Trainingssysteme für die Kraftfahrzeugtechnik...Bereich der Kraftfahrzeugtechnik die folgenden drei...

Trainingssysteme für die KraftfahrzeugtechnikWissen – Können – LeidenschaftLernen im Diagnose- und Praxis-Labor

5. Ausgabe

Inhalt

Mehr als ein Labor Komplettlösung – Diagnose-Lab für die Kraftfahrzeugtechnik ......................................................................................................... 6

Kompetenzvermittlung ............................................................................................................................................................... 8

Multimediale Lernumgebung LabSoft als systemübergreifende Lern-/Administrationssoftware .................................................................................................... 10

Classroom Manager 4.0 ............................................................................................................................................................. 12

Inhalt

Grundlagen der Elektrotechnik ............................................................................................................................................ 14-23 Gleich- und Wechselstromtechnik im Kraftfahrzeug, Elektronik und Digitaltechnik im Kraftfahrzeug, Pulsweitenmodulierte Signale (PWM), DC/AC-Wandlung, Grundlagen der Elektrik/Elektronik im Kfz, Stecksystem

Allgemeine Fahrzeugelektrik ............................................................................................................................................... 24-37 Batteriesimulator, Drehstromgenerator, Drehstromgenerator mit Hybridregler, Drehstromgenerator mit Multifunktionsregler, Hauptbeleuchtung, Zusatzbeleuchtung, Anhängerbeleuchtung, Statisches Kurvenlicht, CAN-Bus-Erweiterung, Bordnetzerweiterung

Vernetzte Systeme ................................................................................................................................................................ 38-49 CAN-Bus, CAN-Beleuchtungstechnik, CAN-Komforttechnik, LIN-Bus, Lichtwellenleiter, FlexRay, Schulungsmodell Armaturentafel CAN- und LIN-Bus, Werkstattkommunikation mit RFID, Komfortsysteme und Keyless Entry

Sicherheit und Komfort ........................................................................................................................................................ 50-61 Klimaanlage mit Klimaregelung, Elektromechanische Servolenkung, Airbag – Gurtstraffer und Crashverhalten, SRS – Airbag und Gurtstraffer, ABS/ASR/ESP, Bremskraftregelung mit ABS und ASR, Elektromechanische Feststellbremse mit Auto-hold-Funktion, Alarmanlage und Wegfahrsperre

Benzinmotor .......................................................................................................................................................................... 62-73 Sensoren im Kraftfahrzeug, Sensoren im Motormanagement, Zündanlagen, On-Board-Diagnose II, CarTrain Motronic 2.8, CarTrain Benzindirekteinspritzung, Funktionsmotoren, Schnittmodelle

Dieselmotor ........................................................................................................................................................................... 74-83 Diesel-Einspritzsystem Common Rail, CarTrain Common Rail, CarTrain Common Rail mit VTG, Zahnriemenwechsel, Funktionsmotoren, Schnittmodelle

Alternative Antriebe ............................................................................................................................................................. 84-93 Hybridantriebe im Kraftfahrzeug, CarTrain Elektromobilität, Ladesäule für Elektrofahrzeuge, Brennstoffzelle, Photovoltaik

Diagnose- und Messgeräte ................................................................................................................................................ 95-103 Snap-on SOLUS PRO, Snap-on MODIS, Multiscan, CAN/LIN-Monitor, Hochvolt-Messtechnik, Common-Rail-Diagnoseset für Hochdruck und Niederdruck, Kraftfahrzeug-Diagnosekoffer

Ausbildungswerkstatt ....................................................................................................................................................... 104-104 Lernfelder ........................................................................................................................................................................... 105-109

Die Beherrschung der modernen Verfahren und Techniken und

die Erfüllung international erforderter Standards und Qualitätsan-

sprüche ist eine Herausforderung an die technologische Kompe-

tenz heutiger und zukünftiger Facharbeiter, Techniker, Ingenieure

und Wissenschaftler.

Lucas-Nülle ist dieser Herausforderung verpflichtet. Daher ent-

wickeln und fertigen wir im Kontext des traditionellen, hohen

Niveaus deutscher Berufs- und Ingenieurausbildung Lehrgeräte

und Systeme für Schlüsseltechnologien.

Ein hoher Anteil praxisorientierter

Qualifizierung garantiert die vom

Handwerk und der Industrie gefor-

derten Handlungskompetenzen.

Diese sind Voraussetzung für die Be-

herrschung anspruchsvoller Techno-

logien. Sie erfordern Wissen und Können. Experimentieren mit

unseren didaktisch optimierten Geräten und Systemen verbindet

die Theorie mit der Praxis, macht aus Wissen Können, garantiert

sichere Handlungskompetenz.

Neben unseren klassischen Experimentiersystemen geben wir mit

unserer neuen Generation von PC-gestützten Systemen Antwort

auf die weltweit steigende Nachfrage nach „Blended Learning“

Lösungen für den Kraftfahrzeugtechnischen Unterricht.

Interesse und Begeisterung wecken, Einsicht in Zusammenhänge

vermitteln und praxisgerechte Anwendungen ermöglichen, sind

die didaktischen Ziele, die bei der Entwicklung der Lucas-Nülle

Lehrsysteme im Vordergrund stehen.

Die technischen Systeme werden durch anspruchsvolle Literatur

und Versuchsanleitungen ergänzt, die

neben der Vermittlung der erforderlichen

Fachkunde das erfolgreiche und sichere

Experimentieren gewährleisten.

Unsere Mitarbeiter garantieren durch ihre

fachliche und soziale Kompetenz, ihre Kooperationsbereitschaft

und persönlichen Einsatz den Erfolg unseres Unternehmens. Die

Zusammenarbeit gründet auf gelebtem Teamgeist, verankert in

der schlanken Organisationsstruktur unseres Unternehmens.

„Garant für eineerfolgreiche Ausbildung“

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Höchste Standards in der ProduktionLucas-Nülle Trainingssysteme werden im eigenen Werk in

Deutschland am Firmensitz in Kerpen gefertigt. Die Komplexität

und Breite unserer Produktpalette wird beherrschbar durch ein

hochmotiviertes Team kompetenter, eigenverantwortlicher und

erfahrener Facharbeiter und Ingenieure.

Effiziente FertigungsabläufeDie effiziente Fertigungssteuerung wird von einem modernen

PPS-System gesteuert. Dadurch stellen wir sicher, dass die mit

dem Kunden vereinbarten Lieferzeiten eingehalten werden.

Qualität garantieren – Maßstäbe setzen In der LN-Firmenphilosophie nimmt die Qualität als tragendes,

strategisches Element des Unternehmens einen hohen Stellen-

wert ein. Neben der kontinuierlichen Gewährleistung unserer

vereinbarten Qualitätsziele durch die Anforderungen von ISO

9001 belegen zahlreiche weitere Zertifizierungen unseren hohen

Qualitätsanspruch. Die darin beschriebenen und vereinbarten

Abläufe, Standards und Prüfungen garantieren unseren Kunden

die erwartete und zugesicherte Qualität und Zuverlässigkeit

unserer Produkte und Dienstleistungen.

Lückenlose FunktionstestsAlle Geräte durchlaufen einen lückenlosen Funktionstest bevor

sie das Haus verlassen. Dabei setzen wir höchste Maßstäbe und

prüfen weit über das vorgeschriebene Maß hinaus.

Siegfried Schulz

Product Manager Automotive

Kraftfahrzeugtechnik

Martijn Vincken



Christian Klingler



Wir stellen uns vor

„Die Kraftfahrzeugtechnik ist nach wie vor einer der Innovationstreiber. Wir helfen mit unseren Systemen den Fachleuten und Praktikern in der Ausbildung, die komplexe Technik den jungen Leuten näherzubringen.“

5

PlattensystemeIndividuelle Versuchsaufbauten für ein sicheres

Systemverständnis

CarTrainAusbildung an realen Bauteilen – Systemvermittlung

mittels interaktiver Kurssoftware

Komplexe Lerninhalte mit modernen Lernmedien

lebendig präsentieren

Komplettlösungen für moderne Motor-

managementsysteme, Brems-, Klima- und

Airbagsysteme

Mehr als ein Labor

SchülermessplätzeMultisignalfähige Arbeitsumgebung für den einzelnen Schüler

als Garant für einen optimalen Lernerfolg

SchulungsfahrzeugDiagnose direkt am Fahrzeug – Prüfen und Instandsetzen

UniTrain-ITiefenverständnis durch versuchsbegleitende

Experimentierhard- und Software sowie

Messen am Fahrzeug

Drei Systemgruppen können beliebig kombiniert werden, oder

aber auch für sich alleine betrieben werden. So werden für den

Bereich der Kraftfahrzeugtechnik die folgenden drei System-

gruppen angeboten:

• UniTrain-I

• CarTrain

• Plattensysteme

Der Grund für die unterschiedlichen Systeme liegt in der Kom-

plexität der Lernthemen und dem Wissensstand der Auszubil-

denden. Das UniTrain-I eignet sich besonders gut zur Grundla-

genvermittlung. Es werden einzelne Themen der Kfz-Technik

abgebildet und anhand von zahlreichen Experimenten vermittelt.

Das CarTrain oder aber auch die Plattensysteme dienen der

Vermittlung von Systemgruppen, wie sie z.B. beim Thema

Motormanagement zu finden sind. Der Auszubildende kann die

einzelnen Sensoren und Aktoren untersuchen und sich gezielt

an die Fehlersuche und Fehlerbehebung machen. Anschließend

kann er sein Erlerntes am realen Fahrzeug erproben.

Dabei ist es egal, für welches der Systeme Sie sich entscheiden.

Jedes System wird mit einem umfangreichen Multimediakurs

geliefert. Dieser Kurs ist so konzipiert, dass sich ein Auszubilden-

der selbstständig durch das Programm arbeiten kann. Ihm wird

die Theorie vermittelt und anhand von Wissenstests kontrolliert.

Doch es bleibt nicht nur bei der Theorie. Es werden alle Experi-

mentieranleitungen anhand von Animationen gezeigt. Anschlie-

ßend werden auch diese Versuche ausgewertet.

KompetenzvermittlungDie Komplexität eines modernen Fahrzeuges lässt sich nicht

mehr ohne Weiteres auf einfache Art und Weise vermitteln.

Der Auszubildende steht vor dem Problem, dass er zwar die

Kundenbeanstandung nachvollziehen kann, aber noch zu wenig

Wissen hat, um das Problem zu beheben. Mit Hilfe der Systeme

von Lucas-Nülle lernt der Auszubildende Schritt für Schritt das

Fahrzeug verstehen. Den Anfang macht das UniTrain-I System.

Hier werden die Grundlagen vermittelt.

Kompetenzvermittlung durch LN-Trainingssysteme

Zur Steigerung der individuellen Lernkurve jedes einzelnen Auszubildenden bietet die Firma Lucas-Nülle ver-schiedene Trainingssysteme an. Dadurch lassen sich die einzelnen Themen der Kfz Aus- und Weiterbildung optimal und effizient vermitteln. Im Mittelpunkt steht die Verknüpfung zwischen Experimentierhardware und Lernsoftware. Somit verschmelzen die Grenzen zwischen realem Fahrzeug und Trainingssystem.

