Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Technologie

Rohstoffe, Kunststoffe und Nanotechnologie

Coltan: Preis und Anwendungen

Coltan ist die Abkürzung für Columbit und Tantalit. Diese Materialien sind Bestandteile von Granit und enthalten Niob und Tantal-Niob.

Anwendungen von Niob und Tantal

• Niob: Wird in Magneten zur Herstellung hochleistungsfähiger Magnete (z. B. für die Entwicklung von Mikromotoren) verwendet, die in Festplatten, Kopfhörern und leistungsstarken, präzisen Lautsprechern zum Einsatz kommen.
• Tantal: Wird zur Herstellung von Kondensatoren verwendet, die in Batterien eingesetzt werden.

Kunststoffe und Polymere

Kunststoffe besitzen Plastizität, eine Eigenschaft, die es ermöglicht, sie leicht in die gewünschte Form zu bringen. Die molekularen Strukturen von Kunststoffen und Polymeren... Weiterlesen "Moderne Materialien: Von Coltan bis zur Nanotechnologie" »

1.1 Sensoren im Kraftstoffeinspritzsystem

Sensor für den Einspritzbeginn

Dieser Sensor besteht aus einer Wicklung, die von der ECU (Motorsteuergerät) mit Strom (30mA) versorgt wird. Dadurch wird ein Magnetfeld erzeugt, das sich ändert, wenn sich der Kern innerhalb der Wicklung bewegt. Die ECU nutzt die Feldänderung, um den Einspritzbeginn präzise zu steuern.

Positionssensor der Schieberregelung

Dieser Sensor wird über eine gleitende Achse mit Strom versorgt, die sich an der Regelung bewegt. Er besteht aus einem Kern, zwei Spulen und zwei Ringen. Die Spulen weisen einen Spannungsabfall auf, der je nach Größe des Kerns und der Position des Rings variiert. Die Spule dient dazu, temperaturbedingte Ausdehnungen auszugleichen.

Kraftstofftemperatursensor

Seine... Weiterlesen "Diesel-Einspritzsysteme: Sensoren, Aktuatoren und Common Rail Technologie" »

Grundlagen der Elektrizität

Atomare Bestandteile und Ladung

Die Materie besteht aus Atomen, die wiederum aus kleineren Teilchen aufgebaut sind. Diese Teilchen besitzen unterschiedliche elektrische Ladungen:

Elektrische Ladung und Strom

Elektrische Ladung entsteht durch einen Überschuss oder Mangel an Elektronen in einem Körper. Sie wird in der Einheit Coulomb (C) gemessen.

Bewegung des elektrischen Stroms

Der elektrische Strom ist die gerichtete Bewegung von Ladungsträgern, meist Elektronen. Damit Strom fließen kann, sind zwei Bedingungen notwendig:

• Freie Elektronen: Materialien wie Metalle (Leiter) besitzen viele freie Elektronen,

Einführung in die Welt der Materialien

Alles im Universum besteht aus Materie. Die Art und Weise, wie Materie in der Natur vorkommt, verleiht ihr spezifische Eigenschaften.

Die Entstehung der Materie

Die Materie, aus der alles besteht, hat ihren Ursprung im Urknall (Big Bang), der zunächst Wasserstoff (H) und Helium (He) hervorbrachte. Im Kern von Sternen entstehen schwerere Elemente bis hin zu Eisen (Fe). Bei Supernova-Explosionen werden die restlichen, noch schwereren Atome gebildet. Diese Materialien können dann in verschiedenen Stoffen und Mischungen verwendet werden.

Klassifizierung von Materialien

Materialien lassen sich nach ihrer Herkunft und Verarbeitung einteilen:

• Naturrohstoffe: Direkt aus der Natur gewonnen, z.B. Holz, Granit, Sand.

Die physikalische Bedeutung der Biot-Zahl

Die Biot-Zahl lässt sich besser in der Form bi = h / (ks / Ls) darstellen.

Die Biot-Zahl ist das Verhältnis zwischen dem Wärmeübergangskoeffizienten und der Wärmeleitfähigkeit des Körpers zur charakteristischen Länge.

Reynolds-Colburn-Beziehung

Reynolds-Colburn steht im Zusammenhang mit dem lokalen Zugkoeffizienten cx und der lokalen Stanton-Zahl Stx in einer laminaren Strömung über eine flache Platte.

Reynolds wird als Kriterium für den Übergang von laminarer zu turbulenter Strömung verwendet.

