Technisches System

Aus BS-Wiki: Wissen teilen
Wechseln zu: Navigation, Suche
Ein technisches System ist eine Anordnung von Bauteilen, die durch ihr Zusammenwirken eine vorgegebene Funktion ausführen.
Technisches System
vernetzte Artikel
Modell Black Box
4-Stroke-Engine.gif

Beispiel: Verbrennungsmotor ("Verbrennungskraftmaschine"), wandelt bei der Verbrennung von Kraftstoff chemische Energie in Bewegungsenergie um.

Bei genauerer Betrachtung hat ein technisches System immer folgende Eigenschaften:

  • es hat eine Hauptfunktion, die übergeordnet ist (EnergieumsatzPfeil.gifMaschine, StoffumsatzPfeil.gifApparat, InformationsumsatzPfeil.gifGerät)
  • es ist nach außen hin abgegrenzt (Systemgrenzen, s. u.)
  • es verfügt über Eingangs- und Ausgangsgrößen
  • es führt eine Funktion aus, die Ein- und Ausgangsgrößen verknüpft

Eingangs- und Ausgangsgrößen von Systemen, Systemgrenze

Die Ein- und Ausgangsgrößen eines technisches Systems lassen sich zu drei Hauptumsatzgrößen zusammenfassen:

Die Systemgrenze ist die Schnittstelle, die ein betrachtetes System von seiner Umgebung trennt. An den Systemgrenzen erfolgt eine Übertragung der Hauptumsatzgrößen, innerhalb des Systems erfolgt deren Umwandlung (EVA-Prinzip), Transport oder Speicherung. Für den Konstrukteur stellt die Systemgrenze häufig eine Schnittstelle dar, die gewissen Vorgaben entsprechen muss.

Die Beschaffenheit dieser Schnittstellen kann sehr unterschiedlich sein:

  • mechanische Schnittstellen (Maße, Toleranzen, Kupplungen, Befestigungen...)
  • elektrische Schnittstellen (Spannungspegel, Potential, Verbindungstechnik...)
  • pneumatische und hydraulische Schnittstellen (Druck, Anschluss...)
  • Datenschnittstellen (Übertragungsprotokoll, Übertragungsmedium, Anschluss...)
Cola-kalt.jpg

Offene, geschlossene und abgeschlossene Systeme

  • Als offen ist ein System definiert, das sowohl Energie als auch Stoffe) mit seiner Umgebung austauschen kann. Ein Beispiel für ein offenes System ist eine eisgekühlte, offene Cola-Flasche, die sowohl Wärmeenergie aus der Umgebungsluft aufnimmt wie auch Materie in Form Kohlendioxid an die Umgebungsluft abgibt.
  • Ein geschlossenes System ist materieundurchlässig, lässt aber einen Energiefluss zu. Bleiben wir bei besagter Cola-Flasche und lassen sie geschlossen. Die Temperatur steigt aber der Inhalt bleibt gleich.
  • Ein abgeschlossenen System lässt sich nur näherungsweise in die Praxis umsetzen, da - per Definition - sowohl Stofffluss wie auch Energiefluss unterbunden sein müssen. Daher nur näherungsweise ein Beispiel: die eiskalte Cola in einer verschlossenen Thermoskanne.

Übungsaufgaben

  • Weitere Informationen zum Thema Technisches System in: Technologie, S. 12-17, Übungsaufgaben auf S. 26.

Weblinks