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
Product Manager Automotive
Kraftfahrzeugtechnik
Christian Klingler
Product Manager Automotive
Kraftfahrzeugtechnik
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.“
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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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22
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
16
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
17
Grundlagen der Elektrotechnik
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
Grundlagen der Elektrotechnik
Messen mit dem Computer
Lernfelder3 / 11P / 11N / 11S / 13S
Grundlagen der Elektrotechnik
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
Grundlagen der Elektrotechnik
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
Grundlagen der Elektrotechnik
UniTrain-I Kurs SO4204-7J Lucas-Nülle
20
Grundlagen der Elektrotechnik
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
21
Lernfelder
3 / 11P / 11N
/ 11S / 13S
Grundlagen der Elektrotechnik
Grundlagen der Elektrik / Elektronik im Kfz mit Stecksystem
Grundlagen der Elektrotechnik
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
Grundlagen der Elektrotechnik
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
Allgemeine Fahrzeugelektrik
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
28
Allgemeine Fahrzeugelektrik
Allgemeine Fahrzeugelektrik
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
Allgemeine Fahrzeugelektrik
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
Allgemeine Fahrzeugelektrik
Allgemeine Fahrzeugelektrik
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
Allgemeine Fahrzeugelektrik
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
Allgemeine Fahrzeugelektrik
Allgemeine Fahrzeugelektrik
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
Lernfelder3 / 4 / 11P / 12P / 14P / 11N / 11S /
12S / 14S
33Ausstattung ALC 1.2 (Ergänzung zu ALC 1.1)Lucas-Nülle
Allgemeine Fahrzeugelektrik
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
Lernfelder3 / 4 / 11P / 12P / 14P / 11N / 11S /
12S / 14S
34 Ausstattung ALC 1.3 (Ergänzung zu ALC 1.1)Lucas-Nülle
Allgemeine Fahrzeugelektrik
Allgemeine Fahrzeugelektrik
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
Allgemeine Fahrzeugelektrik
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
Lernfelder3 / 4 / 11P / 12P / 14P / 11N / 11S /
12S / 14S
36 Ausstattung ALC 1.6 (Ergänzung zu ALC 1.1)Lucas-Nülle
Allgemeine Fahrzeugelektrik
Allgemeine Fahrzeugelektrik
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
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43
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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
Lernfelder11P / 11N / 11S / 14S
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
Lernfelder11P / 11N / 11S / 14S
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
55
54
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58
59
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
Sicherheit und Komfort
Sicherheit und Komfort
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
Sicherheit und Komfort
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
Sicherheit und Komfort
UniTrain-I Kurs SO4204-6ZLucas-Nülle
Sicherheit und Komfort
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
Sicherheit und Komfort
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
Sicherheit und Komfort
Sicherheit und Komfort
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
• Interpretation und Anwendung von technischer Dokumentation
• Aufbau von Diagnosekompetenz
• Planung und Anwendung typischer Diagnosestrategien
Ausstattung SO3230-4F Lucas-Nülle
Sicherheit und Komfort
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
• Interpretation und Anwendung von technischer Dokumentation
• Experimentelle Ermittlung der verschiedenen Funktionen zum besseren Verständnis
• Montieren, Einstellen und Prüfen von mechanischen Bauteilen
• Aufbau und Arbeitsweise einer Scheibenbremsanlage
Ausstattung CO3221-9ALucas-Nülle
Sicherheit und Komfort
Sicherheit und Komfort
Lernfelder2 / 7 / 8 /
10 / 13P / 11S
60
Sicherheit und Komfort
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
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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
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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
• Aufbau von Diagnosekompetenz
• Planung und Anwendung typischer Diagnosestrategien
• Durchführung von typischen elektrischen Messungen an Sensoren des Fahrwerks
Lernfelder8 / 11P
Ausstattung SO3230-4D Lucas-Nülle
Benzinmotor
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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
Lernfelder8 / 11P / 12P /
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
Lernfelder8 / 11P / 14P /
11S / 14S
Benzinmotor
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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
Lernfelder8 / 11P / 14P /
11S / 14S
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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
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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
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