Table Of ContentATZ/MTZ-Fachbuch
Erich Hoepke
Stefan Breuer Hrsg.
Nutzfahrzeug-
technik
Grundlagen · Systeme · Komponenten
8. Auflage
ATZ/MTZ-Fachbuch
Die komplexeTechnik heutiger KraftfahrzeugeundAntriebsstränge macht einen immer
größer werdenden Fundus an Informationen notwendig, um die Funktion und die Ar-
beitsweise von Komponenten oder Systemen zu verstehen. Den raschen und sicheren
Zugriff auf diese Informationen bietet die Reihe ATZ/MTZ-Fachbuch, welche die zum
Verständnis erforderlichen Grundlagen, Daten und Erklärungen anschaulich, systema-
tisch,anwendungsorientiertundaktuellzusammenstellt.
DieReihewendetsichanIngenieurederKraftfahrzeugentwicklungundAntriebstechnik
sowieStudierende,dieNachschlagebedarfhabenundimZusammenhangFragestellungen
ihresArbeitsfeldesverstehenmüssenundanProfessorenundDozentenanUniversitäten
undHochschulenmitSchwerpunktFahrzeug-undAntriebstechnik.Sieliefertgleichzeitig
das theoretische Rüstzeug für das Verständnis wie auch die Anwendungen, wie sie für
Gutachter,ForscherundEntwicklungsingenieureinderAutomobil-undZulieferindustrie
sowiebeiDienstleisternbenötigtwerden.
(cid:2)
Erich Hoepke Stefan Breuer
Herausgeber
Nutzfahrzeugtechnik
Grundlagen, Systeme, Komponenten
8., überarbeitete und erweiterte Auflage
Herausgeber
ErichHoepke StefanBreuer
Nordrach,Deutschland Heiligenhaus,Deutschland
ATZ/MTZ-Fachbuch
ISBN978-3-658-09536-9 ISBN978-3-658-09537-6(eBook)
DOI10.1007/978-3-658-09537-6
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Vorwort „Nutzfahrzeugtechnik“ 8. Auflage
Nutzfahrzeuge sind aus dem heutigen gesellschaftlichen Leben nicht mehr wegzuden-
ken. Sie spielen eineimmer wichtigereRolleim globalenZusammenleben. Sichtbarstes
ZeichendafürsinddievielenTransporterdietäglichmitgewöhnungsbedürftigenParkge-
wohnheitenaufsichaufmerksammachen,dasieIndividualwünsche,geordertimInternet,
inFristenvonca.einemTagvomHerstelleroderLagerzumKundenbringenmüssen.Der
fürdenKundenerfreulicheUmstand„Lieferungkostenlos“verdecktaber,dasshinterall
dem ein riesiger logistischer Aufwand steckt, in welchem Nutzfahrzeuge eine wichtige
Rollespielen.Und dassind nichtnurdiebereitserwähnten(Aus-)Lieferwagen,sondern
auchFahrzeugediegroßeMassenoderVoluminazudenVerteilzentrenbringen.Parallel
dazu gibt es viele Fahrzeuge, die für den Bausektor, die Landwirtschaft, die Automo-
bilindustrie,usw.einenreibungsfreienAustauschvonWarenermöglichensollen.Hieraus
lassensichgutdieEntwicklungszielederNutzfahrzeugtechnikableiten:Zumeinensindes
dieKosten,zumanderendersichereBetriebdesFahrzeugsaufderStraße.BeidenKosten
sinddieHerstellerderFahrzeugeumEffizienzbemüht,d.h.derKraftstoffverbrauchwird
minimiert,LeistungenvonNebenaggregatenverringert,eswirdLeichtbaubetriebenund
dieAerodynamikverbessert.ZurEffizienzgehörtaberauch,dassdasFahrzeugmöglichst
geringe Standzeiten hat. Dafür werden Wartungsintervalle ausgedehnt und die Wartung
bedarfsorientiert,ggf.mitFernwartungdurchgeführt.Fahrerassistenzsysteme erleichtern
dem Fahrer das Führen des Fahrzeugs und sorgen so für Effizienz und gleichzeitig für
einen sicheren Betrieb auf der Straße. Denn Unfälle verursachen Staus und verlängern
so die Fahrzeit, was sich in den Kosten niederschlägt. Neue Fahrzeugkonzepte, wie der
vorJahrenvorgestelltEuro-oderGiga-LinermiteinerzulässigenLängevon25,25msind
nochimErprobungsstatusundlassenaufsichwarten.