Interpretation der Nusselt-Zahl

Die Nusselt-Zahl kann als Verhältnis zwischen Wärmeübertragung durch Konvektion und Wärmeleitung durch eine Flüssigkeitsschicht der Dicke L interpretiert werden. Ein... Weiterlesen "Wärmeübertragung, Biot-Zahl, Reynolds-Zahl und Schwarzer Körper" »

Fußgängerbereiche: Gestaltung und Dimensionierung

Lange Zeit war die Kfz-Mobilität das wichtigste Kriterium bei der Gestaltung von Straßen. Die Behandlung von Fußgängerbereichen sollte nicht auf isolierte Interventionen reduziert werden, die bestimmte Kontinuitäten unterbrechen. Es geht nicht nur um die Wegeführung für Fußgänger, sondern auch darum, dass ihre Aktivitäten im öffentlichen Raum vielseitig sein müssen. Der Raum sollte Aufenthaltsbereiche bieten, die Aktivitäten und soziale Interaktionen erleichtern.

Anforderungen an Fußgängerbereiche

Fußgängerbereiche müssen komfortabel, sicher und in Bezug auf Umweltfaktoren geeignet sein. Für Personen, die auf einem Bürgersteig gehen, ist ein Mindestabstand von 0,60 m erforderlich... Weiterlesen "Urbane Verkehrsplanung: Gestaltung von Fußgänger- & Fahrbereichen" »

Einfache Maschinen

Eine einfache Maschine ist ein Mechanismus, der Energie umwandelt, um mechanische Arbeit zu leisten. Sie besteht aus starren Teilen, die sich um einen festen Punkt bewegen. Einfache Maschinen sind grundlegende Bausteine für komplexere Maschinen.

Hebel

Ein Hebel ist eine einfache Maschine, die aus einem starren Stab besteht, der sich um einen Drehpunkt (Unterstützungspunkt) drehen kann. Er wird verwendet, um die Kraft zu vervielfachen oder die Richtung der Kraft zu ändern. Es gibt drei Arten von Hebeln:

• Hebel 1. Grades: Der Unterstützungspunkt liegt zwischen der Last und der Kraft (z.B. Schere, Waage, Zange).
• Hebel 2. Grades: Die Last liegt zwischen dem Unterstützungspunkt und der Kraft (z.B. Nussknacker, Schubkarre).
• Hebel

Was ist ein Wärmetauscher?

Ein Wärmetauscher ist ein Gerät, das Wärmeenergie effizient von einem Medium auf ein anderes überträgt, ohne dass sich die Medien direkt vermischen. Diese Geräte sind entscheidend für viele industrielle Prozesse und Anwendungen. Beispiele hierfür sind Kondensatoren (GL) und Verdampfer (LG).

Grundlegende Formeln für Wärmetauscher

Die Berechnung und Auslegung von Wärmetauschern basiert auf verschiedenen physikalischen Formeln:

• Wärmestrom (Q): q = m * Cp * Δt (Masse * spezifische Wärmekapazität * Temperaturdifferenz)
• Gesamtwärmeübertragung (Q): Q = U * A * Δt (Gesamtwärmeübergangskoeffizient * Fläche * Temperaturdifferenz)
• Energiebilanz: Mc * cpc * (Δtc) = Mf * CPF * (Δtf) (Masse des kalten Mediums

Einfache Maschinen

Schiefe Ebene

Eine Rampe dient dazu, Lasten mit geringerem Kraftaufwand zu bewegen. Obwohl die benötigte Kraft kleiner ist, muss die Last über eine größere Distanz bewegt werden.

Rad und Achse

Ein Zylinder, der mit einem Handgriff gekoppelt ist, dient als Kraftmultiplikator.

Keil

Ein Keil ist eine doppelte schiefe Ebene. Die auf den Keil senkrecht zur Basis ausgeübte Kraft wird durch die schrägen Flächen des Keils übertragen und vervielfacht.

Pleuelstange

Eine Pleuelstange wandelt eine lineare Bewegung in eine kreisförmige Bewegung um oder umgekehrt.

Motoren und Energieumwandlung

Kompression und Verbrennung

Der Kolben steigt und verdichtet das Gemisch. Nach der Zündung durch die Zündkerze expandieren die heißen Gase explosionsartig... Weiterlesen "Grundlagen der Energie und Mechanik: Ein Glossar" »

Klassifizierung von Multipoint-Einspritzsystemen

• Sequenziell: Die Einspritzdüsen liefern den Kraftstoff einzeln und synchronisiert, wenn das Einlassventil geöffnet ist.
• Semisequenziell: Die Einspritzdüsen werden paarweise bei jeder Umdrehung des Motors angesteuert.
• Simultan: Alle Einspritzdüsen spritzen gleichzeitig ein.

Funktionen des Kraftstoffdruckspeichers

Der Kraftstoffdruckspeicher hält den Kraftstoffdruck im System aufrecht, auch nachdem der Elektromotor abgeschaltet wurde, und dämpft zudem die Geräusche, die von der Kraftstoffpumpe erzeugt werden.

Unterschied zwischen sequenzieller und semisequenzieller Einspritzung

Bei der sequenziellen Einspritzung liefern die Einspritzventile den Kraftstoff einzeln und synchronisiert, wenn das... Weiterlesen "Kraftstoffeinspritzsysteme: Typen, Funktionen und Komponenten" »