Erfinden

Entdecken

Entscheiden

Anwenden

Verstehen

AUSFÜHRUNGS-EBENE

BASIS

SUBSYSTEM

SYSTEM

INTEGRATION

LEHR-UND LERNEBENE

Fakten

System-verständnis

Zusammen-

hänge

Design

Problem-

lösung

Unterrichten

Überprüfen

Unterstützen

ORGA

NISA

TION

S-

EBEN

E

Kompetenzwürfel mit Handlungs, Lehr und Organistations ebene

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Auf der Experimentierhardware können elektrische Messungen

durchgeführt werden, Parameter verstellt und Funktionen aus-

probiert werden. Zu jeder Zeit hat der Ausbilder die Möglichkeit,

den Fortschritt seines Auszubildenden mittels dem Classroom

Manager (siehe Seite 98) einzusehen. Jeder Kurs behandelt ein

eigenes Thema und bringt die Auszubildenden so auf die näch-

ste Handlungsebene.

Nachdem die Grundlagen bekannt sind, geht es mit dem

CarTrain oder aber auch den Plattensystemen um das System-

verständnis. Hier arbeitet der Auszubildende mit realen Kfz-

Bauteilen, die in Themengebieten zusammengefasst sind. So

z.B. das CarTrain Benzindirekteinspritzung, welches das gesamte

Motormanagementsystem beinhaltet.

Alle Systeme werden von Hause aus mit einem umfangreichen

didaktischen Multimediakurs geliefert, der neben der Theorie

auch Wissenstests und die Anleitungen für die Praxisversuche

beinhaltet.

Dabei steht das reale Fahrzeug stets im Mittelpunkt und soll auch nicht ersetzt werden. Die Trainingssysteme die-nen dazu, Auszubildenden die spannende Technologie der Kraftfahrzeugtechnik zu vermitteln.

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Virtuelle Instrumente

Multimediakurs

LabSoft verbindet die Experimentierhardware mit einem didak-

tischen Multimediakurs. Der Anwender wird Schritt für Schritt

durch das Programm geführt und kann sich die unterschied-

lichen Kompetenzen selbst erarbeiten.

• Grafiken und Animationen Jeder Multimediakurs wird mit einer Vielzahl von Grafiken und

Animationen entwickelt. Somit lassen sich selbst komplexe

und aufwendige Systemfunktionen leicht und verständlich

erklären.

• Navigation Das eingebaute Navigationsfenster auf der linken Seite bietet

einen direkten Zugriff auf alle installierten LabSoft-Kurse.

Durch die offene Baumstruktur können Sie an jede beliebige

Stelle im Kurs springen.

• Simulations- oder Realmodus Um sich noch besser auf den bevorstehenden Praxisunterricht

vorzubereiten, können Sie LabSoft auch im Simulationsmodus

ohne Hardware betreiben. Somit lassen sich bereits die theo-

retischen Grundlagen erarbeiten, wodurch mehr Zeit für das

Experimentieren im Labor bleibt.

• Sprachenunabhängig LabSoft unterstützt alle in HTML zur Verfügung stehenden

Sprachen. Wechseln Sie selbst zwischen den Sprachen, um

z. B. Fachenglisch unterrichten zu können.

Über den Menüpunkt „Instrument“ haben Sie vollen Zugriff auf alle virtuellen Instrumente und Spannungsversorgungen.

Die Speicherung der Messergebnisse kann mittels drag and drop in die vorgesehenen Platzhalter im Kurs erfolgen.

Vorteile von LabSoft

LabSoft –Die multimediale Lernumgebung

Speicherung

10Lucas-Nülle

Multimediakurs

LabSoft im NetzInstallieren Sie die LabSoft lokal auf Ihrem Rechner, oder aber

direkt in einem Netzwerk. Um die Integration in ein modernes

LMS (Learning Management System) zu erleichtern, werden

die LabSoft-Kurse nach internationalen Standards entwickelt

(SCORM).

Softwaregestützte LernumgebungEine ständige Kommunikation zwischen Experimentierhardware

und Multimediakurs garantiert eine optimale Lernentwicklung.

Funktionen der LabSoft• HTML-basierte Multimediakurse

• Alle in HTML unterstützten Sprachen

• Animationen und Grafiken

• Theorie und Laborexperimente in einer Lerneinheit

• Dokumentation der Ergebnisse

• Fragen zur Wissensüberprüfung

• Zugriff auf alle virtuellen Instrumente

• Anmeldung mit Benutzerdaten

• Auswahl der Sprachen

• Auswahl der Kurse

• Abspeicherung der individuellen Lernumgebung

Aufbauanimationen erklären Schritt für Schritt die Durchfüh-rung der Versuche.

Die eingebauten Wissenstests prüfen ständig das Wissen der Anwender. Neben dem Anwender selbst kann auch der Ausbil-

der den Wissensstand einsehen.

Aufbauanimationen Wissenstests

11 Lucas-Nülle

LabSoft Editor

• Ressourcen optimal nutzen Nutzen Sie mit dem Classroom Manager optimal das didak-

tische Konzept der Trainingssysteme von Lucas-Nülle.

• Verwaltungsaufwand minimieren Sparen Sie Zeit und Papier durch die elektronische Verwaltung

aller LabSoft Kurse und aller Lernenden im LabSoft Manager.

Organisieren Sie Inhalte, Nutzergruppen und Nutzer.

• Lernerfolg stetig maximieren Passen Sie mit dem LabSoft Editor Ihre LabSoft Kurse indivi-

duell auf die aktuellen Bedürfnisse der Lernenden an. Erstellen

Sie eigene Fragen, Experimente, Messaufgaben und eigene

Kurse, die für den Lernenden sofort zur Verfügung stehen.

• Lernstand jederzeit kontrollieren Erstellen Sie mit wenigen Mausklicks schnell und einfach

Prüfungen im TestCreator. Nutzen Sie vorbereitete Aufgaben-

sammlungen mit Fragen und Messaufgaben zur Überprüfung

von Wissen und Handlungskompetenz.

• Immer alles im Blick Rufen Sie Lernfortschritt und Prüfungsergebnisse jederzeit mit

dem LabSoft Reporter ab. Übersichtliche Auswahlfunktionen

führen rasch zur gewünschten Übersicht.

Zahlreiche Assistenten im LabSoft Editor helfen bei der Erstellung neuer Kurse und führen den Anwender schrittweise

durch die notwendigen Angaben.

Zur Erstellung von Fragen, Messaufgaben und Prüfungs-fragen stehen viele Fragentypen im LabSoft Questioner zur Verfügung. Die Aufgaben und Fragen können in Kurse und

Prüfungen eingefügt werden.

Vorteile des LabSoft Classroom Managers 4.0

LabSoft Classroom Manager 4.0Administrieren, Individualisieren, Prüfen, Auswerten

LabSoft Questioner

Multimediakurs

12 Lucas-Nülle

LabSoft Test Creator

Der LabSoft TestCreator erstellt Prüfungen, mit denen gleich-

zeitig Wissen und Handlungskompetenz abgefragt werden

können. Filterfunktionen helfen bei der manuellen oder automa-

tischen Auswahl der Prüfungsfragen.

Verwalten Sie Ihre LabSoft Kurse, Lerner und Lerngruppen mit

dem LabSoft Manager. So stehen für die Lernenden immer die passenden Lerninhalte zur Verfügung.

Lernfortschritt und Prüfungsergebnisse präsentiert der LabSoft Reporter. Zahlreiche Auswertungen für Einzel- oder Gruppenergebnisse von Kursen und Prüfungen ermöglichen

eine gezielte und schnelle Kontrolle.

Erstellen Sie mit dem TestCreator in sekundenschnelle eine auf Ihre Bedürfnisse abgestimmte Prüfung.

LabSoft Manager LabSoft Reporter

LabSoft TestCreator

Multimediakurs

13 Lucas-Nülle

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Gleich- und Wechselstromtechnik

Elektronik und Digitaltechnik

Pulsweitenmodulierte Signale

Grundlagen Elektronik

Stecksystem

Grundlagen der Elektrotechnik

Das Kraftfahrzeug – Symbol für Innovation und Mobilität. Was im Jahre 1886 als dreirädriges Fahrzeug mit Einzylindermotor begann, entwickelte sich zu einem multifunktionalen und leistungsstarken Fortbewe-gungsmittel. Insbesondere die hohe Flexibilität und der Fortschrittsgedanke, welche die Entwicklungen der Automobilindustrie auszeichnen, ermöglichen es, ein individuelles Fahrzeugkonzept für nahezu jede Anwen-dungssituation zu entwickeln.

Dieser Fortschritt bedeutet eine starke Zunahme der Komple-

xität des Fahrzeugs, was sich speziell im Elektrifizierungsgrad

wiederspiegelt. Auf diese Entwicklung müssen die Fachkräfte

von morgen gezielt vorbereitet werden. Damit dieses Vorhaben

gelingt und das breite Themenspektrum vermittelt werden kann,

muss dem Transfer des Grundlagenwissens besondere Beach-

tung geschenkt werden. Denn nur ein solides und umfassendes

Wissensfundament ebnet den Weg für eine spannende und

erfolgreiche Ausbildung.

Dieses Ziel kann nur durch den Einsatz hochwertiger Trainings-

systeme erreicht werden, welche ein speziell auf die Bedürfnisse

des Auszubildenden zugeschnittenes didaktisches Konzept

besitzen. Auch der Spaß an der Ausbildung ist ein Teil unseres

didaktischen Konzepts – unsere Produkte generieren nicht nur

einen Wissenszuwachs, sondern auch Begeisterung.

Unsere Trainingssysteme im Kfz-Grundlagenbereich basieren

auf dem vielfach bewährten UniTrain-I-Konzept. Dem Schüler

werden dabei die folgenden Kompetenzen vermittelt:

• Er kann die Begriffe Strom, Spannung und elektrischer

Widerstand sowie deren Zusammenhänge untereinander

einordnen.

• Er kann die Begriffe Gleichstrom, Wechsel-

strom und pulsweitenmodulierte Spannung

differenzieren.

• Er ist in der Lage, alle benötigten Standardmessungen mit

einem Multimeter und einem Oszilloskop durchzuführen.

• Er kann einen Schaltplan lesen und die Begriffe Parallel- und

Serienschaltung erklären.

• Er kennt alle wichtigen elektronischen und elektrischen Basis-

komponenten der Kfz-Technik und kann darüber hinaus ihre

Funktionsweise grundlegend beschreiben.

• Er besitzt Grundkenntnisse der Digitaltechnik in einem Kfz-

spezifischen Kontext.

Bei der Vermittlung der Grundlagen der Kfz-Technik lernt der

Auszubildende sich in der Welt der Elektrik und Elektronik fort-

zubewegen, dabei steht das Kraftfahrzeug stets im Mittelpunkt.

Im Kurs „Elektrik und Elektronik“ werden dem Auszubildenden

neben den Grundgrößen auch diverse Schaltungsarten und

das Arbeiten mit dem Multimeter vermittelt.

Einfach fesselnd –Der Einstieg in die Welt der Kfz-Technik

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Grundlagen der Kfz-Elektronik Grundlagen Digitaltechnik im Kfz

Die bidirektionale Wandlung von Gleichstrom in Wechselstrom

ist Inhalt des gleichnamigen Kurses „DC/AC-Wandlung“. Der

Auszubildende erfährt, was der Begriff elektrische Induktion

bedeutet und lernt das elektrische Drehfeld kennen. Für die

Erzeugung eines Wechselstroms wird der Auszubildende in die

„Geheimnisse“ der pulsweitenmodulierten Spannung einge-

führt.

Ausführlicher erarbeitet sich der Auszubildende das Thema

Pulsweitenmodulation (PWM) im gleichnamigen Kurs. In die-

sem werden die Erzeugung und die Kenngrößen einer PWM

detailliert erläutert und deren Einsatzzweck im Kraftfahrzeug

diskutiert.

