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Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Einsatz von Hybrid-Gelenkbussen in der Stadt Leipzig durch die Leipziger Verkehrsbetriebe GmbH (LVB). Ausgehend vom Stand der Technik sowie der Auswahl und Kategorisierung der Linien, auf der die Hybrid-Gelenkbusse in Betrieb gehen sollen, werden Untersuchungen zur Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu konventionellen Gelenkbussen durchgeführt. Es wird dabei nicht ausschließlich der betriebswirtschaftliche Prozess betrachtet. Es werden Akzeptanzbefragungen von Fahrgästen und Busfahrern ausgewertet sowie Untersuchungen in Bezug auf Umweltbelastungen und Geräuschemissionen dargestellt. Das Potenzial dieser Technologie wird somit auch aus volkswirtschaftlicher Sicht bewertet. Zusätzlich werden innovative Konzepte für Elektromobilität im straßengebundenen Öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) aufgezeigt und hinsichtlich ihrer künftigen Einsatzmöglichkeiten bewertet.
Reifenspuren sind meist die einzigen Anknüpfungspunkte um unfallverursachende Vorgänge im Nachhinein zu rekonstruieren. Das Fachgebiet Fahrzeugtechnik der TU Darmstadt untersucht den Einfluss fahrdynamischer Parameter auf das Spurzeichnungsverhalten von Pkw-Reifen. Im Rahmen dieser Arbeit wird zuerst auf die Systematisierung von Reifenspuren, die Einflüsse fahrdynamischer Parameter auf das Spurzeichnungsverhalten und die Besonderheiten von Reifenspuren unter dem Eingriff von Fahrdynamikregelsystemen eingegangen. Bisher werden Reifenspuren nach rein subjektiven Maßstäben bewertet. Ziel dieser Arbeit ist es, dahingehend vergleichbare Aussagen treffen zu können, indem eine Methodik zur objektiven Beurteilung und Bestimmung der Sichtbarkeit von Pkw-Reifenspuren entwickelt wird. Der Anforderungsliste entsprechend werden potentielle Prinzipien recherchiert und bewertet. Die Vorzugsvariante ist die Fotografie. Bei der ausgewählten Methode werden zur Gewährleistung der Objektivität, einheitliche Rahmenbedingungen festgelegt und mittels einer Fotobox geschaffen. Die Methode basiert auf der Auswertung der Helligkeitswerte der fotografierten Reifenspuren. Auf Basis theoretischer Überlegungen wird die Hypothese aufgestellt, dass mit zunehmender Intensivität der Reifenspur, die Grauwertunterschiede und damit der Kontrast im Bild steigt. In Validierungsversuchen wird diese Hypothese überprüft. Ein Ergebnis ist, dass die Inhomogenität der Grauwertverteilung der Fahrbahnoberfläche entscheidenden Einfluss auf die Kennwerte nimmt. Das wird bei der Bildverarbeitung, die mit Matlab durchgeführt wird, berücksichtigt.
In der zu Untersuchenden Anlage handelt es sich um ein Abwasserwärmenutzungssystem. Zur Deckung der Heizlast und zur Unterstützung der Warmwasserbereitung wurde im nahegelegenen Abwasserkanal ein Wärmetauscher eingebracht, um die Entzugsleistung über den Wärmequellkreis bis hin zu der eingesetzten Wärmepumpenkaskade zu gewährleisten. In diesem Wärmequellkreis befand sich anfangs das Medium Wasser, welches wegen den geringen Temperaturen im Abwasserkanal mit Sole ausgetauscht werden musste. Ansonsten bestand die Gefahr des Einfrierens am Verdampfer der Wärmepumpen und somit die Gefahr eines wirtschaftlichen Totalschadens. Mit den schlechteren wärmespezifischen Eigenschaften der Sole sanken nun auch die Entzugsleistung und damit auch die Heizleistung der Wärmepumpen. Die Leistungszahl verringerte sich. In der Arbeit wurde nun die Auswirkung der Temperatur im Kanal auf die Entzugsleistung des Wärmetauschers und auf den Wirkungsgrad der Gesamtanlage untersucht. Am Objekt wurde die Wirtschaftlichkeit dieser Anlage mit den sich ändernden Investitionskosten noch einmal untersucht. Es wurde eine Amortisationszeit gefunden, welche nicht zufrieden stellend ist und weit von den Wirtschaftlichkeitsvorgaben abweicht.