DiesesBuchmöchteindieNutzfahrzeugtechnikeinführen.DieTechnikderNutzfahr-
zeuge kann den ganzen Maschinenbau beinhalten, denn neben der Fahrzeugtechnikund
derTransportaufgabekönnenNutzfahrzeugeallemöglichenAufgabenerhalten.Um das
zu veranschaulichen sei hier nur auszugsweise dargestellt, für was Nutzfahrzeuge alles
eingesetztwerdenkönnen:Müllsammler,Betonmischerund–Pumpen,Kanalreinigungs-
fahrzeuge,landwirtschaftlicheTraktoren,Kehrmaschinen,Hubwagen,Feuerwehrfahrzeu-
ge, Fahrzeuge zur Inspektion von Brücken, und vieles mehr. Die einzelnen Techniken
können hier nicht beschrieben werden, das Buch behandelt die Module, die in nahezu
V
VI Vorwort„Nutzfahrzeugtechnik“8.Auflage
allen Nutzfahrzeugen vorhanden sind: Das Fahrwerk, den Aufbau, den Antrieb und die
Elektronik. Das Zusammenspiel dieser Komponenten ist wichtig und wird im dem Ka-
pitel Fahrmechanik beschrieben. Hier findet man Ausführungen zur Aerodynamik, die
wiederum den Aufbau betreffen. Ein weiteres wichtiges Kapitel ist die Konzeption von
Nutzfahrzeugen.FürdieTransportaufgabemöchtemanmöglichstvieltransportieren,hier
hat aber der Gesetzgeber Restriktionen erlassen, um die Straßen zu schonen und den
Verkehrsicherzumachen.DieAusführungderLängenbegrenzungzeigtsichineinervoll-
kommenunterschiedlichenAusführungdesFahrerhausesinEuropaunddenVereinigten
Staaten. Während in Europa ca. 2,35m Länge für ein Fahrerhaus ausreichen muss, gibt
esdieseBeschränkungindenUSAnicht.DortsetztmandenMotorvordasFahrerhaus,
hat ausreichend Knautschzone, einen niedrigeren Einstieg und mehr Fahrkomfort, wäh-
rendmaninEuropadasFahrerhausüberdenMotorplatziert,umdiemaximalgesetzlich
vorgeschriebeneLadeflächenlängerealisierenzukönnen.
Dieses Zusammenspiel aus Einsatzzweck, gesetzlichen Vorgaben,Fahrmechanik und
der darausfolgendenKonzeptionvonNutzfahrzeugenwird in Kap.1bis 3 beschrieben.
Kap.4beschreibtdasNutzfahrzeug-Fahrgestell,hierwurdeinderaktuellenAuflageder
Sattelzugmaschine und dem Omnibus mehr Aufmerksamkeit geschenkt. Es werden die
KomponenteneinesNutzfahrzeugesbisaufdenAntriebsstrangvorgestelltundanalysiert.
Kap.5befasstsichmitderKonstruktionvonNutzfahrzeugtragwerkenundderenAufbau-
ten.DemMotoristdasKap.6unddemGetriebedasKap.7gewidmet.Derwesentlichen
undzunehmendwichtigenRollederElektrikundElektronikimFahrzeug-undMotoren-
bau,sowiebeidenAssistenzsystemen,wirdimKap.8Rechnunggetragen.
Die8.Auflagewurdeergänzt,neueEntwicklungenaufgenommenundhinsichtlichder
geändertenVorschriftenaktualisiert.DasTeamderAutorenbestehtnebendenHerausge-
bernausHerrnAppel(DaimlerAG),HerrnDahlhaus(Freudenberg),HerrnProf.Burger
(HAWHamburg),HerrnProf.Esch(FHAachen),HerrnStefanKopp(MANNutzfahrzeu-
ge)undHerrnBerndRhein(BPW–BergischeAchsen).AllenAutorenseiandieserStelle
fürihreMitarbeitgedankt,dienebenihrerzumTeilsehrhohenBelastungZeitgefunden
habenzumGelingendiesesBuchesbeizutragen.
Dieses Buch richtet sich an Ingenieure, Techniker sowie Lehrende, Forschende und
Studierende im Bereich der Fahrzeugtechnik und technisches Personal, welches in der
Konzeption, Konstruktion, Entwicklung, Produktion, Vertrieb und Überwachung von
Nutzfahrzeugentätigsind.
MeinDankgiltauchdemEngagementvonHerrnSchmitt,ProgrammleiterTechnikund
Frau Elisabeth Lange,LektoratKraftfahrzeugtechnik,diedasErscheinen der 8. Auflage
zurIAANutzfahrzeugeinHannoverimSeptember2016möglichmachen.