Der Kurs Digitaltechnik beschäftigt sich dagegen mit logischen

Funktionen und dem Flipflop als Speicherglied. Der Auszubilden-

de lernt aus den verschiedenen logischen Gattern Funktionen

aufzubauen und beschäftigt sich ausführlich mit Halbleitern.

Pulsweitenmodulierte Signale

Einfach fesselnd –Der Einstieg in die Welt der Kfz-Technik

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Der wachsende Stellenwert elektrischer und elektronischer Kom-

ponenten im Kraftfahrzeug macht ein handlungsorientiertes

Erlernen elektronischer Grundlagen erforderlich. Mit unserem

UniTrain-I Kurs zum Thema Gleich- und Wechselstrom im Fahr-

zeug eignen sich Auszubildende diese Kenntnisse selbstständig

an. Sie setzen sich mit den Begriffen Strom, Spannung und

Widerstand auseinander, trainieren den Umgang mit Messgerä-

ten und experimentieren, um die Ohmschen und Kirchhoffschen

Gesetze zu überprüfen. Alle benötigten Messgeräte sind bereits

in die multimediale Lernumgebung von UniTrain-I integriert.

Gleich- und Wechselstromtechnik im Kraftfahrzeug

Lerninhalte• Kennenlernen der Grundbegriffe Strom, Spannung, Widerstand

• Umgang mit Spannungsquellen und Messgeräten

• Schaltpläne zur Analyse elektrischer Bauelemente anwenden

• Anwenden von Unfallverhütungsvorschriften im Umgang mit elektrischem Strom

• Messungen an Reihen-, Parallelschaltungen, Spannungsteilern und gemischten Schaltungen

• Messwerte mithilfe von Vergleichstabellen bewerten

• Kennlinienaufnahme von veränderlichen Widerständen (LDR, NTC, PTC, VDR)

• Fehlersuche

18 UniTrain-I Kurs SO4204-7ALucas-Nülle


Messen mit dem Computer

Lernfelder3 / 11P / 11N / 11S / 13S


Elektronik und Digitaltechnik im Kraftfahrzeug

Um elektronische Bauelemente und Schaltungen im Kfz wirklich

verstehen und analysieren zu können, brauchen Auszubildende

gute Kenntnisse über deren Eigenschaften und Funktionsweisen.

Themen des Kurses sind u. a. Diodenkennlinien, Transistor grund-

schaltun gen, Ermittlung der Ventil- und Gleichrichterwirkung

einer Diode und Schaltungsaufbau.

Lerninhalte• Steuerungen und Regelungen fahrzeugtypischer Baugruppen

• Bauteile elektrischen / elektronischen Systemen zu zuordnen

• Aufnahme von Diodenkennlinien

• Arbeitspunkteinstellung an der Transistorgrundschaltung

• Verstärkung, Emitter- und Kollektorschaltungen verstehen und einsetzen

• Aufbau logischer Grundschaltungen

• Boolesche Funktionen und Gesetze kennenlernen

• Mit statischem und dynamischem Schaltverhalten experimentieren

• Aufbau einer Zählerschaltung

19UniTrain-I Kurs SO4204-7B Lucas-Nülle

Lernfelder3 / 11P / 11N / 11S / 13S


Pulsweitenmodulierte Signale (PWM)

In vielen Bereichen der Aktorik in Kraftfahrzeugen müssen die

Leistungen der angesteuerten Geräte variabel sein. Aktoren, die

innerhalb der Grenzwerte AN und AUS Zwischenwerte anneh -

men müssen, werden mit pulsweitenmodulierten Signalen

angesteuert. Mit unserem Trainingssystem dokumentieren die

Auszubildenden die Messwerte, Signale und Fehlerprotokolle

und analysieren, bewerten und präsentieren die Ergebnisse.

Damit grenzen Sie Fehler ein und schlagen geeignete Lösungs-

strategien vor.

Lerninhalte• Das Prinzip der PWM verstehen

• Einsatzgebiete der PWM im Kfz kennenlernen

• Leistungsanpassung elektrischer Verbraucher mit PWM anwenden

• Messung der Kenngrößen eines PWM-Signals: Frequenz, Amplitude, Tastverhältnis

• Pulsweite, Flanken und Signalformen analysieren

• Steuer- und Arbeitsstromkreis aufbauen

• Diagnose von PWM-gesteuerten Komponenten

Lernfelder

3 / 11


UniTrain-I Kurs SO4204-7J Lucas-Nülle

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Grundlagen der Kfz-Elektronik

Erleben Sie den Einstieg in die spannende Welt der Kraftfahr-

zeug-Elektronik mit diesem Trainingssystem. Alle Schaltungen

sind bereits vorgefertigt und können mit wenigen Brückenstecker

in Betrieb genommen werden. Neben der Experimentierhardware

verfügt der Kurs über einen umfangreichen Multimediakurs.

Zusätzlich wird ein besonderes Augenmerk auf den Umgang und

die Handhabung mit Messgeräten am Kundenfahrzeug gelegt.

Lerninhalte• Kennenlernen der Reihen- und Parallelschaltung

• Umgang mit dem Multimeter

• Umgang mit dem Oszilloskop

• Funktion eines Relais benennen

• Untersuchungen an einer Transistorschaltung

• Experimente an einem Lüftungsvorwiderstand

• Widerstandsmessungen

UniTrain-I Kurs SO4205-1DLucas-Nülle

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Lernfelder

3 / 11P / 11N

/ 11S / 13S


Grundlagen der Elektrik / Elektronik im Kfz mit Stecksystem


Der wachsende Stellenwert elektrischer und elektronischer Kom-

ponenten im Kraftfahrzeug macht ein handlungsorientiertes

Erlernen elektronischer Grundlagen erforderlich. Speziell auf

das Kraftfahrzeug zugeschnittene Experimente ermöglichen das

leichte Verstehen dieses umfangreichen Themas.

Lerninhalte • Elektrotechnische Grundlagen (Ohmsches Gesetz, Span-

nung, Strom, Widerstand)

• Rechnen mit elektrotechnischen Grundgrößen

(Serien- und Parallelschaltung, Ohmsches Gesetz)

• Spannungsteiler (belastet/unbelastet)

• Messen von Strömen, Spannungen und Widerständen

• Umgang mit Schaltplänen

• Grundlagen der Halbleitertechnik

(Aufbau, intrinsische Leitung, Dotierung)

• Kennlinie einer Diode, Z-Diode

• Diode als Gleichrichter

• Entkoppeldiode, Freilaufdiode

• Spannungsstabilisierung mittels einer Z-Diode

• Grundlagen Transistoren

• Transistor in der Anwendung

(Grundschaltungen, Kippstufen,

Darlington-Schaltung, Schmitt-Trigger)

• Transistor als Leistungsverstärker, Schalter und Stromquelle

• Feldeffekttransistoren

(Aufbau, Anwendung, unterschiedliche Typen)

• Thyristoren

(Aufbau, Funktionsweise, Anwendung)

22 EloTrain Experimenter SO4203-3BLucas-Nülle


Möchten Sie all die Vorteile des 2mm-Systems genießen,

darüber hinaus aber die Vorzüge größer dimensionierter

Komponenten sowie einer erweiterten Funktionalität der Span-

nungsversorgung nutzen, bietet sich das 4mm-Stecksystem an.

Alle Elemente dieses Trainingssystem (Spannungsversorgung,

Steckbausteine, Kfz-Experimenter) werden in einem stabilen

Koffer geliefert. Somit ist ein zeiteffizienter Auf- und Abbau

des Systems garantiert, das Zusammensuchen der einzelnen

Bestandteile entfällt komplett. Darüber hinaus ist das Trai-

ningssystem vollständig autark einsetzbar, d.h. es wird kein

Computer oder ähnliches für den Betrieb des Trainingssystems

benötigt.

Ein besonderes Augenmerk sollte auf die multifunktionale

Spannungsversorgung gelegt werden, welche einen integrier-

ten Funktions- und Drehstromgenerator besitzt. Das Gerät ist

schutzisoliert und liefert sichere Schutzkleinspannungen. Des

Weiteren sind alle Ausgänge mit selbstrückstellenden Siche-

rungen ausgestattet, die einen Überstrom sicher abschalten,

ohne dass eine Schmelzsicherung ausgetauscht werden muss.

Das Trainingssystem ist daher äußerst sicher, wartungsfrei und

eignet sich in besonderem Maße für den Einsatz im Bereich der

Grundlagen der Kfz-Technik.

Stecksystem – der Klassiker für Schülerübungen

Ihre Vorteile • Multimediakurs

• Kleinere Bauteile

• Starker Praxisbezug

• Schülerübungen speziell auf die Inhalte der Kraftfahrzeugtechnik abgestimmt

• Schaltplangleicher Aufbau auf der Rasterplatine

• Komplexe Zusammenhänge experimentell erlernen

• Universell einsetzbar

• Robuste Bauteile

• Hohe Transparenz

• Vergoldete Kontakte

UniTrain-I Kurs SO4206-1J

23Ausstattung ATF 4 Lucas-Nülle

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Drehstromgenerator mit Multifunktionsregler

Batterie-Diagnosetrainer

Hauptbeleuchtung

Drehstromgenerator

Zusatzbeleuchtung

Drehstromgenerator mit Hybridregler

Anhängerbeleuchtung

Statisches Kurvenlicht

CAN-Bus-Erweiterung

Bordnetzerweiterung

Allgemeine Fahrzeugelektrik

Ein modernes Kraftfahrzeug zeichnet sich durch einen sehr hohen Elektrifizierungsgrad aus. Das bedeutet, die meisten Regel- und Steuervorgänge werden durch elektromechanische Systeme realisiert. Diese sowie alle weiteren Systeme des Bereichs Komfort und Fahrerunterstützung benötigen eine stabile und fehlerfreie Energieversorgung, damit ein ordnungsgemäßer Fahrbetrieb, der höchsten Komfortansprüchen genügt, gewährleistet werden kann.

Damit dieses Ziel erreicht werden kann, besitzt das Kraftfahr-

zeug sowohl Systeme zur Speicherung von elektrischer Energie

als auch Systeme zur Erzeugung dieser. In der Vergangenheit

wurde die Batterie hauptsächlich als „einfache“ Starterbatterie

benötigt. Sie sollte dem Starter die nötige elektrische Energie

zur Verfügung stellen, damit dieser den Motor starten konnte.

Die Anforderungen, die an die Batterie der Gegenwart gestellt

werden, sind jedoch bei weitem komplexer und anspruchsvoller

als in der Vergangenheit. Hohe Startzyklen und hohe Ruheströ-

me belasten die Batterie sehr stark.

Die Trainingssysteme der Firma Lucas-Nülle zum Bereich „Fahr-

zeugelektrik“ bieten dem Auszubildenden eine hervorragende

Möglichkeit, die verschiedenen Aspekte der Versorgung des

Bordnetzes mit elektrischer Energie auf einer praxisnahen Ebene

kennenzulernen. Ebenso erhalten sie einen sehr lebendigen und

detaillierten Einblick in die Funktionsweise des Beleuchtungssy-

stems sowie in die Nachrüstmöglichkeiten.

