Seit 1991 ist die Zahl der Verkehrstoten pro Jahr in Deutschland stark gesunken. Obwohl die geleisteten PKW-Kilometer auf deutschen Straßen im gleichen Zeitraum um ca. 50% gestiegen sind sank die Zahl der Verkehrstoten um über 60%. Das Fazit hieraus ist: der Straßenverkehr wird sicherer. Dies liegt nicht zuletzt an Sicherheitssystemen wie Airbags, sondern auch einem erhöhten Sicherheitsdenken sowie am Einsatz von Fahrassistenzsystemen. In diesem Zusammenhang nimmt der Bremsvorgang eine zentrale Stellung ein. Insbesondere bei immer schwerer werdenden Fahrzeugen wird ein rasches Abbremsen angestrebt, da die kinetische Energie in Bezug auf die Sicherheit eine wichtige Rolle spielt.
Die kinetische Energie, die sich bei bewegten Fahrzeugen als Produkt bewegter Masse mit der Beschleunigung des Fahrzeuges ausdrücken lässt spielt auch beim Bremsvorgang eine wichtige Rolle, da sich ableiten lässt, dass unterschiedliche Ausgangsmassen sowie -geschwindigkeiten einen maßgeblichen Einfluss auf das Bremsverhalten ausüben. Solche physikalischen Zusammenhänge können für verschiedene Parameter mithilfe des Softwaretools
Simulink® von Matlab® simuliert und diskutiert werden und geben weiter Aufschluss für sicheres Fahren ohne ABS.
Inhaltsverzeichnis
- 1. Einleitung
- 1.1. Einführung in das Thema
- 1.2. Problemorientierte Fragestellung
- 2. Grundlagen
- 2.1. Der Systembegriff
- 2.2. Dynamische Systeme
- 2.3. Modellierung und Simulation von Systemen
- 2.4. Bremsvorgang
- 3. Bremsvorgang eines PKW ohne ABS
- 3.1. Bewegungsgleichung Rad
- 3.2. Bewegungsgleichung PKW
- 3.3. Modellbildung
- 3.4. Weiterführende Simulationen
- 4. Fazit und kritischer Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit untersucht den Bremsvorgang eines PKW ohne ABS mittels Modellbildung und Simulation. Ziel ist es, das Systemverhalten zu analysieren und den Einfluss verschiedener Parameter wie Anfangsgeschwindigkeit und Fahrzeugmasse auf den Bremsweg zu ermitteln. Die Simulationen sollen Aufschluss über das Bremsverhalten unter verschiedenen Bedingungen geben.
- Modellbildung des Bremsvorgangs eines PKW ohne ABS
- Einfluss der Fahrzeugmasse auf den Bremsweg
- Einfluss der Anfangsgeschwindigkeit auf den Bremsweg
- Rolle des Schlupfes beim Bremsen
- Simulation des Bremsverhaltens unter verschiedenen Bedingungen
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Einleitung stellt den Kontext der Arbeit dar. Sie beginnt mit der positiven Entwicklung der Verkehrssicherheit in Deutschland trotz steigender Fahrleistung und führt den Bremsvorgang als zentrales Sicherheitselement ein. Die Bedeutung des ABS wird erwähnt, und die Arbeit konzentriert sich auf die Untersuchung des Bremsverhaltens ohne ABS, wobei die kinetische Energie als wichtiger Faktor hervorgehoben wird. Die problemorientierte Fragestellung führt zur Notwendigkeit der Simulation des Bremsverhaltens unter verschiedenen Parametern.
2. Grundlagen: Dieses Kapitel legt die theoretischen Grundlagen der Arbeit dar. Es definiert den Systembegriff und beschreibt dynamische Systeme, deren Modellierung und Simulation. Der Bremsvorgang wird als dynamisches System charakterisiert, und es wird auf die Relevanz von Modellen zur Vorhersage des Systemverhaltens hingewiesen. Schließlich wird der Bremsvorgang selbst detailliert beschrieben, inklusive der möglichen Gefahren bei zu starkem Bremsen und dem Schutz durch ABS.