HerrErichHoepke,derMitherausgeber,AutorundInitiatordiesesBuchesistAnfang
April dieses Jahres im Alter von 92 Jahren verstorben. Es war beeindruckend mitzuer-
leben wieengagiertsich Herr Hoepkeauch im hohenAlter fürdieNutzfahrzeugtechnik
interessierte.AufgemeinsamenFahrtenmitdemAutowaresbewundernswert,wievieler
übernahezujedenGlieder-oderSattelzugwusste, denwirüberholten–sowohlüberdie
verbauteTechnikalsauchüberdieEntwicklungvonrechtlichenRandbedingungen,wel-
Vorwort„Nutzfahrzeugtechnik“8.Auflage VII
chezuderKonfigurationvoneinemsolchenFahrzeugführten.Seit1967schrieberüber
350VeröffentlichungenfürFachzeitschrifteninÖsterreich,derSchweiz,Deutschlandund
denUSA.DieLeserderATZ/MTZkennenihnalsFachkorrespondentfürNutzfahrzeug-
technik.Über25Jahre(1980–2006)informierteerdieLeserüberneuesteEntwicklungen,
wobeiihnallesamNutzfahrzeuginteressierte:vomAntriebüberdasFahrwerkbiszuden
Fahrerassistenzsystemen. Seine besondere Vorliebe galt den Schwertransporten. Er war
Herausgeber,AutoroderMitautorvonzwölfBüchernüberNutzfahrzeuge.ImJahr2000
gaber zumersten MaldasATZ/MTZ-Fachbuch„Nutzfahrzeugtechnik“heraus,welches
ihnenjetztinder8.Auflagevorliegt.
Velbert,imJuni2016 StefanBreuer
Formelzeichen
a,A
am=s2 Beschleunigung,Verzögerung
a mm,m minimalerAbstandderAufbauteninGeradeausfahrtstellung
A,g
a mm,m minimalerAbstandderAufbautenbeimDurchlenken
A,min
a mm,m AufbaubeginnabVorderachse
A,v
a mm Felgenmittenabstand
F
a mm,m verschiedene,durchIndexi unterschiedeneAbstände
i
a m/s2 MittlereVerzögerung
m
a mm,m Querträgerabstand,Stützweite
Q
aS;ACN mm,m AbstanddesAufbau-undNutzlastschwerpunktesvonderHinterachse
a mm,m Schwerpunktabstand des betriebsfertigen Fahrzeuges von der Hinter-
S,bFZ
achse
a mm,m AbstanddesNutzlastschwerpunktesvonderHinterachse
S,N
a mm,m optimalerAbstanddesNutzlastschwerpunktesvonderHinterachse
S,N,opt
a m=s2 Beschleunigung
x
Amm2,m2 Fläche
Acm2,mm2 Querschnittsfläche
Am2 wirksameQuerschnittsfläche
AG00 m2 durchFlächenlastbelasteteFläche
A m2 Ladefläche
N
A % Bruchdehnung
5
b,B
b mm,m Aufbaubreite
A
b g/kWh spezifischerKraftstoffverbrauch
e
b mm,m verschiedene,durchIndexi unterschiedeneBreiten
i
b mm,m lichteLadebreite
N
IX
X Formelzeichen
b mm Querschnittsbreite
P
b – Oberflächenbeiwert
1
b – Größenbeiwert
2
b mm BreitePalette
P
B kg/h Kraftstoffverbrauch
B mm,m Breite,Fahrzeugbreite
B N BremskraftanderHinterachsedesAnhängers
RhA
B N BremskraftanderHinterachsedesZugfahrzeugs
RhZ
B N BremskraftanderVorderachsedesAnhängers
RvA
B N BremskraftanderVorderachsedesZugfahrzeugs
RvZ
(cid:2)B % Kraftstoffmehrverbrauch
c,C
c N/m Federsteifigkeit
c N/m FedersteifigkeitderFahrwerksfeder
F
c kJ spez.Wärme(beikonst.Druck)
pkgK
c N/m Reifen-Federsteifigkeit
R
c – Tangentialkraftbeiwert
T
c kJ spez.Wärme(beikonst.Volumen)
vkgK
c – Luftwiderstandsbeiwert
w
C – Tabellenwert
C(cid:2)– Bremsenkennwert
(cid:2) – VerkleinerungdesLuftwiderstandsbeiwertes
cw
d,D
d mm Materialdicke
d mm Stautoleranz
S
d mm,cm Zylinderdurchmesser
z
Dm Kreislauf-Durchmesser
DN,kN Deichselkraft,D-Wert
e,E
emm AbstandResultierendederFlächenpressungvonderRadmitte
e mm verschiedene,durchIndexi unterschiedeneRandfaserabstände
i
E N/mm2 Elastizitätsmodul
ETmm Einpresstiefe