Das Hauptaugenmerk liegt auf der Vermittlung praxisbezogener

Kompetenzen, die dem Auszubildenden ein effizientes und

problemorientiertes Arbeiten erlauben. In der folgenden

Aufzählung werden einige Ausbildungsinhalte

auszugsweise genannt:

• Diagnose an einer AGM-Batterie

• Bedienen eines Batteriediagnose-Testers

• Funktionsweise und Diagnose am Dreh-

stromgenerator

• Funktionsweise der 6-Puls-Gleichrichtung

• Arbeits- und Funktionsweise eines Hybrid- und eines Multi-

funktionsreglers

• Aufbau des Beleuchtungssystems

• Praktisches Arbeiten mit einem CAN-basierten und einem

klassischen Beleuchtungssystem

• Nachrüsten einer Anhängerbeleuchtung

• Nachrüsten und Bedienung einer Alarmanlage

• Fehlerdiagnose in der allgemeinen Fahrzeugelektrik

Mit den Trainingssystemen „Drehstromgenerator mit Multifunk-

tionsregler“ und „Drehstromgenerator mit Hybridregler“ lernen

die Auszubildenden an realen Systemen, wie die elektrische

Energie im Drehstromgenerator erzeugt und geregelt

wird.

Die allgemeine Fahrzeugelektrik – Das Kraftfahrzeug in der Hand der Elektronen

Batteriesimulator Steuerung Außenspiegel

Durch die didaktische Aufbereitung wird darüber hinaus das

Zusammenspiel der einzelnen Teilsysteme verdeutlicht. Eine

enge Verknüpfung zu diesem System besitzt der Batterie-Trainer,

der das Thema der Speicherung von elektrischer Energie in den

Mittelpunkt rückt. Der Auszubildende lernt alle bedeutenden

Batterietechnologien sowie deren Besonderheiten in der Hand-

habung kennen.

Einen der größten Dauerverbraucher von elektrischer Energie

im Kraftfahrzeug stellt die Beleuchtung dar. Im dazugehörigen

Trainingssystem hat der Auszubildende die Möglichkeit, eine

vollständige Beleuchtungsanlage aufzubauen und in Betrieb zu

nehmen. Dabei kann er dies im ersten Schritt auf konventionelle

Weise und weiterführend als CAN-gesteuertes Beleuchtungssy-

stem durchführen. Drehstromgenerator

Die allgemeine Fahrzeugelektrik – Das Kraftfahrzeug in der Hand der Elektronen


Batterie-Diagnosetrainer

Die Batterie ist extremen Bedingungen im Kraftfahrzeug aus-

gesetzt. In unterschiedlichen Fahrzeugen sind unterschiedliche

Arten von Fahrzeugbatterien verbaut. Mit dem Batteriediagno-

se Trainer können Sie unterschiedliche Innenwiderstände und

Spannungen an einer AGM-Batterie und an einer konventio-

nellen Blei-Säure-Batterie für die sichere Diagnose reproduzier-

bar vorgeben.

Lerninhalte• Arbeitssicherheit beim Umgang mit Fahrzeugbatterien kennenlernen

• Kenngrößen der Fahrzeugbatterie verstehen

• Arten von Fahrzeugbatterien benennen

• Grundlagen der Spannungserzeugung begreifen

• Chemische Vorgänge in der Blei-Säure-Batterie erklären

• Fahrzeugwartung/Batterietest durchführen

• Messungen an der Batterie durchführen

• Anwenden des Batterietestgerätes

• Fehlersuche an der Batterie durchführen

Lernfelder2 / 3 / 6 / 7

11S

Ausstattung CO3221-9C Lucas-Nülle

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Drehstromgenerator

Nahezu alle modernen Kraftfahrzeuge sind mit einem Dreh-

stromgenerator zur Erzeugung der benötigten elektrischen

Energie ausgerüstet. Mit dem UniTrain-I Kurs erhalten die

Auszubildenden Einblick in seine Grundfunktionen und lernen,

diese selbst zu steuern. Sie planen Diagnose-, Wartungs- und

Instandsetzungsarbeiten an Energieversorgungssystemen.

Lerninhalte• Generatorprinzip kennenlernen

• Grundlagenkenntnisse über Drehstrom erhalten

• Dioden- und Gleichrichterschaltungen anwenden

• Funktionsweise eines ungeregelten Drehstromgenerators verstehen

• Diskrete und integrierte Spannungsregler anwenden

• Den geregelten Drehstromgenerator einsetzen

• Eine Fehlerdiagnose durchführen

• Einhalten der Unfallverhütungsvorschriften

Lernfelder3 / 6

29UniTrain-I Kurs SO4204-7DLucas-Nülle


Drehstromgenerator mit Hybridregler

Mit unserem Trainingssystem lernen die Auszubildenden die

Aufgabe des Hybridreglers kennen. Sie experimentieren selbst

und be obachten dabei, wie die Generatorspannung bei allen

Drehzahlen und Belastungen auf einem bestimmten Niveau zu

halten ist.

Sie erfassen die Rolle des mittleren Erregerstroms, die Verän-

derungen des magnetischen Feldes und der Induktion in der

Ständerwicklung. Dabei lernen sie selbstständig und können das

Erlernte in Tests und Übungen kontrollieren.

Lerninhalte• Planen anhand von Arbeitsaufträgen und Fehlerbeschreibungen, Prüfung und Instandsetzung

von elektrischen und elektronischen Systemen an Fahrzeugen

• Prinzip der Drehstromerzeugung und Spannungsregelung

• Entstehung der 3-Phasen-Wechselspannung im Kraftfahrzeug

• Eigenschaften eines Hybridreglers

• Notwendigkeit von Erregerdioden

• Erregerstrom untersuchen

• Fehler im System diagnostizieren

Lernfelder3 / 6

30 Ausstattung ASA 7 Lucas-Nülle



Drehstromgenerator mit Multifunktionsregler

Mit diesem Lehrsystem wird die Energieerzeugung in modernen

Kraftfahrzeugen untersucht. In heutigen Compact-Generatoren

kommt der Monolithregler zum Einsatz. Dieser sogenannte

Multi funktionsregler MFR hat heute den Hybridregler weitest-

gehend ersetzt.

Aufeinander aufbauende Experimente führen den Auszubilden-

den an das Thema „Erzeugung elektrischer Energie im Kraftfahr-

zeug“ heran.

Lerninhalte• Planen anhand von Arbeitsaufträgen und Fehlerbeschreibungen, Prüfung und Instandsetzung

von elektrischen und elektronischen Systemen an Fahrzeugen

• Prinzip der Drehstromerzeugung und Spannungsregelung

• Entstehung der 3-Phasen-Wechselspannung

• Eigenschaften eines Multifunktionsreglers

• Gleichrichtung und Schutz durch Leistungs-Z-Dioden

• Batterieüberwachung (Sensing)

• Vorerregung durch Pulsweitenmodulation

• Fehler im System diagnostizieren

Lernfelder3 / 6

31Ausstattung ASA 6Lucas-Nülle


Hauptbeleuchtung

Die Hauptbeleuchtungsanlage besteht aus originalen Kraftfahr-

zeug-Komponenten. Mit dieser Ausstattung legen Sie den

Grundstein für Ihre individuell erweiterbare Beleuchtungswand.

Kombinieren Sie andere Module, um dem Auszubildenden die

Komplexität einer modernen Beleuchtungsanlage einfach und

verständlich zu vermitteln.

Lerninhalte• Unterschied zwischen Steuer- und Laststromkreis

• Absichern von Stromkreisen

• Einsatz von Relais

• Arbeitsweise einer manuellen Leuchtweitenregulierung

• Messwerte aufnehmen und dokumentieren

Lernfelder3 / 4 / 11P / 12P / 14P / 11N / 11S /

12S / 14S

Ausstattung ALC 1.1Lucas-Nülle

32



Zusatzbeleuchtung

Mit diesem System vermitteln Ausbilder die Themen Zusatzfern-

scheinwerfer und Signalanlagen, von denen letztere für jedes

Fahrzeug vorgeschrieben sind und somit auch in der Ausbildung

einen hohen Stellenwert genießen sollten. Interessant ist hier,

dass die Ansteuerung der Komponenten sich von Fahrzeug zu

Fahrzeug unterscheiden kann. Auszubildende profitieren daher,

wenn sie sich schon im Unterricht mit verschiedenen Versionen

vertraut machen können.

Lerninhalte• Unterschied zwischen Steuer- und Laststromkreis

• Absichern von Stromkreisen

• Einsatz von Relais

• Nachrüsten einer Zusatzbeleuchtung

• Aufnehmen und dokumentieren


12S / 14S

33Ausstattung ALC 1.2 (Ergänzung zu ALC 1.1)Lucas-Nülle


Anhängerbeleuchtung

War die Anhängerbeleuchtung am Kfz bis vor einiger Zeit ver-

hältnismäßig simpel zu erklären, so sind die Ansprüche an die

Vermittlung mit der Komplexität der elektrischen Anlage deut-

lich gestiegen. Im Unterricht muss heute nicht nur verständlich

gemacht werden, wie die 7- bzw. 13-polige Belegung der Steck-

verbindung funktioniert, sondern auch, wie das Zugfahrzeug vor

Überlastung geschützt wird und wann die Kontrollfunktionen

am Anhänger den gesetzlichen Vorschriften ent sprechen.

Lerninhalte• Zusatzaggregate und Zusatzsysteme entsprechend den Herstellervorgaben einbauen und in Betrieb nehmen

• Nachrüstung von lichttechnischen Anlagen an Kraftfahrzeugen

• Forderungen der StVZO kennen

• Unterschiede zwischen Steuer- und Laststromkreisen

• Arbeiten mit dem Schaltplan

• Messwerte aufnehmen und Fehler suchen

• Anschließen von Anhängersteckdose und Anhängerstecker


12S / 14S

34 Ausstattung ALC 1.3 (Ergänzung zu ALC 1.1)Lucas-Nülle



Statisches Kurvenlicht

Mit diesem System vermitteln Ausbilder die Themen Zusatzfern-

scheinwerfer und Signalanlagen, von denen letztere für jedes

Fahrzeug vorgeschrieben sind und somit auch in der Ausbildung

einen hohen Stellenwert genießen sollten. Die Ansteuerung

ist bei den Fahrzeugherstellern sehr unterschiedlich. Auszubil-

dende profitieren daher, wenn sie sich schon im Unterricht mit

verschiedenen Versionen vertraut machen können.

Lerninhalte • Anwendung von Schaltplänen

• Wirkungsweise Gierratensensor

• Nachrüstung von Zusatzsystemen

• Kombination von Abbiegelicht und Abblendlicht

• Kalibrierung von Fahrzeugkomponenten

Lernfelder3 / 4 / 12P / 14P / 11N / 11S / 12S /

14S

35Ausstattung ALC 1.4 (Ergänzung zu ALC 1.1)Lucas-Nülle


CAN-Bus-Erweiterung

Erweitern Sie jede bestehende Beleuchtungswand um einen voll diagnosefähigen CAN-Bus-Knoten. Das neuartige Konzept

erlaubt den Betrieb nicht nur im Low-Speed-Modus, sondern

per Knopfdruck auch im High-Speed-Modus. Dadurch können

Sie auch ohne einen CAN-Antriebsbus auf die Grundlagen der

verschiedenen Übertragungsgeschwindigkeiten und die damit

verbundenen Spannungspegel eingehen. Mit dem Fehlersimu-

lator lassen sich einfach per Schalter verschiedene Fehlercodes

nach den ISO-Richtlinien auf den CAN-Bus aufschalten.