Das Ziel dieser Arbeit ist die Gewichtsreduzierung eines bereits entwickelten Aluminium- Radträgers aus dem Fahrzeug BMW I12. Neben einer FEM-Analyse beinhaltet die Arbeit eine Bauraumuntersuchung des bereits entstandenen Konstruktionsstandes. Für die Neukonstruktion wird eine Profiluntersuchung zur Versteifung des Radträgers durchgeführt, um ein Konstruktionsprinzip zu finden, welches mit minimalem Werkstoffeinsatz die Steifigkeitsanforderungen des Bauteils erfüllt. Die neue Lösung erfordert eine Schweißverbindung. Geeignete Schweißverfahren für sollen in Zusammenarbeit mit verschiedenen Lieferanten gefunden und bewertet werden. Nach Konstruktion der neuen Lösung wird eine FEM-Analyse durchgeführt, um ein Versagen des Bauteils auszuschließen. Die Arbeit umfasst die Dokumentation zum Aufbau des Berechnungsmodells in Catia V5 und dessen Auswertung nach Steifigkeit und Spannungen. Weiterhin fließt ein Vergleich verschiedener CAE-Systeme und deren Aussagekraft in die Arbeit mit ein. Am Ende der Neukonstruktion wird eine Kostenanalyse aufgestellt und mit dem alten Konstruktionsstand verglichen.
Die vorliegende Diplomarbeit behandelt die energetische Optimierung von Rückkühlanlagen im Werk Schweinfurt der Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG. Durch Optimierungs- und energieeffizienzsteigernde Maßnahmen soll diese Rückkühlanlage auf den neuesten Stand der Technik gebracht werden, sowie eine Reduzierung der Energiekosten als Ziel erreicht werden. Grundlage für die Bearbeitung ist die Bestandsaufnahme der sich in Betrieb befindlichen Rückkühlanlage. Dies beinhaltet die Ermittlung der Verbräuche von Kühlwasser und der Betriebsdaten der Anlage. Dies sind die Arbeitspunkte der Pumpen und der Bedarf an elektrischer Leistung. Zudem die Aufzeichnung der Messwerte für die Temperaturdifferenz des Kühlwassers. Die Optimierung wird in mehreren Schritten geplant. Ein Schritt ist die Reduzierung der Pumpenförderhöhe, welche maßgebend zur Effizienzsteigerung beiträgt. Weitere Optimierungsschritte sind die Neuverlegung einer Kühlwasserleitung zu einem benachbarten Gebäudekomplex und die abschließende Neuauslegung der Pumpen. Basierend auf diesen Daten lassen sich die Planungen vertiefen und die Energieeinsparpotentiale bewerten. Zur Anpassung an den neuen Betriebspunkt wird die Pumpe im Systemkreislauf neu ausgelegt. Durch die Wirtschaftlichkeitsberechnung lässt sich die Amortisationszeit der gesamten Änderungen ermitteln.
Gegenstand der Arbeit ist die Untersuchung von verschiedene Varianten eines Mustergebäudes. Die Grundlage bildet ein als Grundschule genutztes Nichtwohngebäude. Bei der Erstellung der Varianten wird von einem Neubau des Gebäudes ausgegangen. Somit müssen die gesetzlichen Anforderungen des Erneuerbare-Energie-Wärmegesetz und der Energieeinsparverordnung berücksichtigt werden. Untersucht wird das Gebäude anhand drei unterschiedlicher energetischer Standards. Es handelt sich um den EnEV 2009 -Standard, den EnEV 2012 -Standard und um den Passivhaus-Standard. Jedem energetischen Standard sind drei Anlagenvarianten zugeordnet. Für alle neun Varianten erfolgt eine wirtschaftliche und ökologische Betrachtung.
