der Aufgabe 7! Die Batteriespannung wird mit 12,5V angenommen! 12. Berechnen Sie die Leistungen welche die Heizwiderstände aufnehmen! Welche Wärmemenge (elektr. Arbeit) in kj geben die Heizwiderstände gemeinsam ab, wenn der Wirkungsgrad 92 % beträgt und sie 10 min. in Schalterstellung 2 und 20 min. in Schalterstellung 1 betrieben werden? LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 29 Schuljahr 2015/2016

30 Lernfeld 3: Thema: Name, Vorname: Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen. Prüfen und Instandsetzen elektrisch heizbarer Handgriffe einer BMW K 1200 LT. Teil C: Durchführung 13. Überprüfen Sie messtechnisch am jetzt defekten Fahrzeug die in Aufgabe 11 berechneten Werte (Batterie anschließen)! Führen Sie, wenn nötig, weitere Messungen durch, um das/die defekte/n Bauteil/e zu finden! Messung 1: Messgerät phys. Größe zwischen folgenden Pkt./ Pins gemessen Messergebnis Messung 2: Messung 3: Messung 4: Messung 5: Messung 6: Messung 7: Messung 8: Messung 9: 14. Benennen Sie den/die Fehler, erläutern Sie, wie Sie die Instandsetzung durchführen würden und führen Sie Kontrollmessungen nach erfolgter Instandsetzung (Fehler wird durch Lehrer beseitigt) durch! Messung 1: Messgerät phys. Größe zwischen folgenden Pkt./ Pins gemessen Messergebnis Messung 2: Messung 3: Messung 4: Messung 5: Messung 6: LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 30 Schuljahr 2015/2016

31 Lernfeld 3: Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen. Thema: Prüfen und Instandsetzen elektrisch heizbarer Handgriffe einer BMW K 1200 LT. Anlage 1 Legende zum Stromlaufplan Heizgriffe/Sitzheizung: LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 31 Schuljahr 2015/2016

32 Lernfeld 3: Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen. Thema: Prüfen und Instandsetzen elektrisch heizbarer Handgriffe einer BMW K 1200 LT. Name, Vorname: Anlage 2.1 Schaltplan Nr. XV: Stromlaufplan Heizgriffe/Sitzheizung Teil1 LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 32 Schuljahr 2015/2016

33 Lernfeld 3: Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen. Thema: Prüfen und Instandsetzen elektrisch heizbarer Handgriffe einer BMW K 1200 LT. Name, Vorname: Anlage 2.2 Schaltplan Nr. XV: Stromlaufplan Heizgriffe/Sitzheizung Teil2 LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 33 Schuljahr 2015/2016

34 Lernfeld 3: Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen. Thema: Prüfen und Instandsetzen elektrisch heizbarer Handgriffe einer BMW K 1200 LT. Name, Vorname: Anlage 3 Sicherungskästen F9200, F9201und F9202 Am Stecker X9527, vorn unter dem Scheinwerfer, werden keine Manipulationen vorgenommen! An diesem Stecker werden keine Messungen durchgeführt! Lage des Steckers X9351 LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 34 Schuljahr 2015/2016

35 Arbeitsblatt Lernfeld 3 Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen. Thema: Installieren einer Nebellichtanlage Name : Vorname : Klasse : Name : Vorname : Gruppe : Datum : Arbeitsplatz : Installieren Sie an einem Fahrzeug (Pkw) ihrer Wahl ein Paar Nebelscheinwerfer (NSW). Die Nebelscheinwerfer sind vom Kunden im Zubehörhandel gekauft worden und können nicht in die vom Fahrzeughersteller vorgesehenen Aussparungen eingesetzt werden. Dazu haben Sie folgende Aufgaben zu lösen: 1. Beraten Sie den Kunden zunächst über die gesetzlichen Vorschriften zur Montage von Nebelscheinwerfern! (Stichpunkte) 2. Benennen Sie die Bauteile, die sie zum elektrischen Anschluss der NSW benötigen! Nebelscheinwerfer 2 - Stufen Nebellichtschalter 3. Erstellen Sie einen Schaltplan zum Anschluss der NSW! (Stromlaufplan in aufgelöster Darstellung, nur die Bauteile zeichnen die für die Schaltung der NSW notwendig sind) LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 35 Schuljahr 2015/2016