Lerninhalte • Lenksäulensteuergerät aufbauen

• Datenübertragung mittels CAN-Bus

• Datenprotokolle CAN-Low-Speed (Class B), CAN-High-Speed (Class C)

• Fehlerbilder im High-Speed-CAN-Bus und im Low-Speed-CAN-Bus

• Diagnostizieren am CAN-Bus und analysieren der Baudrate


12S / 14S

36 Ausstattung ALC 1.6 (Ergänzung zu ALC 1.1)Lucas-Nülle



Bordnetzerweiterung

Lerninhalte• Tagfahrlicht über PWM-Steuerung aufbauen

• Glühlampenersatzschaltung praktisch anwenden

• Schaltung zur Bordnetzentlastung beim Startvorgang aufbauen

• Aufbau von Relaisschaltungen

• Anschluss eines Starters und die interne Schaltung des Starters

Das Bordnetz im Kraftfahrzeug ist sehr komplex. Die Gesetz-

gebung gibt ständig neue Regelungen in Kraftfahrzeugen vor.

Das bedeutet für die Ausbildung, dass eine Erweiterung und

Anpassung vorhandener Ausbildungssysteme auch die gesetz-

lichen Anforderungen widerspiegeln sollten. Bordnetze entlasten,

erweitern und an neue Technologien anpassen ist ein Ausbil-

dungsschwerpunkt, der praktisch umzusetzen ist.

Ausstattung ALC 1.7 (Ergänzung zu ALC 1.1) Lucas-Nülle

Lernfelder3 / 4 / 12P / 14P / 11N / 11S / 12S /

14S

37

43

42

44

43

45

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49

CAN-Komforttechnik

CAN-Bus

LIN-Bus

CAN-Beleuchtungstechnik

Lichtwellenleiter

FlexRay

Schulungsmodell Armaturentafel CAN- und LIN-Bus

Werkstattkommunikation mit RFID

Komfortsysteme und Keyless Entry

Vernetzte Systeme

Aufgrund des starken Anstiegs von Fahrerassistenz- sowie Komfortfunktionen erhöhte sich die Anzahl von Steuergeräten in einem Fahrzeug um ein Vielfaches. Da sich diese Steuergeräte untereinander mit Informa-tionen versorgen, spricht man in diesem Fall auch von vernetzten Systemen.

Dies ermöglicht die Realisierung komplexer Systeme und vergrö-

ßert das Spektrum möglicher Funktionen immens. Eine simple

Point-to-Point-Kommunikationsstruktur kann in diesem Fall nicht

mehr verwendet werden, da der Platzbedarf des Kabelbaums zu

groß wäre. Die Alternative stellt die Verwendung einer als Bus

ausgeführten Kommunikationsstruktur dar.

Bereits im Jahr 1983 stellte die Firma Bosch den CAN-Bus

vor, der sich über die Jahre am Markt etablierte und in unter-

schiedlichen Geschwindigkeitsvarianten heute in verschiedenen

Bereichen eines Kraftfahrzeugs standardmäßig zu finden ist.

Allerdings waren die Geschwindigkeitsreserven des CAN-Busses

schnell aufgebraucht, was dazu führte, dass insbesondere die

Kommunikation von Komfortfunktionen mit einem hohen Da-

tenaufkommen nicht mehr über den CAN-Bus geführt werden

konnte. Es wurden weitere Bussysteme entwickelt, die oftmals

für einen speziellen Anwendungsbereich konzipiert wurden.

Aufgrund dieser Entwicklung sind in modernen Kraftfahrzeugen

eine Vielzahl verschiedener Bussysteme zu finden, deren Adap-

tion untereinander ein Gateway wodurch eine systemübergrei-

fende Kommunikation möglich ist.

Die wichtigsten und am Markt etablierten Bussysteme sind

Gegenstand der Trainingssysteme für den Bereich „Vernetzte

Systeme“ der Firma Lucas-Nülle. Der Auszubildende

erhält einen umfassenden Einblick in die physika-

lischen Spezifikationen sowie in den Kommunika-

tionsablauf der verschiedenen Systeme, die im

Folgenden genannt werden. Ebenso werden auch nicht-kabel-

gebundende Kommunikationssysteme, die für die Kfz-Technik

von Bedeutung sind, im Detail erläutert.

• CAN (Low- und High-Speed)

• LIN

• Optische Busse (zum Beispiel MOST-Bus)

• FlexRay

• RFID

• Keyless Entry

Prinzipiell stellen die Bussysteme ein sehr komplexes und an-

spruchsvolles Thema dar, wozu im Besonderen die Kommunika-

tionsprotokolle beitragen. Die Theorie muss sich deshalb auf die

wesentlichen Aspekte konzentrieren und diese in einfacher und

klarer Form präsentieren. Die Selektion der theoretischen Inhalte

bezüglich der Zielgruppe ist in diesem Fall eine der wesent-

lichen Aufgaben, die es zu bewältigen gilt.

Die Bussysteme – Kommunikation ist alles!

CAN-Bus-Beleuchtungsanlage Keyless-Entry

FlexRay

Speziell die Fehlersuche stellt ein wichtiges, im Kontext der Bus-

systeme jedoch auch ein anspruchsvolles Thema dar. Daher liegt

ein weiteres Hauptaugenmerk auf der Vermittlung praxisnaher

und effizienter Diagnosestrategien, die ein schnelles Auffinden

der Fehler ermöglichen.

Die Trainingssysteme der Firma Lucas-Nülle erfüllen alle diese

Anforderungen und darüber hinaus entfachen sie in dem Aus-

zubildenden eine erfolgsbringende Emotion – Begeisterung.

Die Bussysteme – Kommunikation ist alles!

CAN-Bus

Moderne Kraftfahrzeuge verfügen über zahlreiche elektronische

Steuergeräte, welche mittels digitaler Bus-Systeme ständig mit-

einander kommunizieren. In Personen- und Nutzfahrzeugen ist

der CAN-Bus genauso verbreitet wie in Bau- und Landmaschi-

nen. Dieses Lehrsystem vermittelt somit ein wichtiges Thema

realitätsnah. Die Auszubildenden führen Diagnose- und

Instandsetzungsarbeiten an vernetzten elektronischen Systemen

von Fahrzeugen durch.

Lerninhalte• Gründe für den Einsatz von Bus-Systemen im Kfz

• Topologie und Komponenten eines CAN-Bus-Systems im Kfz

• Unterschiede zwischen Low-Speed- und High-Speed-CAN

• Elektrische Eigenschaften des CAN-Busses

• Datenrate, Identifier, Adressierung und Arbitrierung (Low-Speed- und High-Speed-CAN)

• Aufbau des Nachrichtenrahmens einer CAN-Nachricht

• Analysieren von CAN-Nachrichten mit CAN-Monitor und Oszilloskop

• Editieren und Senden von CAN-Botschaften über PC

• Fehlersuche

Lernfelder4 / 11P / 14P /

11N / 11S / 14S

Von der Theorie bis zur Steuerung an Originalfahrzeugen

UniTrain-I Kurs SO4204-7K Lucas-Nülle

Vernetzte Systeme

Vernetzte Systeme

42

CAN-Beleuchtungstechnik, Programmierung und Diagnose

CAN-KomforttechnikProgrammierung und Diagnose

Ihre Vorteile Das Lernprojekt „Fahrzeugtür“ verbindet eine Original-

fahrzeugtür mit dem Experimentiersystem. Wesentliche

Funktionen der Tür (wie z. B. der elektrische Fensterheber

oder der elektrisch verstellbare Außenspiegel) können so

mit den Original-CAN-Nachrichten angesteuert werden.

Der resultierende Datenverkehr auf dem CAN-Bus lässt

sich dabei mithilfe der Anwendungen im „LabSoft“-Kurs

analysieren.

Ihre Vorteile Das Lernprojekt „Beleuchtungstechnik“ erweitert den

CAN-Bus-Kurs um ein zusätzliches Steuergerät. Das Inter-

face „Beleuchtungstechnik” ermöglicht die Ansteuerung

beliebiger konventioneller Beleuchtungsanlagen. Mittels

der Schalter und Taster auf den UniTrain-I-Karten des

Kurses „CAN-Bus“ können diese bedient werden.

• Universell einsetzbar

• Baudrate beliebig parametrierbar

• Fehlersuche an realen Bauteilen

• Freie Programmierung der Daten

Ausstattung CAN-Bus-gesteuerte Fahrzeugtür SO3216-2YLucas-Nülle

Ausstattung CAN-Bus-gesteuerte Fahrzeugbeleuchtung CO3216-3F

Vernetzte Systeme

43

LIN-Bus

Neben dem CAN-Bus kommt auch der etwas einfachere LIN-Bus

zum Einsatz. Er wird hauptsächlich für nicht sicherheitsrelevante

Komfortsysteme eingesetzt. Mit unserem Lehrsystem lernen die

Auszubildenden seine Einsatzmöglichkeiten und Grenzen kennen.

Sie untersuchen das Bus-Protokoll und führen die gezielte Feh-

lersuche am System durch.

Lerninhalte• Entwicklung der Bus-Systeme im Kfz

• Topologie und Komponenten eines LIN-Bus-Systems

• Elektrische Eigenschaften des LIN-Busses

• Adressierung beim LIN-Bus

• Master-Slave-Prinzip

• Messtechnische Untersuchung der Datenfelder

• Aufbau des Nachrichtenrahmens

• Analysieren von LIN-Nachrichten

• Editieren und Senden von LIN-Botschaften

• Fehlersuche

UniTrain-I Kurs SO4204-7ELucas-Nülle

Vernetzte Systeme

Vernetzte Systeme

Lernfelder11P / 11N / 11S / 14S

44

Lichtwellenleiter

Aktuell werden optische Bus-Systeme hauptsächlich in Systemen

mit hohen Datenraten in Fahrzeugen der Oberklasse eingesetzt.

Aufgrund der zunehmenden Menge der in Kraftfahrzeugen zu

verarbeitenden Daten werden sie zukünftig weitere Verbreitung

finden. Für Auszubildende von heute ist der Lichtwellenleiter

daher ein wichtiges Thema, das ihnen im Berufsleben immer

häufiger begegnen wird. Physikalische Grundlagen und praxis-

nahe Diagnose sind hier besonders wichtige Ausbildungsthemen.

Lerninhalte• Datennetzwerke im Kraftfahrzeug

• Gründe für Lichtwellenleiter im Kfz

• Grundlagen MOST-Bus

• MOST-Protokoll und Steuergeräte

• Ringbruchdiagnose

• Aufbau von Lichtwellenleitern im Kfz

• Optische Bus-Systeme im Kfz

• Strahlenoptische Grundlagen (Brechung, Reflexion)

• Dämpfung eines Lichtwellenleiters

• Datenübertragung und optische Messungen am Licht-wellenleiter

UniTrain-I Kurs SO4204-7H Lucas-Nülle

Vernetzte Systeme


45

FlexRay

Der Anteil der Elektronik im Automobil hat in den letzten Jahren

stetig zugenommen. Damit verbunden ist eine immer komplexe re

Vernetzung von Sensoren, Aktoren oder Steuergeräten sowie

von Unterhaltungs- und Navigationssystemen. FlexRay ist das

Kommunikationssystem, wenn es um X-By-Wire-Systeme geht.

Die Anforderungen an das System sind vor allem höhere Daten-

übertragungsraten, eine deterministische Kommunikation, eine

hohe Fehlertoleranz und Flexibilität.