Diese Arbeit befasst sich mit den Einflüssen auf den Kraftstoffverbrauch, die während der Fahrt eines Fahrzeugs enstehen und der Nachbildung dieser Faktoren in Simulationsprogrammen durch Modelle, mit dem Ziel eine Kraftstoffverbrauchsprognose für eine variable Strecke mit einem solchen Programm treffen zu können.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Auslenkung des Kraftstoffgemisches nach dem Einspritzvorgang in den Zylinderraum unter Beeinflussung der Luftströmung und dem Zerfall des Kraftstoffstrahles. Untersucht wird dies mit Hilfe des Quantitativen Lichtschnittes (QLS), ein optisches Messverfahren zur ortsaufgelösten Messung der Konzentrationsbestimmung eines Gases in einem Gemisch. Zusätzlich erfolgt eine Geschwindigkeitsbestimmung mittels Doppler Global Velocimetry (DGV), ein laseroptisches Messverfahren zur dreidimensionalen Strömungsmessung. Der Versuch findet stationär an einem dafür eigens konzipierten Strömungskanal mit Parametervariation statt. Zunächst werden die theoretischen Hintergründe zur analytischen Bewertung des Kraftstoffsprayverlaufes erörtert. Im Anschluss erfolgt die Einführung in die Funktionsweise der verwendeten Messverfahren mit Versuchsaufbau und Anpassungskonstruktion. Das Ziel der Diplomarbeit ist das Aufzeigen der auf die Kraftstoffauslenkung einflussnehmenden Parameter. Es soll die Möglichkeit der Bewertung eines vorhandenen phänomenologischen Berechnungsmodelles bieten, Aussagen darüber treffen zu können, inwieweit dieses zufriedenstellende Ergebnisse in der Vorausberechnung der Kraftstoffauslenkung liefert.
Gleitlager gewinnen als Entwicklungsschwerpunkt bei Verbrennungsmotoren zunehmend an Bedeutung, da ihre Belastung infolge neuer Betriebskonzepte weiter steigt. Zusätzlich ist der Lageraufbau grundlegend zu verändern, da aufgrund geänderter Entsorgungsrichtlinien auf Blei als Lagermaterial zukünftig verzichtet werden muss. In der vorliegenden Arbeit wird die Möglichkeit einer Lagerüberwachung und Schadortdetektierung an mittelschweren Nutzfahrzeugmotoren mit Hilfe eines Online-Messsystems getestet. Die Versuchsdurchführung erfolgt an Motoren des Herstellers Mercedes-Benz (BR 900 und MDEG). Unabhängig vom Online-Messsystem werden die Rohsignale zusätzlich mit einem Indizier- (AVL CONCERTO) und Prüfstandssystem (PUMA 5 / Open) aufgenommen und ausgewertet. Zur Erprobung der Systemreaktion werden Last- und Drehzahlsprünge gefahren sowie Öl- und Kühlwassertemperaturen verändert. Des Weiteren wird die Systemreaktion bei Variation der Ölversorgung (Volumenstrom) im Hinblick auf eine mögliche Abschaltschwelle zum Schutz des Motors untersucht. Es folgen Versuche mit vorgeschädigten Lagerschalen, um Möglichkeiten zur Schadortdetektierung zu testen. Eine zuverlässige Überwachung kann mit dem Online-Messsystem derzeit nicht sichergestellt werden, da Unregelmäßigkeiten nicht ausreichend erkannt werden. Eine Detektierung schadhafter Lager ist auf der Basis der bisherigen Versuchsergebnisse momentan nicht möglich. Als Lösungsansatz für weitergehende Untersuchungen empfiehlt sich eine Kombination des Online-Systems mit dem Indiziersystem.
