Finalziel dieser Ausarbeitung ist es, den Einfluss der Anfangsgeschwindigkeit und der Fahrzeugmasse im dynamischen Bremsvorgang zu beschreiben und Schlussfolgerungen für die Fahrsicherheit abzuleiten. Dabei wird ein besonderes Augenmerk auf blockierende Räder gelegt. Physikalische Hintergründe werden mathematisch beschrieben und mittels Simulationen veranschaulicht, d.h. das Aufstellen der notwendigen Differentialgleichungen (DFG) und die Ausarbeitung des notwendigen Blockschaltbildes (BSB) stellen Modalziele dar.
Um dies zu erreichen, werden zunächst relevante Begriffe definiert. Der folgende Teil erörtert eingangs das zu untersuchende Modell Bremsvorgang eines PKW ohne ABS inkl. seiner physikalischen Gesetzmäßigkeiten. Das Modell wird genauer analysiert, um die notwendigen Gleichungen aufzustellen, die im zu erstellenden BSB in Simulink berücksichtigt werden. Die Erkenntnisse werden genutzt, um den Bremsvorgang mit unterschiedlichen Massen und Geschwindigkeiten zu simulieren, die Ergebnisse graphisch darzustellen und zu diskutieren. Schlussendlich wird die Arbeit zusammengefasst und einer kritischen Würdigung unterzogen.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 2 Grundlagen
- 3 Systemidentifikation „Bremsvorgang eines PKW ohne ABS“
- 3.1 Aufstellen der Bewegungsgleichungen
- 3.2 Aufbau und Beschreibung des Blockschaltbildes
- 4 Simulationen des Bremsvorganges
- 4.1 Veränderung der Geschwindigkeit
- 4.2 Veränderung der Geschwindigkeit bei höherer Masse
- 4.3 Diskussion der Ergebnisse und Schlussfolgerungen für Fahrsicherheit
- 5 Schluss
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Einfluss der Anfangsgeschwindigkeit und der Fahrzeugmasse auf den dynamischen Bremsvorgang eines PKWs ohne Antiblockiersystem (ABS). Ziel ist es, die physikalischen Zusammenhänge zu analysieren und mittels Simulationen die Auswirkungen von verschiedenen Parametern auf die Bremsleistung und die Fahrsicherheit aufzuzeigen.
- Modellierung des Bremsvorgangs ohne ABS
- Entwicklung eines Blockschaltbildes (BSB) in Simulink
- Simulationen des Bremsvorgangs bei verschiedenen Anfangsgeschwindigkeiten und Fahrzeugmassen
- Analyse der Auswirkungen auf die Bremsleistung und die Fahrsicherheit
- Ableitung von Schlussfolgerungen für die Fahrsicherheit
Zusammenfassung der Kapitel
- Kapitel 1: Einleitung
Die Einleitung stellt den Kontext der Arbeit dar, indem sie die Diskussion rund um die Einführung eines Tempolimits in Deutschland und die steigende Masse moderner PKWs beleuchtet. Sie führt den Begriff der kinetischen Energie ein und erklärt die Bedeutung des Bremsvorgangs für die Fahrsicherheit.
- Kapitel 2: Grundlagen
Dieses Kapitel widmet sich der Definition relevanter Begriffe und grundlegender physikalischer Gesetze, die für die Analyse des Bremsvorgangs notwendig sind.
- Kapitel 3: Systemidentifikation „Bremsvorgang eines PKW ohne ABS“
In Kapitel 3 wird das Modell des Bremsvorgangs eines PKWs ohne ABS genauer untersucht. Es werden die physikalischen Gesetze und Bewegungsgleichungen hergeleitet, die im nächsten Schritt zur Erstellung eines Blockschaltbildes in Simulink dienen.
- Kapitel 4: Simulationen des Bremsvorganges
Dieses Kapitel präsentiert die Ergebnisse von Simulationen des Bremsvorgangs mit verschiedenen Parametern. Es werden die Auswirkungen von unterschiedlichen Anfangsgeschwindigkeiten und Fahrzeugmassen auf die Bremsleistung und den Bremsweg analysiert.
Schlüsselwörter
Die Arbeit konzentriert sich auf die Themen Bremsvorgang, Fahrsicherheit, kinetische Energie, Fahrzeugmasse, Anfangsgeschwindigkeit, Blockschaltbild, Simulationen, Differentialgleichungen und PKWs ohne ABS.
Häufig gestellte Fragen
Was passiert physikalisch beim Bremsen ohne ABS?
Beim starken Bremsen ohne ABS blockieren die Räder, was dazu führt, dass das Fahrzeug nicht mehr lenkbar ist und der Bremsweg sich oft verlängert.
Welchen Einfluss hat die Fahrzeugmasse auf den Bremsweg?
Eine höhere Masse erhöht die kinetische Energie, was bei gleicher Bremskraft zu einem längeren Bremsweg führen kann.
Warum ist die Anfangsgeschwindigkeit so entscheidend?
Die kinetische Energie steigt quadratisch mit der Geschwindigkeit, wodurch sich der Bremsweg bei doppelter Geschwindigkeit vervierfacht.
Was ist ein Blockschaltbild in Simulink?
In der Simulation dient das Blockschaltbild dazu, die mathematischen Differentialgleichungen des Bremsvorgangs grafisch darzustellen und zu lösen.
Welche Schlussfolgerungen ergeben sich für die Fahrsicherheit?
Die Simulationen zeigen, dass insbesondere hohe Geschwindigkeiten und schwere Fahrzeuge das Unfallrisiko massiv erhöhen, wenn kein ABS vorhanden ist.
- Quote paper
- Philipp Stockinger (Author), 2017, Der Bremsvorgang ohne ABS. Simulation und Folgen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/381265