Lerninhalte• Bus-Systeme im Kraftfahrzeug

• Funktionsweise des FlexRay-Busses

• Kommunikation der Komponenten unter Verwendung des FlexRay-Busses

• Austausch von Daten in einem FlexRay-Netzwerk

• Praktische Anwendung des FlexRay-Protokolls

• Identifikation von typischen Fehlern und deren messtechnischer Nachweis

• Funktions- und Arbeitsweise der Steer-By-Wire-Technik

UniTrain-I Kurs SO4204-6YLucas-Nülle

Vernetzte Systeme

Vernetzte Systeme


46

Schulungsmodell Armaturentafel CAN- und LIN-Bus

Dieses System bringt praxisrelevante Unterrichtsinhalte auf den

Punkt. Es besteht aus einem Originalarmaturenbrett inklusive

Armaturentafel, Fahrer- und Beifahrer-Airbag und der kom-

pletten Beleuchtungsanlage mit Instrumentenbeleuchtung. Im

Modell ist die Möglichkeit, Fehler situativ zuzuschalten, inte-

griert. Der Diagnosestecker für Messungen an den Steuerge-

räten, wie z. B. am Airbag oder der Beleuchtung, ist ebenfalls

vorhanden.

Lerninhalte• CAN-Bus-Lichtsteuerung, Zentralverriegelung und Komfort-Fensterheber

• LIN-Bus-Wischersteuerung und Spiegelsteuerung

• Hauptscheinwerfer mit Leuchtweiten regulierung

• Scheinwerfereinstellung

• Fahrtrichtungsanzeiger

• Warnblinkanlage

• Signalhorn

• Gebläse, Lüftung, Umluftschaltung

• Instrumentenbeleuchtung

Ausstattung SO3240-1D Lucas-Nülle

Vernetzte Systeme

Lernfelder2 / 8 / 11P /

11S

47

Werkstattkommunikation mit RFID

Die Kommunikation mit dem Kunden und die Erstellung eines

Kundenauftrages sind die Grundlage für alle folgenden Tätig-

keiten. Informationen über Fahrzeugdaten erhält der Auszu-

bildende nicht nur vom Kunden, sondern durch die technische

Kommunikation zwischen Fahrzeug und PC. Fahrzeugdaten ge-

langen mittels RFID (radio frequency identification)-Techno logie

in den Fahrzeugschlüssel und können auch damit ausgelesen

werden. Dieser Kurs gibt einen Einblick in das Funktionsprinzip

und die Anwendungen im Kraftfahrzeug-Bereich. Das System

aus Reader und Transponder wird bezüglich Energie- und Daten-

übertragung untersucht.

Lerninhalte• Kommunikation mit internen und externen Kunden

• Planung und Vorbereitung von Arbeitsabläufen

• Durchführung einer Serviceannahme

• Erstellen eines Werkstattauftrages

• Der Fahrzeugschlüssel als Kommunikationsinstrument

• Wie wird ein Fahrzeugschlüssel mit Daten beschrieben

• Wie werden Daten aus einem Fahrzeugschlüssel ausgelesen

• RFID-Anwendungen allgemein und speziell im Kraftfahrzeug

• Verstehen der Bauteile, die für den Datenaustausch not wendig sind

• Reichweiten von RFID-Transpondern und der Antennen

• Physikalische Zusammenhänge und Normungen

UniTrain-I Kurs SO4204-7GLucas-Nülle

Vernetzte Systeme

Vernetzte Systeme

Lernfelder1 / 2 / 11P / 11S / 14S

48

Komfortsysteme und Keyless Entry

Komfortsysteme im Fahrzeug erhöhen ganz wesentlich die aktive

Sicherheit. Neue innovative Bediensysteme finden rasch eine

breite Marktdurchdringung und werden schnell zum Standard.

Schlüsselloser Zugang zum Fahrzeug, Komfortsysteme, Sicher-

heitssysteme und Tür schließanlagen prüfen, diagnostizieren,

instand setzen, einstellen, nach Kundenwünschen parametrieren

und die Ergebnisse dokumentieren sind wichtige Punkte in der

Ausbildung. Durch ein gutes Systemverständnis werden die

Anwendungen in der Praxis leichter umsetzbar.

Lerninhalte• Komforteinstellungen im Fahrzeug

• Aktive Sicherheit

• Türschließanlagen

• Zentralverriegelung

• Funkfernbedienung

• Schlüsselloser Zugang zum Fahrzeug

• Kapazitive Taster

• Grundlagen der Antennentechnik

• Arbeitsweise einer Zentralverriegelung mit CAN-Bus und Erweiterung auf ein Keyless-System

UniTrain-I Kurs SO4204-6G Lucas-Nülle

Vernetzte Systeme

Lernfelder4 / 9 / 11P / 14P / 11S /

14S

49

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60

61

Elektromechanische Servolenkung

Klimaanlage

Airbag, Gurtstraffer und Crashverhalten

SRS – Airbag und Gurtstraffer

ABS/ASR/ESP

Bremskraftregelung mit ABS und ASR

Elektromechanische Festellbremse

Alarmanlage und Wegfahrsperre

Sicherheit und Komfort

Nahezu jeder Bereich im und am Fahrzeug hat im Zuge des Fortschritts einen starken Wandel durchlebt. Dabei sticht jedoch ein Bereich, der für das Auge des Fahrers größtenteils im Verborgenen liegt, besonders hervor – die Fahrzeugelektronik. Hierbei gilt das Prinzip des Eisbergs, der aus dem Wasser ragt. Was der Fahrer sieht, ist nur dessen Spitze. Der massive Rumpf wird durch eine Vielzahl von Komfort- und Fahreras-sistenzsystemen sowie deren Kommunikation untereinander gebildet, die die eigentliche Leistungsfähigkeit der Fahrzeugelektronik verkörpern. Dabei sind besonders die Systeme der aktiven und passiven Sicherheit hervorzuheben.

Betrachtet man beispielsweise den Ablauf eines Zusammen-

stoßes, so durchläuft das Fahrzeug verschiedene Phasen. In jeder

dieser unterschiedlichen Phasen sind spezielle Sicherheitssysteme

aktiv. Dies beginnt mit Systemen, die zur Kollisionsvermeidung

bzw. zur Abmilderung der Folgen beitragen. Während der Ein-

dringphase werden die verschiedenen SRS-Systeme aktiviert, die

den Korpus vor lebensgefährlichen Verletzungen schützen sol-

len. Auch nach dem eigentlichen Zusammenstoß werden diverse

Postcrash-Systeme aktiviert, die zum Beispiel die Kraftstoffzufuhr

bzw. die Verbindung zur Batterie unterbrechen.

Natürlich schenkt auch die Firma Lucas-Nülle diesem Gebiet

der Kfz-Technik eine große Beachtung, da speziell in diesem in

naher Zukunft noch erhebliche Meilensteine zu erwarten sind.

Das aktuelle Produktspektrum reicht dabei von der Klimaanlage

über diverse SRS-Systeme bis hin zu den Besonderheiten der

Lenk- und Bremssysteme.

Einige Schwerpunkte der Ausbildungsinhalte sind hier

aufgeführt:

• Be- und Entfüllen von Klimaanlagen

• Diagnose an einer Klimaanlage

• Funktionsweise eines Airbag-Systems

• Aufbau von Diagnosekompetenzen

• Planung und Anwendung typischer Diagnose strategien

• Arbeitsweise des ABS-Regelkreises

• Wirkungsweise von Bremskraftverstärkern und hydraulischen

Bremsen

• Funktionsweise von Fahrerassistenzsystemen (ESP und ASR)

• Funktionsweise einer elektromechanischen Servolenkung

• CAN-Bus-Kommunikation

Komfort- und Sicherheitssysteme – Der Schlüssel für das umsichtige Kfz

Elektromechanische Parkbremse Airbag und Gurtstraffer

Mit den Trainingssystemen des Bereichs „Komfort- und Sicher-

heitssysteme“ steigt der Auszubildende in die komplexeren

Thematiken der Kfz-Technik ein. Der Auszubildende erwirbt

durch die Arbeit mit diesen Systemen direkte Praxiskompe-

tenzen und bewältigt Aufgaben, die ihm im Werkstattalltag

täglich begegnen. Dabei wird ein besonderes Hauptaugenmerk

auf die Erlangung von Diagnosekompetenzen gelegt, die es dem

Auszubildenden ermöglichen, eine zeiteffiziente Lokalisation von

Fehlern und Störungen durchzuführen.

Darüber hinaus entwickelt der Auszubildende ein tiefes Ver-

ständnis für die Funktionsweise der einzelnen Systeme, was die

Diagnosekompetenzen an diesen Systemen weiter steigert.

Elektromechanische Lenkung

Komfort- und Sicherheitssysteme – Der Schlüssel für das umsichtige Kfz



Das Trainingssystem erlaubt das praxisorientierte Experimentie-

ren und Demonstrieren an einer „Climatronic“-Fahrzeugklima-

anlage mit Klimaregelung. Der vorbildgerechte Aufbau der

Anlage in unserem Compact-System ermöglicht ein besonders

authentisches Training. Die voll funktionsfähige Anlage ermög-

licht zudem das Trainieren des Evakuierens und Befüllens einer

Klimaanlage.

Lerninhalte• Klimaanlage aufbauen und in Betrieb nehmen

• Komfort und Sicherheit im Kraftfahrzeug durch Klimaanlagen

• Grundlagen der Kältetechnik

• Funktion der Klimaanlage

• Bauteile einer Klimaanlage

• Kältemittel und die gesetzlichen Bestimmungen

• Steuerung und Regelung der Temperatur im Fahrzeuginnenraum

• Diagnostizieren von Fehlern, warten und reparieren von Klimaanlagen

Ausstattung SO3230-4GLucas-Nülle

Klimaanlage mit Klimaregelung

Lernfelder1 / 3 / 9

54


Elektromechanische Servolenkung

Die elektromechanische Servolenkung bietet gegenüber einer

hydraulischen Lenkung viele Vorteile. Der Fahrer wird durch die

Lenkung nicht nur physisch, sondern auch psychisch unterstützt.

Sie unterstützt den Fahrer bedarfsorientiert, also nur dann,

wenn vom Fahrer eine Lenkunterstützung gewünscht wird.

Abhängig ist die Lenkunterstützung von Fahrgeschwindigkeit,

Lenkmoment und Lenkwinkel. Mit diesem voll funktionsfähigen

Schnittmodell lernen die Auszubildenden die Wirkungsweise der

elektromechanischen Servolenkung schnell kennen. Außerdem

haben sie die Möglichkeit, CAN-Messungen an einer Lenkung

durchzuführen.

Lerninhalte• Aufbau der elektromechanischen Servolenkung

• Funktion der einzelnen Baugruppen

• Lenkgeometrie

• CAN-Bus-Ansteuerung

• Fahrgeschwindigkeitssensor

• Lenkwinkelsensor

• Lenkmomenterfassung

Ausstattung CO3221-9B Lucas-Nülle

Lernfelder2 / 8 / 10 / 13P / 11S

55

Optional: SO32191P

Airbag, Gurtstraffer und Crashverhalten

Aktive Sicherheitssysteme wie Airbag und Gurtstraffer gehören

seit Jahren zur Serienausstattung in allen Fahrzeugklassen.

Für eine ordnungsgemäße Funktion ist eine regelmäßige

Überprüfung erforderlich. Deshalb ist dies Alltagsgeschäft in

jeder Kfz-Werkstatt. Auszubildende erlernen die notwendigen

Kenntnisse und Fehlersuchstrategien mit diesem System so

realitätsnah wie möglich.