Adaptive Schwingungstilger sind Baugruppen, die zur Reduktion ungewollter Maschinenschwingungen dienen und sich an ändernde Dynamikeigenschaften anpassen können. In dieser Arbeit wird ein adaptiver Linearschwingungstilger in Form eines Demonstrators mit Metallblattfedern in Ringgeometrie entworfen und umgesetzt. Anhand theoretischer Vorbetrachtungen zum Tilgereffekt und eines anschließenden methodischen Konzeptionsprozesses wurden die Teilfunktionen des Schwingungstilgers erstellt, bewertet und zu mehreren Varianten zusammengefasst. Mithilfe einer FE- Simulation erfolgte eine Einschätzung hinsichtlich der Frequenzänderung der Varianten. Betrachtet wurden unterschiedliche Federsysteme. Aus den Ergebnissen wurde eine Tilgervorzugsvariante gewählt und im CAD- Programm umgesetzt. Auf Basis des CAD- Modells ist in der anschließenden Simulationsphase ein vereinfachtes Dynamikmodell des Tilgers erstellt worden. Schwerpunkt der Dynamikuntersuchungen waren hierbei die Koppelstellen und das Spiel im Tilgersystem. In einer messtechnischen Charakterisierungsphase wurde der umgesetzte Tilger bezüglich Dämpfungsverhalten, Frequenzstellbereich und Frequenzstellgenauigkeit untersucht und eingeschätzt.
Im Rahmen der Funktionsüberprüfung aktiver Sicherheitssysteme werden reversible Crashaufbauten eingesetzt. Diese Testwerkzeuge weisen die Bewegungs- und Sensorcharakteristik reeller Fahrzeuge auf. Sie ermöglichen schadensfreie Kollisionen des Versuchsfahrzeuges mit dem Crashaufbau und gefährden dabei das Versuchspersonal nicht. Somit sind Funktionstests von Notbremsassistenten unter Einbeziehung des Gesamtsystems möglich. Aufgabe dieser Arbeit ist es, ein Testwerkzeug zu konzipieren, das neben einer höheren Relativgeschwindigkeit und einem erweiterten Testumfang eine hohe Testtiefe ermöglicht. Anhand der Wettbewerbsanalyse und dem Vergleich mit dem Testwerkzeug der IAV GmbH wurden zunächst die Anforderungen ermittelt. Anschließend wurden technische Lösungsansätze entwickelt und miteinander verglichen. Das favorisierte Konzept wurde durch den Entwurf einer Baugruppe überprüft und bestätigt.
Der Vorserienablauf im Rahmen der Produktentstehung ist entscheidend dafür verantwortlich wie erfolgreich und prozesssicher ein Modellanlauf erfolgt. Um den Aufbau von Vorläuferfahrzeugen, besonders im Rahmen des Problem-managements der unterschiedlichen Vorserien, zu unterstützen wird der Einsatz von Rapid Prototyping in der Pilothalle der Volkswagen Sachsen GmbH untersucht. Eine ausführliche Analyse in Bezug auf den Stand der Technik von etablierten Rapid Prototyping-Verfahren spielt dabei eine zentrale Rolle und vermittelt die Grundlagen dieser relativ jungen Technologie. Anhand der Problemverfolgung von Vorserien werden Einsatzpotentiale aufgezeigt und bewertet. Unter Berücksichtigung der Anforderungen und Einsatzpotentiale wird eine Verfahrensauswahl über einen Variantenvergleich durchgeführt. Als Bewertungskriterien dienen dabei unter anderem die charakteristischen Merkmale der einzelnen Verfahren. Um das Potential dieser Technologie aufzuzeigen sowie den Ansporn zu erzeugen, Rapid Prototyping als innovatives Fertigungsverfahren in das Fahrzeugwerk Zwickau zu integrieren, wird ein Benchmark-Teil der favorisierenden Verfahren angefertigt und in einem Fahrzeug verbaut. Als Resultat der Ergebnisse erfolgt eine Auswahl des am besten geeigneten RP-Verfahrens in Bezug auf die Einsatzpotentiale sowie dessen wirtschaftliche Betrachtung.