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Naturwissenschaften im KFZ - Auto Motor und Sport Professional (Seite 3)

Naturwissenschaft

Naturwissenschaftliche Grundlagen in der Fahrzeugtechnik bei Auto Motor und Sport Professional


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Technische Physik

TechnikProfi, Wasserstoffgewinnung, Drucktanks

Wasserstoff hat den 2,75-fachen Energieinhalt/kg von Bezin - könnte sich so als Energiequelle für Fahrzeuge, Flugzeuge und Schiffe eignen. Nur die Herstellung und Speicherung sollte effizienter und umweltfreundlicher sein.

Wasserstofferzeugung

Elektrotechnik

TechnikProfi, Magnetismus, Demagnetisieren/Magnetisieren

Der Magnetismus, vorallem als Teilgebiet des Elektromagnetismus, repräsentiert eine der wichtigsten Kraftwirkungen in der Physik. Wir nehmen ihn in unserem Beitrag genauer unter die Lupe.

Magnetismus

TechnikProfi, Kurbeltrieb, VCR-Motor, Infiniti

Die Vorteile der variablen Verdichtung: mehr Effizienz und damit das Erfüllen der geforderten Abgasnormen. Wie die Kurbeltriebe mechanisch umgesetzt und berechnet werden können, lesen Sie hier.

Der Kurbeltrieb eines VCR-Motors

Physik

TechnikProfi, Kurbelwelle

Gleit- und Wälzlager am Automobil werden auf die zu erwartenden Kräfte ausgelegt. Wie hoch können diese Kräfte sein? Und wie wirken sie auf die Lager? Wir klären anhand physikalischer Gegebenheiten.

Kräfte, die auf Lager wirken

TechnikProfi, aerodynamischer Auftrieb, Antonov

Umströmen flüssige/ gasförmige Medien einen festen Körper, treten Wechselwirkungen auf den Körper auf. Flugzeuge heben z.B. ab, bei Fahrzeugen treten eher ungewollte Effekte auf – wir erklären warum.

Der aerodynamische Auftrieb

TechnikProfi, Strömungslehre, Bernoulli, Containerschiff, Skizze

Schon Bernoulli wusste um die überraschenden Wirkungen von Strömungseffekten. Wir starten, aus aktuellem Anlass, einen Erklärungsversuch, warum Schiffe in der Wüste stecken bleiben.

Und Bernoulli hat doch Schuld

Werkstattpraxis

TechnikProfi, Reparaturset, chemisch, Förch

In modernen Karosserien sind längst Kunststoffe allgegenwärtig.Deshalb kommen zu den klassischen Reparaturtechniken Verfahren, die auf Reaktions-Klebstoffe bauen. Wir zeigen wie das funktioniert

Reparaturtechnik auf chemischer Basis

Magnetische Effekte wirken im Fahrzeug im Verborgenen. Magnetismus erzeugt unsichtbare Kraftfelder, die gemessen und angezeigt werden können und bestimmte Regelungen auslösen. Wie geht das?

Der Magnetismus

TechnikProfi, Elektrofahrzeuge, HV-System, Interlockkreis, messen

Arbeiten an HV-Fahrzeugen erfordern fachliche Kompetenz. Das Erkennen  vorhandener Gefährdungspotenziale, messtechnische Grundlagen und die Anwendung bei der Fehlersuche. Wir erläutern den Interlock-Kreis.

Der Interlock-Kreis

TechnikProfi, Fahrzeugelektrik, Zündkerze, Bosch

Ohne Zündfunken geht im Ottomotor nichts. Wann und wie stark dabei der Zündfunke das Gemisch entzündet ist eine hochkomplexe Geschichte. Wie das im modernen Auto funktioniert, erfahren Sie hier.

Zündsysteme im Pkw

TechnikProfi, Sensoren, Hallgeber

Zur Positionserkennung von bewegten Bauteilen werden oft Hallgeber eingesetzt. Der Hallgeber misst berührungslos, ist unempfindlich gegenüber Temperaturen und Schwingungen. So funktionieren sie

Der Hallgeber

TechnikProfi, Abgasanlage, Supersprint, Fächerkrümmer

Eine Schalldämpferanlage gibt dem Auto einen charakteristischen Klang, optimiert die Motorleistung und erreicht bei gleichbleibender Dämpfungswirkung hohe Haltbarkeit. Diese physikalischen Prinzipien machens möglich

Wirkungsprinzip von Schalldämpfern

TechnikProfi, Bremsversuch, Nissan, Micra

Der Anhalteweg ist mehr als der reine Bremsweg. Beides ist abhängig von zahlreichen Faktoren wie der Qualität der Reifen und der Bremsanlage, der Fahrbahnbeschaffenheit und der Reaktion des Fahrers.

