Jährlich sterben in Deutschland tausende Menschen aufgrund von Verkehrsunfällen, im Jahr 2016 waren es 3.206 Todesopfer. Auch wenn diese Zahl seit Jahren stetig sinkt und im Vergleich zum Jahre 1991, auf nahezu ein Viertel der damaligen Todesopfer gesunken ist, führt sie immer wieder zu einem politischem Diskurs über die Einführung eines Tempolimits auf deutschen Straßen.
Interessant ist insbesondere der Sachverhalt, der sinkenden Anzahl an Verkehrstoten trotz der immer stärkeren Motoren, welche eine größere Beschleunigung und eine höhere Fahrzeuggeschwindigkeit mit sich bringen sowie die steigende Masse der Fahrzeuge. Mit diesem Hintergrund, soll im Rahmen dieses Assignments, der Bremsvorgang eines PKWs ohne ABS analysiert werden. Durch diese Untersuchung, soll der Einfluss der erwähnten Parameter Fahrzeugmasse und Anfangsgeschwindigkeit, auf das Bremsverhalten eines PKWs herausgearbeitet werden. Wie stark beeinflussen diese beiden Faktoren den Bremsweg eines Fahrzeugs und welche anderen Faktoren spielen dabei noch eine Rolle?
Dazu werden in Kapitel 2 Grundlegende und für dieses Assignment relevante Begriffe erläutert. Die entsprechenden physikalischen Gesetzmäßigkeiten des Bremsvorgangs, werden in Form von Differenzialgleichungen in Kapitel 3 aufgestellt und anschließend das daraus abgeleitete Blockschaltbild erstellt. In Kapitel 4 werden die eigentlichen Simulationen des Bremsvorgangs in Matlab Simulink durchgeführt – hierzu werden 4 verschiedene Wertekombinationen aus der Fahrzeugmasse und Fahrzeuganfangsgeschwindigkeit verwendet. Die Ergebnisse in Form von der Radgeschwindigkeit im Zeitverlauf, werden anschließend grafisch dargestellt sowie in Kapitel 5 zusammengefasst und diskutiert.
Ganz grundsätzlich verfolgt dieses Assignment das Ziel, ein mechanisches System durch ein Simulationsmodell darzustellen und sein Verhalten mit unterschiedlichen Eingangsparametern (Fahrzeugmasse und Geschwindigkeit) zu simulieren. Dazu ist es wichtig zwischen einem realen mechanischem System und dem Simulationsmodell zu unterscheiden. Das reale System besitzt durch die Umwelteinflüsse eine nahezu unendliche Komplexität, diese lässt sich in einem Modell nur eingeschränkt darstellen. Trotz dieser Komplexitätsreduktion, kann die Simulation durch ein Modell aussagekräftige Werte liefern, welche auf die Realität übertragbar sind.
Inhaltsverzeichnis
- 1. Einleitung und Problemstellung
- 2. Grundlagen
- 2.1 Simulation von Systemen
- 2.2 Was sind Differentialgleichungen
- 2.3 Begrifflichkeiten
- 3. Differentialgleichungen und die Erstellung des Blockschaltbildes
- 3.1 Differentialgleichung des Bremsvorgangs ohne ABS
- 3.2 Blockschaltbild
- 4. Simulation in Matlab - Simulink
- 4.1 Simulationsergebnisse - variierte Fahrzeuggeschwindigkeiten und /-masse
- 4.1.1 Variierte Geschwindigkeiten
- 4.1.2 Variierte Massen
- 4.1 Simulationsergebnisse - variierte Fahrzeuggeschwindigkeiten und /-masse
- 5. Analyse und Diskussion der Simulationsergebnisse
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Dieses Assignment zielt darauf ab, den Bremsvorgang eines PKWs ohne ABS zu simulieren und den Einfluss von Fahrzeugmasse und Anfangsgeschwindigkeit auf das Bremsverhalten zu analysieren. Die Untersuchung soll Aufschluss darüber geben, wie stark diese Faktoren den Bremsweg beeinflussen und welche anderen Parameter eine Rolle spielen.
- Simulation eines mechanischen Systems
- Einfluss von Fahrzeugmasse und Geschwindigkeit auf den Bremsvorgang
- Anwenden von Differentialgleichungen zur Modellierung des Bremsvorgangs
- Erstellung eines Blockschaltbildes für den Bremsvorgang
- Analyse und Diskussion der Simulationsergebnisse
Zusammenfassung der Kapitel
Kapitel 1 führt in die Problematik des Bremsvorgangs ohne ABS ein und beleuchtet die Bedeutung des Themas im Kontext von Verkehrsunfällen und der Diskussion um Tempolimits. Kapitel 2 erläutert grundlegende Begriffe und wichtige Konzepte, die für das Verständnis des Bremsvorgangs relevant sind. Kapitel 3 befasst sich mit der mathematischen Modellierung des Bremsvorgangs durch Differentialgleichungen. Es werden die relevanten physikalischen Gesetzmäßigkeiten beschrieben und ein Blockschaltbild für die Simulation erstellt. In Kapitel 4 werden die eigentlichen Simulationen des Bremsvorgangs in Matlab Simulink durchgeführt. Hierbei werden verschiedene Kombinationen von Fahrzeugmasse und Anfangsgeschwindigkeit simuliert und die Ergebnisse in Form von Radgeschwindigkeitskurven grafisch dargestellt. Kapitel 5 analysiert und diskutiert die gewonnenen Simulationsergebnisse, um den Einfluss der untersuchten Parameter auf das Bremsverhalten zu beleuchten.
Schlüsselwörter
Bremsvorgang, ABS, Fahrzeugmasse, Geschwindigkeit, Simulation, Differentialgleichungen, Blockschaltbild, Matlab Simulink, Bremsweg, Verkehrsunfälle, Tempolimits.
- Quote paper
- Chris Brandstätt (Author), 2018, Bremsvorgang ohne ABS. Welche Faktoren spielen welche Rollen?, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/416017