3. Bremsvorgang eines PKW ohne ABS: Dieses Kapitel bildet das Herzstück der Arbeit. Es beschreibt die Modellbildung des Bremsvorgangs eines PKW ohne ABS. Zuerst werden die Bewegungsgleichungen für Rad und Fahrzeug abgeleitet, unter Berücksichtigung relevanter Kräfte wie Reibungskraft, Trägheitskraft und Luftwiderstand. Die Modellbildung in Simulink wird detailliert erklärt, inklusive der Parameterdefinition und der Interpretation der Simulationsergebnisse. Das Kapitel umfasst eine Reihe von Simulationen mit variierenden Anfangsgeschwindigkeiten und Fahrzeugmassen, um den Einfluss dieser Parameter auf das Bremsverhalten zu untersuchen. Die Ergebnisse werden sowohl graphisch als auch tabellarisch präsentiert und analysiert.
Schlüsselwörter
Bremsvorgang, ABS, Modellbildung, Simulation, Simulink, Fahrzeugmasse, Anfangsgeschwindigkeit, Bremsweg, Schlupf, Reibungskraft, kinetische Energie, dynamische Systeme.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zum Dokument: Bremsvorgang eines PKW ohne ABS
Was ist der Gegenstand dieser Arbeit?
Diese Arbeit untersucht den Bremsvorgang eines Personenkraftwagens (PKW) ohne Antiblockiersystem (ABS) mittels Modellbildung und Simulation. Der Fokus liegt auf der Analyse des Systemverhaltens und dem Einfluss verschiedener Parameter wie Anfangsgeschwindigkeit und Fahrzeugmasse auf den Bremsweg.
Welche Themen werden behandelt?
Die Arbeit umfasst die Modellbildung des Bremsvorgangs, die Analyse des Einflusses von Fahrzeugmasse und Anfangsgeschwindigkeit auf den Bremsweg, die Rolle des Schlupfes beim Bremsen und die Simulation des Bremsverhaltens unter verschiedenen Bedingungen. Theoretische Grundlagen zu dynamischen Systemen und deren Modellierung werden ebenfalls behandelt.
Wie ist die Arbeit strukturiert?
Die Arbeit ist in vier Kapitel gegliedert: Kapitel 1 (Einleitung) führt in das Thema ein und formuliert die Fragestellung. Kapitel 2 (Grundlagen) legt die theoretischen Grundlagen dar. Kapitel 3 (Bremsvorgang eines PKW ohne ABS) bildet den Kern der Arbeit mit der Modellbildung, Simulation und Auswertung der Ergebnisse. Kapitel 4 (Fazit und Ausblick) fasst die Ergebnisse zusammen und gibt einen Ausblick auf weiterführende Forschungsfragen.
Welche Methoden werden verwendet?
Die Arbeit verwendet Methoden der Modellbildung und Simulation dynamischer Systeme. Es werden Bewegungsgleichungen für Rad und Fahrzeug abgeleitet und in Simulink simuliert. Die Simulationsergebnisse werden graphisch und tabellarisch dargestellt und analysiert.
Welche Parameter beeinflussen den Bremsweg?
Die Arbeit untersucht den Einfluss der Fahrzeugmasse und der Anfangsgeschwindigkeit auf den Bremsweg. Der Schlupf spielt ebenfalls eine wichtige Rolle im Bremsvorgang.
Welche Software wird verwendet?
Für die Simulation wird die Software Simulink verwendet.
Welche Schlüsselwörter beschreiben die Arbeit?
Schlüsselwörter sind: Bremsvorgang, ABS, Modellbildung, Simulation, Simulink, Fahrzeugmasse, Anfangsgeschwindigkeit, Bremsweg, Schlupf, Reibungskraft, kinetische Energie, dynamische Systeme.
Welche Erkenntnisse werden gewonnen?
Die Simulationen liefern Erkenntnisse über das Bremsverhalten eines PKW ohne ABS unter verschiedenen Bedingungen und ermöglichen die Quantifizierung des Einflusses der untersuchten Parameter auf den Bremsweg.
Gibt es einen Ausblick auf zukünftige Arbeiten?
Das Fazit beinhaltet einen kritischen Ausblick auf mögliche Erweiterungen der Arbeit, z.B. die Berücksichtigung weiterer Einflussfaktoren oder die Erweiterung des Modells.
- Quote paper
- Johann Padel (Author), 2019, Bremsvorgang ohne ABS. Grundlagen sowie Modellbildung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1184092