Lerninhalte• Aktive und passive Sicherheit im Kfz

• Funktionsweise von Airbag und Gurtstraffern

• Sicherheitsschalter und Zündkapsel

• Funktionsweise der Druck- und Beschleunigungssensoren

• Messen von Beschleunigung

• Typische Crashsituationen

• Auslösezeiten und -reihenfolgen

• Fehlermanagement bei Airbag-Systemen

• Fehlersuche

Original-Airbag


UniTrain-I Kurs SO4204-6ZLucas-Nülle


Lernfelder1 / 8 / 9 / 11N / 11S

56

SRS – Airbag und Gurtstraffer

Dieses Trainingssystem aus der Produktfamilie „Compact“ erlaubt

das praxisorientierte Experimentieren und Demonstrieren an ei nem

SRS-Airbag- und Gurtstraffer-System. Der Aufbau der Anlage

ermöglicht ein besonders authentisches Training. Die Auszubil-

denden analysieren die entsprechenden Systeme, stellen den

Ausstattungs- und Systemstand fest und prüfen unter Verwen-

dung herstellerspezifischer Diagnosekonzepte und betrieblicher

Informationssysteme deren Funktion.

Lerninhalte• Funktionsweise eines SRS-Systems

• Wirkungsweise von pyrotechnischen Aktoren (Airbag und Gurtstraffer)

• Auswirkungen typischer Fehler auf das SRS-System

• Durchführung verschiedener elektrischer Messungen

• Interpretation und Anwendung von technischer Dokumentation

• Aufbau von Diagnosekompetenz

• Planung und Anwendung typischer Diagnosestrategien

Ausstattung SO3230-4E Lucas-Nülle


Lernfelder1 / 8 / 11S

57

ABS/ASR/ESP

Bremsanlagen in modernen Kraftfahrzeugen werden immer

komplexer. Der Einsatz elektronischer Hilfen wie ABS, ASR und

ESP ist mittlerweile Standard. Sie sollen das Fahrzeug innerhalb

der physikalischen Grenzen stabil halten und somit dem Fahrzeug-

führer eine Sicherheitshilfe bieten. Dabei bauen die einzelnen

Systeme aufeinander auf und bedienen sich zum Teil gleicher Sen-

sor signale. Mit diesem System lernen die Auszubildenden die Funk -

tionsweise der unterschiedlichen Systeme kennen und verstehen.

Lerninhalte• Grundlagen der Fahrphysik

• Untersteuern

• Übersteuern

• Funktion und Aufbau der Sensoren

• Funktion und Aufbau ABS - Was ist Schlupf

- ABS-Regelkreis

• Funktion und Aufbau ASR - Regelsituationen

• Funktion und Aufbau ESP - Arbeitsweise

UniTrain-I Kurs SO4204-6WLucas-Nülle



Lernfelder8 / 10 /

13P / 11S

58

Bremskraftregelung mit ABS und ASR

Dieses Trainingssystem erlaubt das praxisorientierte Experimen-

tieren und Demonstrieren an einem elektronisch gesteuerten

ABS-/ASR-Bremssystem (Bosch 5.3). Alle wichtigen elektrischen

Signale können über 4-mm-Buchsen an zentraler Stelle abgegrif-

fen werden. So arbeiten die Auszubildenden realitätsnah und

können ihr Wissen in den Berufsalltag mühelos transferieren.

Das System lässt sich mittels OBD-Diagnosegerät auslesen.

Lerninhalte• Funktionsweise einer typischen Bremsanlage mit ABS und ASR

• Wirkungsweise von Bremskraftverstärkern und hydraulischen Bremsen

• Auswirkungen typischer Fehler auf das Bremssystem mit ABS/ASR

• Durchführung verschiedener elektrischer Messungen




Ausstattung SO3230-4F Lucas-Nülle


Lernfelder2 / 8 / 10 / 13P / 11S

59

Elektromechanische Feststellbremse mit Auto-hold-Funktion

Die elektromechanische Feststellbremse ersetzt die herkömmliche

Hand bremse durch einen Schalter in der Armaturentafel, der

konventionelle Handbremshebel entfällt. Hält der Fahrer an,

kann die Bremse automatisch schließen. Diese neue Auto-hold-

Funktionen wird in immer mehr Fahrzeugen verbaut und in

Zukunft noch an Bedeutung gewinnen. In unserem System

haben wir die moderne elektromechanische Fest-

stellbremse so dargestellt, dass sie leicht verständlich wird und

von den Auszubildenden in Experimenten getestet werden kann.

Lerninhalte• Funktionsweise der Hinterrad-Bremsaktoren

• Sensoren und Aktoren der elektromechanischen Feststellbremse

• Arbeitsweise der elektromechanischen Feststellbremse

• Parkbremsfunktion

• Dynamischer Anfahrassistent

• Dynamische Notbremsfunktion

• Auto-hold-Funktion

• Vermessung von Bremsscheiben

• Wirkungsweise von Bremskraftverstärkern und hydraulischen Bremsen


• Experimentelle Ermittlung der verschiedenen Funktionen zum besseren Verständnis

• Montieren, Einstellen und Prüfen von mechanischen Bauteilen

• Aufbau und Arbeitsweise einer Scheibenbremsanlage

Ausstattung CO3221-9ALucas-Nülle



Lernfelder2 / 7 / 8 /

10 / 13P / 11S

60


Alarmanlage und Wegfahrsperre

Eine Alarmanlage löst bei unbefugtem Eingriff optische und

akustische Warnsignale aus. Die voll funktionsfähige Alarmanla-

ge wird kompakt auf einer Platte didaktisch aufbereitet, um so

die Funktionsweise verständlich darzustellen. Dabei können die

Schüler die Diebstahlwarnanlage aktivieren und deaktivieren.

Das System lässt sich perfekt in bereits vorhandene Beleuch-

tungsanlagen integrieren. Es eignet sich hervorragend, um das

Nachrüsten von Zusatzsystemen zu unterrichten.

Versuchsbeispiel „Alarmanlage und Wegfahrsperre“

Lerninhalte• Bauart und Wirkungsweise einer Alarmanlage mit Wegfahrsperre

• Einstellen und Prüfen der Diebstahlwarnfunktion und der Wegfahrsperre

• Programmierung der länderspezifischen Anpassung des Alarmsystems

• Zusammenwirken der Alarmanlage mit anderen Fahrzeugkomponenten

• Fehlersuche

Ausstattung ALC 7 Lucas-Nülle

Lernfelder3 / 4 / 11P / 14P /

11N / 14S

61

67

66

68

69

70

71

72

73

Sensoren im Motormanagement

Sensoren im Kraftfahrzeug

Zündanlagen

On-Board-Diagnose II

CarTrain-Motronic 2.8

CarTrain Benzindirekteinspritzung

Funktionsmotoren

Schulungsfahrzeuge

Benzinmotor

Die Erfolgsgeschichte des Ottomotors begann im Jahre 1876, als Nikolaus August Otto auf der Suche nach einem leistungsstarken und entwicklungsfähigen Motor war. Die Entwicklung dieses Motors war die Basis für viele weitere Entwicklungsschritte.

Der Viertaktottomotor mobilisierte aufgrund seines enormen

Potentials die Industrie, was wiederum zu einem intensiven

Wettstreit führte. Dieser Wettstreit trieb die bis heute andau-

ernde Weiterentwicklung des Ottomotors rasch voran und

führte zu einer der leistungsfähigsten Motorenarten. Besonders

in die Bereiche der Gemischbildung und der Zündung wurde viel

Zeit investiert. Aus mechanischen Systemen entwickelten sich

direkteinspritzende Hochleistungsaggregate mit elektronischer

Zündung und elektronischer Regelung der Gemischbildung.

Ebenfalls vergrößerte sich die Anzahl an Sensoren und Aktoren

um ein Vielfaches. Um die Effizienz des Motors zu verbessern,

wurden zahlreiche Systeme zur Befüllungsoptimierung entwi-

ckelt, wobei die Mehrventiltechnik nur den Anfang bildete. Das

Optimierungspotential des Motors ist bei weitem noch nicht er-

schöpft. Mehr als 130 Jahre nach der Erfindung des Ottomotors

kann man eines mit Gewissheit sagen: Nikolaus August Otto hat

sein Ziel erreicht und einen der entwicklungsfähigsten Motoren

geschaffen.

Aufgrund der Komplexität stellt die Firma Lucas-Nülle dem

Auszubildenden ein breites Spektrum an Trainingssystemen

zur Verfügung. Neben der detaillierten Betrachtung gesamter

Motormanagementsysteme werden darüber hinaus eben-

falls wichtige Teilsysteme oder spezielle Funktionen

einer gesonderten Betrachtung unterzogen. Dem

Auszubildenden werden dabei unter anderem

die folgenden Lerninhalte vermittelt:

• Erlangung des Systemverständnisses für die

Motormanagementsysteme

• Fundierte Kenntnisse im Bereich der

Sensorik

• Fundierte Kenntnisse im Bereich Zündsysteme

• Fehlerdiagnose mit OBD

• Fehlerdiagnose mit konventionellen Messinstrumenten

• Optimierung von Kennfeldern und anderer Parameter im

Motorsteuergerät

Die Produktpalette der Firma Lucas-Nülle an Trainingssyste-

men zum Thema „Ottomotor“ ermöglicht die Abbildung der

optimalen Lernkurve auf den einzelnen Auszubildenden. Für

den Einstieg in die Thematik empfehlen sich die UniTrain-I

Kurse, welche den Auszubildenden die Grundlagen vermitteln

und das Sammeln erster praktischer Erfahrung mittels vielfäl-

tiger Versuche ermöglichen. Darauf aufbauend wird mittels der

CarTrain Kurse das Motormanagement im Ganzen betrachtet.

In diesem Fall existieren zwei verschiedene Systeme, die sowohl

den Bereich der indirekt (Motronic 2.8) als auch der direkt (MED)

einspritzenden Motoren abdecken. Beiden Systemen ist

die perfekte Symbiose aus realer Fahrzeugtechnik und

didaktischem Lehrmittel gemein,

Der Ottomotor – Eine zündende Idee

Zündanlagen CarTrain Motormanagement

die einen Transfer des gelernten Wissens auf das reale Fahrzeug

ohne Umwege zulässt.

Im letzten Schritt arbeitet der Auszubildende direkt am realen

Motor bzw. Fahrzeug. Dies ist durch das umfangreiche Angebot

an Funktionsmotoren und Schulungsfahrzeugen möglich, die

eine Fehlersuche unter Werkstattbedingungen ermöglichen.

Eine Breakout- sowie Fehlerschalterbox sichert des Weiteren

auf komfortable Art und Weise die Schaffung reproduzierbarer

Schulungssituationen.

Mit den Trainingssystemen von Lucas-Nülle können Sie das The-

mengebiet „Benzinmotor“ in seiner Gesamtheit abdecken und

somit eine Lernumgebung erschaffen, die jeglichen Anforderun-

gen an dieses Thema gerecht wird. Darüber hinaus haben Sie

aber auch die Möglichkeit, gezielt bestimmte Themenbereiche

zu fokussieren und auf ansprechende Art zu präsentieren.

OBD II – On-Board-Diagnose

Der Ottomotor – Eine zündende Idee

Sensoren im Kraftfahrzeug

In modernen Kraftfahrzeugen werden immer mehr Kompo-

nenten elektronisch überwacht und gesteuert. Sensoren haben

dabei die Aufgabe, die physikalischen Daten aufzunehmen und

in elektrische Signale umzusetzen, die von den Steuergeräten

verarbeitet werden können.

Auszubildende sollten diesen Prozess und die Wirkung unter-

schiedlicher Signale erkennen können. Mit unserem System

lernen sie die wichtigsten kennen und diese zu analysieren.

