1

Black-Box (allgemein)

Konkretes System

Zustand:• materiell

• energetisch• informationell

räumlich zeitlich

Lehrplanbezug: Systembegriff

Materie

Energie

Informationen

RaumRaum

Zeit

Materie

Energie

Informationen

Materie

Energie

Informationen

Materie

Energie

Informationen Informationen

Materie

Energie

Raum

Zeit

Raum

ZeitZeit

Informationen

Materie

Energie

Informationen

2

Black-Box – Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor

Luft

Kraftstoff

Bewegungsenergie

Wärme

Abgase

Lehrplanbezug: Systembegriff

Eingabe AusgabeSystemgrenze

Bild eines Kraftfahrzeugsmit Verbrennungsmotor

Um die Urheberechte Dritter nicht zu verletzen, bitte an dieser Stelle ein eigenes Bild einfügen!

Systemgrenze

3

Black-Box – Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb

Luft

Kraftstoff

Strom

Wärme

Abgase

Lehrplanbezug: Systembegriff

Bewegungsenergie

Eingabe Ausgabe

Bild eines Kraftfahrzeugsmit Hybridantrieb

Um die Urheberechte Dritter nicht zu verletzen, bitte an dieser Stelle ein eigenes Bild einfügen!

Systemgrenze

4

Black-Box – Kraftfahrzeug mit Elektroantrieb

Strom

Wärme

Lehrplanbezug: Systembegriff

Bewegungsenergie

Eingabe Ausgabe

Bild eines Kraftfahrzeugsmit Elektroantrieb

Um die Urheberechte Dritter nicht zu verletzen, bitte an dieser Stelle ein eigenes Bild einfügen!

5

Aspekte eines Systems

Information

Material

Information

MaterialEnergie

Energie• Verbrennungsmotor

• Hybridantrieb

• Elektroantrieb

Material (Stoff)Informationen

Lehrplanbezug: Modellbildung & Funktionszusammenhänge/Informations-, Stoff- und Energiefluss

Aspekt „Energie“

6

Elektro-Auto

KFZ - Verbrennungsmotor

Lehrplanbezug: Modellbildung & Funktionszusammenhänge/Informations-, Stoff- und Energiefluss

Eingabe Ausgabe

Kraftstoff

Bewegungsenergie

Wärme

Strom

Bewegungsenergie

Wärme

7

Gesamtsystem Kraftfahrzeug

Teilsystem:Abgassysteme

Teilsystem:Motorkühlung

Teilsystem:Motorschmierung

System Motor

Elemente,

Komponenten

Umfeld (Luft, Straße, Verkehrsampeln, Fahrradfahrer, Fußgänger etc.)

Lehrplanbezug: Zerlegung in Teilsysteme

8

Systemverbund eines Kraftfahrzeugs

Umfeld (Umgebung)

Gesamtsystem Kraftfahrzeug

Teilsysteme

AntriebseinheitMotor

Stütz- und Trageinheit

Fahrzeugaufbau

Fahrwerk

Übertragungs-einheit

Antriebsstrang

ElektrischeAnlage

Lehrplanbezug: Zerlegung in Teilsysteme

9

System und Untersysteme/Subsysteme

z. B. • Motorsteuerung• Kurbelbetrieb• Motorschmierung• Motorkühlung• Abgassystem• Luftsysteme

z. B.• Kuppelsystem• Getriebe• Gelenkwellen• Achsgetriebe

z. B.• Federung• Bremsen• Räder• Reifen

z. B.• Beleuchtung• Zündung• Datenübertrag- ungssysteme• Komfort- systeme

z. B.• Karosserie• Seitenaufprall- schutz• Rahmen

Lehrplanbezug: Analyse technischer Systeme/Kriterien

Mechatronisches System

10

Informatik

Aktorik Sensorik

MechanischesHauptsystem

Elektrotechnik

Physikalische Ebene

Logische Ebene

Energiefluss InformationsflussLehrplanbezug: Technische Systeme

Mechatronik

11

InformatikMechanik

Elektronik

Schnittstelle - Mechatronik