Berechnung des Bremswegs

TechnikProfi, 3D-Drucker, Automodell

Rapid Prototyping –  schnelle Prototypenherstellung - ermöglicht die Produktion kleiner Stückzahlen oder selterner Einzelteile, ohne aufwändige Formen erstellen zu müssen. So funktioniert die Technik:

Additive Fertigung mit 3D-Druck

Abgas und Umwelt

TechnikProfi, Kerze, Verbrennung, Abgastemperatur

Bei jeder realen Verbrennung entstehen harmlose und schädliche Abgaskomponenten. Welche technischen Maßnahmen Abhilfe schaffen können erklären wir hier.

Welche Abgase entstehen bei der Verbrennung im Motor?

Batterie-Technologien

TechnikProfi, Lithium-Ionen-Batteria, VW, ID.3, Aufbau

Alle aktuellen Elektroautos ziehen in unterschiedlicher Zusammensetzung ihre Energie aus Lithium-Ionen-Batterien. Laptops, Smartphones und Kameras bereits seit den 1990ern. Dies sind die Unterschiede.

Lithium-Ionen-Batterie-Technologie

TechnikProfi, Brennstoffzelle, Modell

Unser kleines Modellauto zeigt sehr anschaulich, wie eine Brennstoffzelle arbeitet. Der transparente Wasserstoff-Flitzer ist ein klimaneutrales Anschauungsmodell, das es in sich hat.

Modell einer Brennstoffzelle

Chemie

Recycling, Lithium-Ionen-Akkus

Wertvolle Rohstoffe lassen sich durch das Recyceln der Traktionsbatterien, die in Elkektrofahrzeugen eingesetzt sind, zurückgewinnen. Das ist Nachhaltigkeit und funktioniert so:

Nachhaltigkeit durch Recycling von Lithium-Ionen-Akkus

TechnikProfi, Bohrinsel

Erdöl, seit seiner Entdeckung nicht mehr aus unserem Wirtschaftskreislauf wegzudenken. Wo es herkommt, welche Produkte daraus gewonnen werden und wie das funktioniert, das lesen Sie hier.

Erdöl: Vorkommen, Förderung, Weiterverarbeitung - die Fakten

TechnikProfi, Wohnwagengespann

Anhänger neigen bei höheren Geschwindigkeiten zu gefährlichem Pendeln, was nicht selten zu schweren Unfällen führt. Mit Hilfe der Physik wollen wir diese Schwingungen berechnen.

Pendelschwingung bei Anhängern

TechnikProfi, DDR Reichbahn Schnellzuglok

Aus Wärme kann eine Kraft werden und aus der Kombination von beiden eine Maschine. Die Physik hilft beim Verstehen der komplexen Zusammenhänge. Wir erläutern mithilfe des Stirlingmotors.

Wärmekraftmaschinen im Kreisprozess

Physik am Auto

TechnikProfi, Diagramm, Weg-Zeit

Die Durchschnittsgeschwindigkeit eines Fahrzeugs stellt eine Vereinfachung der Geschwindigkeit dar, mit der besser umgegangen werden kann als mit dem Begriff Momentangeschwindigkeit.

Die Momentan-geschwindigkeit

Assistenz, Sicherheit und Komfort

TechnikProfi, Fahrversuch, Bremsung

Die Serienausstattung von Fahrzeugen mit ABS und ESP garantiert mehr Fahrsicherheit. Elektronische Helfer, die erst in brenzligen Situationen zeigen dürfen, was sie können. Komplexe Technik im Detail.

ABS und ESP - So funktionieren die Systeme

TechnikProfi, Schema, Kammscher Kreis

Der Kammsche Kreis - benannt nach dem Stuttgarter Ingenieur Wunnibald Kamm - ist wichtig um die Längs- und Querkräfte am Rad bestimmen zu können.

Der Kammsche Kreis

Unser kleiner Exkurs in den Fachbereich Chemie soll verständlich erklären, wo und wann Ruß bei der Verbrennung von Kraftstoff im Motor entsteht und ob er für den Menschen tatsächlich schädlich ist.