Lerninhalte• Physikalische Grundlagen der Sensoren: Induktion, Halleffekt, Piezoeffekt

• Aufgaben der Sensoren im Rahmen der Motorsteuerung

• Induktive und Halldrehzahlsensoren in ihrer Funktionsweise

• Drosselklappenstellungsmessung: Drosselklappenschalter und Drosselklappenpotentiometer

• Luftmassenmessung mit Hitzdraht- und Heißfilmsensoren

• Druckmessung im Ansaugkanal

• Erfassung von Stoßwellen mit dem Klopfsensor

• Temperaturmessung mit NTC- und PTC-Sensoren

Lernfelder3 / 8 / 10 / 11P / 13P / 11N / 11S

UniTrain-I Kurs SO4204-7FLucas-Nülle

Benzinmotor

Kennlinienaufnahme mit dem PC

Benzinmotor

66

Sensoren im Motormanagement

Dieses Trainingssystem aus der Produktfamilie „Compact-Systeme“

erlaubt das praxisorientierte Experimentieren und Demonstrieren

an verschiedenen Sensoren im Bereich des Motormanagements

und des Fahrwerks.

Der praxisgerechte Aufbau der Anlage ermöglicht ein besonders

authentisches Training. Die Schüler führen damit Diagnosarbei-

ten im Bereich des Motormanagements durch – so wie es auch

in der Praxis gefordert wird.

Lerninhalte• Funktionsweise typischer Sensoren

• Durchführung von typischen elektrischen Messungen an verschiedenen Sensoren des Motormanagements

• Schaltpläne interpretieren und anwenden



• Durchführung von typischen elektrischen Messungen an Sensoren des Fahrwerks

Lernfelder8 / 11P

Ausstattung SO3230-4D Lucas-Nülle

Benzinmotor

67

UniTrain-I Kurs SO4204-7CLucas-Nülle

Zündanlagen

Zur Gemischentzündung benötigt der Benzinmotor seit jeher

eine Zündanlage. Inzwischen sind Zündanlagen komplexer und

daher äußerst präzise, sodass die Abgasnormen eingehalten

werden können und die extreme Leistungsentfaltung moderner

Ottomotoren erst möglich wird. Mit unserem Trainingssystem

lernen Auszubildende mit UniTrain-I selbstständig und in eige-

nem Lerntempo, wie eine Zündanlage aufgebaut ist, welche

Fehlfunktionen auftauchen können und wie diese zu erkennen

sind.

Lerninhalte• Entstehung eines Zündfunkens

• Zündverstellung, mechanisch und kennfeldgesteuert

• Konventionelle Zündanlage und Doppelfunkenzündanlagen

• Transistorzündanlagen mit Hallgeber und Induktivgeber

• Die elektronische Zündanlage

• Zündoszillogramme aufnehmen und auswerten

• Grundwissen über ruhende und rotierende Hochspannungsverteilung

Benzinmotor

Lernfelder3 / 8

Benzinmotor

68

Benzinmotor

Ziel dieses Kurses ist es, die Auszubildenden in die Lage zu

versetzen, abgasrelevante Bauteile mithilfe der On-Board-Dia-

gnose (OBD II oder EOBD) auslesen zu können, diese Daten zu

verstehen und Fehler im System beheben zu können. Sie haben

dabei die Möglichkeit, verschiedene Parameter eigenhändig zu

verstellen, um so die Auswirkungen am Tester zu trainieren.

Zusätzlich kann das CAN-Übertragungssignal abgegriffen werden,

um es auf einem Oszilloskop sichtbar zu machen.

Lerninhalte• Diagnose der abgasrelevanten Systeme

• Systematische Entwicklung von Fehlersuche- und Diagnosestrategien

• Arbeiten mit Test- und Prüfgeräten

• Vorbereitungen der Fehlersuche und Instandsetzung

• Bewerten und Dokumentieren der Testergebnisse


11S / 12S

On-Board-Diagnose II

Ausstattung CO3216-1Z Lucas-Nülle

69

Benzinmotor

CarTrain Motronic 2.8

Die Motronic vereinigt in nur einem Steuergerät die gesamte

Elektronik der Motorsteuerung (Gemischaufbereitung und

Zündung). Die Motronic 2.8 ist eine Multi-Point-Einspritzanlage,

sodass jeder Zylinder über ein eigenes Einspritzventil verfügt.

Das Lehrsystem realisiert die Ansteuerung der Aktoren in

Abhängigkeit entsprechender Sensorsignale. Es können ver-

schiedene Fahrzustände nachvollzogen werden. Alle Sensoren

und Aktoren des Motormanagementsystems sind Originalkom-

ponenten und voll funktionsfähig.

Lerninhalte• Funktionsweise des Motormanagementsystems

• Wirkungsweise von Regelkreisen

• Aufbau und Funktionsprinzip der Sensoren und Aktoren

• Interpretation und Anwendung von Schaltplänen

• Durchführung praxisnaher Messungen an den Komponenten des Motormanagements

• Auslesen des Fehlerspeichers

• Messen und Prüfen elektrischer, elektronischer, hydraulischer, mechanischer und pneumatischer Größen

• Einstellarbeiten an Motormanagementsystemen

• Expertensysteme und Telediagnose

Ausstattung CO3221-6FLucas-Nülle


11S / 14S

Benzinmotor

70

Benzinmotor

Lernfelder7 / 14

CarTrain Benzindirekteinspritzung

Die Benzindirekteinspritzung MED mit Turbolader vereinigt in nur

einem Steuergerät die gesamte Elektronik der Motor steuerung

(Gemischaufbereitung und Zündung). Die Benzindirekt ein sprit zung

MED mit Turbolader ist eine Multi-Point-Einspritzanlage, sodass

jeder Zylinder über ein eigenes Einspritzventil verfügt.

Das Lehrsystem realisiert die Ansteuerung der Aktoren in Ab hän -

gigkeit entsprechender Sensorsignale. Es können verschie dene

Fahrzustände nachvollzogen werden. Die Sensoren und Aktoren

des Motor managementsystems sind Originalkomponenten und

voll funktionsfähig.

Lerninhalte• Funktionsweise des Motormanagementsystems

• Wirkungsweise von Regelkreisen

• Aufbau und Funktionsprinzip der Sensoren und Aktoren

• Interpretation und Anwendung von Schaltplänen

• Durchführung praxisnaher Messungen an den Komponenten des Motormanagements

• Auslesen des Fehlerspeichers

• Messen und Prüfen elektrischer, elektronischer, hydraulischer, mechanischer und pneumatischer Größen

• Einstellarbeiten an Motormanagementsystemen

• Expertensysteme und Telediagnose

Ausstattung CO3221-6GLucas-Nülle


11S / 14S

71

Benzinmotor

Funktionsmotoren

Entscheiden Sie selbst, ob Sie nur einen Funktionsmotor benöti-

gen oder sogar ein komplettes präpariertes Fahrzeug. Alle Sys-

teme werden nach einem hohen Sicherheitsstandard gefertigt,

sodass keine drehenden Teile frei zugänglich sind. Vor heißen

Bauteilen befinden sich zusätzlich weitere Abdeckungen.

Alle Systeme sind mit einer Fehlerschaltung aufrüstbar.

Anschließend können die Signale über Break-out-Boxen abge-

griffen werden. Zu allen Systemen bekommen Sie die originalen

Werkstattunterlagen.

Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen!

Benzinmotor

Ihre Vorteile• Didaktisch aufbereiteter, realer Motor

• Auslesen des Fehlerspeichers mittels OBD-Schnittstelle

• Realitätsnahe Messung der Signale am Kabelbaum oder an Steckverbindern

• Hoher Sicherheitsstandard

• Typische elektrische Fehler der Motorsteuerung per Schalter aufschaltbar

• Ein System – vielfältige Lernszenarien (Kundenauftrag, Fehlersuche, Servicearbeiten, etc.)

Beispiel eines Funktionsmotors. Weitere Modelle und Informationen erhalten Sie von Ihrem Vertriebspartner!

72 Lucas-Nülle

Benzinmotor

Schnittmodelle

Ihre Vorteile• Praxisgerechte Ausbildung an Originalfahrzeugen/-komponenten

• Alle Komponenten sind voll funktionsfähig

• Eigendiagnose und Betriebsdatenerfassung

• Simulieren von Fehlfunktionen

• Direkte Messungen am Fahrzeug/Motor, ohne dieses/diesen zu zerlegen

• Messungen an allen Systemen bei laufendem Motor

• Untersuchung von elektrischen und mechanischen Komponenten

Beispiel eines Schnittmodells. Weitere Modelle und Informationen erhalten Sie von Ihrem Vertriebspartner!

Um die Ausbildung so praxisnah wie nur möglich zu gestalten,

werden die LN-Schnittfahrzeuge speziell für Ausbildungszwecke

didaktisch aufgearbeitet. Alle wichtigen Komponenten werden

so zugänglich, um einen direkten Messzugriff auf Sensor- und

Aktorsignale zu ermöglichen. Um typische Werkstattsituationen

zu simulieren, können über eine versteckte Fehlerschaltbox Fehl-

funktionen aufgeschaltet werden.

73 Lucas-Nülle

78

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83

Diesel-Einspritzsystem Common-Rail

CarTrain Common-Rail

CarTrain Common-Rail mit VTG

Zahnriemenwechsel

High-Speed Glühanlage

Funktionsmotoren

Dieselmotor

Der im Jahre 1892 von Rudolf Diesel entwickelte Dieselmotor ist, neben dem Ottomotor, die wichtigste Verbrennungsmaschine, die für den Antrieb von Fahrzeugen aller Art verwendet wird. Dieselmotoren haben sich aufgrund ihres besseren Wirkungsgrades und des hohen Drehmoments bei niedrigen Drehzahlen im Kfz-Sektor schon seit langer Zeit etabliert. Zusätzlich sind sie aufgrund der kontinuierlichen Weiterentwick-lung auch sauber und leise.

Der Dieselmotor zeichnet sich durch eine direkte Einspritzung

und eine Selbstzündung aus. Die Leistung des Motors wird nicht

über die Luftmasse geregelt, sondern über den eingespritzten

Kraftstoff. Man spricht in diesem Fall von einer Qualitätsre-

gelung. Ein Dieselmotor arbeitet hauptsächlich im mageren

Bereich. Die Entwicklung der letzten Jahre zeigt des Weiteren,

dass der Saugdieselmotor in der heutigen Zeit keine Bedeutung

mehr hat. Aktuelle Motoren werden im Normalfall mittels eines

Abgasturboladers aufgeladen, um eine optimierte Befüllung zu

erreichen.

Neben der detaillierten Betrachtung des gesamten Common-

Rail-Systems, werden darüber hinaus ebenfalls wichtige Teilsy-

steme oder spezielle Funktionen einer gesonderten Betrachtung

unterzogen. Dem Auszubildenden werden dabei unter anderem

die folgenden Lerninhalte vermittelt:

• Erlangung des Systemverständnisses für das Motormanage-

mentsystem Common-Rail

• Fundierte Kenntnisse im Bereich Sensorik

• Fundierte Kenntnisse im Bereich Einspritzsysteme

• Fehlerdiagnose mit OBD

• Fehlerdiagnose mit konventionellen Mess-

instrumenten

Die Produktpalette der Firma Lucas-Nülle an Trainingssystemen

zum Thema „Dieselmotor“ ermöglicht eine optimale Abstim-

mung der Lernkurve auf den Auszubildenden. Für den Einstieg

in die Thematik empfehlen sich die UniT

Trainingssysteme für die Kraftfahrzeugtechnik...Bereich der Kraftfahrzeugtechnik die folgenden drei...

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