36 4. Erstellen Sie auf einem Extrablatt einen Kostenvoranschlag! (Nutzen Sie dazu Unterlagen Ihrer Ausbildungsbetriebe) 5. Übergeben Sie das Fahrzeug und belehren Sie den Kunden (Halter, Fahrer) über die Benutzung der Nebelscheinwerfer und der Nebelschlussleuchte! (Stichpunkte) Nebelscheinwerfer Folgende Bedingungen sollen beim Einbau beachtet werden: Arbeitsplatz 1 und 5: Nebelschlussleuchte Die NSW sollen mit dem Begrenzungslicht, dem Abblendlicht und dem Fernlicht leuchten. Wie müssen die NSW hier am Fahrzeug montiert sein? Geben Sie die für Ihre Bedingung notwendigen Klemmenbezeichnung in Ihrem Schaltplan (Seite 33) an! Arbeitsplatz 2 und 6: Am Fahrzeug befinden sich schon Zusatzscheinwerfer, welche mit dem Fernlicht leuchten. Sie wurden so angebaut, dass die NSW nur mittig montiert werden können. Mit welchen serienmäßig montierten Scheinwerfern / Lampen dürfen die NSW leuchten? Geben Sie die für Ihre Bedingung notwendigen Klemmenbezeichnung in Ihrem Schaltplan (Seite 33) an! Arbeitsplatz 3 und 7: Die NSW werden innerhalb von 400 mm vom Fahrzeugrand angebracht. Am Fahrzeug befinden sich schon Zusatzscheinwerfer, welche mit dem Fernlicht leuchten. Mit welchen serienmäßig montierten Scheinwerfern / Lampen dürfen die NSW leuchten? Geben Sie die für Ihre Bedingung notwendigen Klemmenbezeichnung in Ihrem Schaltplan (Seite 33) an! Arbeitsplatz 4 und 8: Die NSW sollen nur mit dem Abblendlicht leuchten. Wie können / müssen die NSW hier am Fahrzeug montiert sein? Geben Sie die für Ihre Bedingung notwendigen Klemmenbezeichnung in Ihrem Schaltplan (Seite 33) an! Klemmenbezeichnung , 56a 56b Steuerstromkreis NSW außer Kl. 31 s.o. Arbeitsstromkreis NSW außer Kl. 31 s.o. Nebelschlussleuchte außer Kl. 31 s.o. Leitungsfarben (im gerätegestützen Unterricht) nach DIN siehe S. 6 Leitungsfarben eintragen! Farbe Kurzzeichen der Farbe bl gn ge LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 36 Schuljahr 2015/2016

37 Arbeitsblatt Lernfeld 3 Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen. Thema: Anwendung von elektronischen Bauelementen Name : Vorname : Klasse : LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 37 Schuljahr 2015/2016

38 Arbeitsblatt Lernfeld 3 Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen. Thema: Transistorgrundschaltungen, Transistor als Schalter Schaltung Schalter S Transistor V1 Transistor V2 Lampe E X X X X Legende: Schalter Transistor Lampe 0 = geöffnet sperrt aus 1 = geschlossen leitet leuchtet Schaltungen 1 bis 5: LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 38 Schuljahr 2015/2016

39 Arbeitsblatt Lernfeld 3 Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen. Thema: Messen und Analysieren von Transistorschaltungen Name : Vorname : Klasse : 1. Vervollständigen Sie die Schaltungen und tragen Sie die Messgeräte für die elektrischen Größen laut Tabelle farbig ein (U = grün, I = rot). 2. Bestimmen Sie rechentechnisch die Werte für die elektrischen Ströme und tragen Sie diese in die Tabellen ein (Der Transistor BC 140 ist ein Si-Transistor mit einer Sperrspannung U CE 40 V, und einem max. Arbeitsstrom I C 1 A, der max. Steuerstrom I B 50 ma). 3. Tragen Sie ebenfalls die Werte von U BE und U CE ein! Bild 1 Bild 2 Tabelle zu Bild 1: Schalter U BE in V U CE in V I B in ma I C in ma Transistor (leitet/sperrt) offen geschlossen Tabelle zu Bild 2: Schalter U BE in V U CE in V I B in ma I C in ma Transistor (leitet/sperrt) offen geschlossen LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 39 Schuljahr 2015/2016

40 Arbeitsblatt Lernfeld 3 Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen. Thema: Messen und Analysieren eines Darlingtontransistors 4. Vervollständigen Sie die Schaltungen und tragen Sie die Messgeräte für die elektrischen Größen laut Tabelle farbig ein (U = grün, I = rot). 5. Bestimmen Sie rechentechnisch die Werte für die elektrischen Ströme und tragen Sie diese in die Tabellen ein. (Der Transistor TIP 162 ist ein Si-Leistungstransistor mit einer Sperrspannung U CE 60 V, und einem max. Arbeitsstrom I C 15 A, der max. Steuerstrom I B 1 A) 6. Worin besteht der Unterschied zwischen einem Transistor (z.b. BC 140) und einem Darlingtontransistor (TIP 162)? 7. Schraffieren Sie die Spalten in den Tabellen zu den Bildern 3 und 4, welche Sie an einem Steuergerät mit Hilfe eines Multimeters (oder Strommesszange) nachmessen können! Bild 3 Bild 4 Tabelle zu Bild 3: Schalter U BE in V U CE in V I B in ma I C in ma Transistor (leitet/sperrt) offen geschlossen Tabelle zu Bild 4: Schalter U BE in V U CE in V I B in ma I C in ma Transistor (leitet/sperrt) offen geschlossen LF 3, Grundstufe Fahrzeugtechnik.pdf 40 Schuljahr 2015/2016