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Um die Qualität der Produkte von Valeo Siemens eAutomotive GmbH eine entsprechend zu gewährleisten, ist es notwendig, Produkte ausführlichen Tests am Prüfstand zu unterziehen. Dies erfolgt auf Grund der hohen Anforderungen und Komplexität der Produkte, in Form automatisierter System- und Komponententests.
Im Rahmen dieser Masterarbeit beim Unternehmen Valeo Siemens eAutomotive GmbH galt es herauszufinden, wie der Programmablauf von automatisiert durchgeführten Tests auf dem neuen Testautomatisierungssystem Morphee mit Hilfe eines Fehlermanagementsystem überwacht werden kann, um die Stabilität dieser Tests zu maximieren.
Diverse Event- und Rohdaten werden mit Meta-Informationen ergänzt und in eine Datenbank hochgeladen. Die Datenaufbereitung der potentiellen Bugs findet mit einem externen Programm statt.
Erzeugte Test-Bugs werden in einem Client Programm dargestellt, damit eine Fehlerbehandlung
stattfinden kann.
Das Bug Reporting System ist ein modular, verteilt aufgebautes System, das so weit wie möglich von der Testautomatisierungssoftware Morphee entkoppelt wurde, um Erweiterungen so flexibel wie möglich zu gestalten.
Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Entwicklung einer Methodik im Bezug zur Planung von innerstädtischen Radverkehrsnetzen als Grundlage für nachfolgende Radverkehrskonzepte. Derzeit ist kein einheitliches Vorgehen bei der Entwicklung von Radverkehrskonzepten bekannt. Jedoch basieren Radverkehrskonzepte auf einer Bestandsanalyse, Netzplanung und einem Handlungskonzept. In der entwickelten Methodik werden die drei Hauptpunkte mittels aktueller Literatur zur Grundlage der Untersuchung. Die entwickelte Methodik wird anhand einer Kreisstadt in Sachsen, die kein bisheriges Radverkehrsnetz oder Radverkehrskonzept besitzt, erprobt sowie bewertet. Das Ziel ist es, eine Aussage über die Anwendbarkeit der entwickelten Methodik durch das Praxisbeispiel tätigen zu können.
Innerhalb dieser Arbeit werden die gesetzlichen Vorgaben sowie Belastungsfälle aus Projekten, die sich mit der Sicherheit von Energiespeichern beschäftigen, erfasst und daraus Belastungen für eine numerische Untersuchung definiert. Die definierten Lastfälle werden mithilfe von nichtlinearen transienten FEM-Berechnungen untersucht. Dabei wird die Modellbildung sowie die Vor- und Nachteile der verwendeten Ansätze eingegangen.
1 1Einleitung Energie ist heute das Grundbedürfnis der Menschen. Aufgrund des Industrialisierungs-prozesses steigt der Energiebedarf in jeder Branche von Tag zu Tag. Die Möglichkeiten, Ener-gie aus fossilen Quellen zu gewinnen und zu erzeugen, sind allerdings begrenzt . Heut-zutage werden jedoch häufig fossile Rohstoffe zur Energiegewinnung wie Kohle, Erdöl und Erdgas verwendet, und die Umweltverschmutzung erreicht gefährliche Ausmaße. Eines der ers-ten Probleme, das in der Zukunft gelöst werden muss, ist der zunehmende Umweltschaden. Der Treibhauseffekt und die Zerstörung der Wälder gelten als die Auswirkungen des heutigen Ener-giebedarfs. Andererseits machen einige erneuerbare Energiequellen möglich, unseren Ener-esgiebedürfnissen mit weniger Schaden für Natur und Umwelt zu begegnen.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Konstruktion eines Prüfstandes zur Lebensdauerermittlung von Rillenkugellagern. Durch Erfassung der Randbedingungen in einer Anforderungsliste und Recherche bereits vorhandener Baumuster, konnte eine Auswahl geeigneter Varianten erstellt werden. Daraus konnte mittels einer Variantenbewertung eine geeignete Bauform ermittelt werden.
Für dieses Konzept erfolgte anschließend die Auslegung der Antriebstechnik. Nach der Auslegung des Schmier-, bzw. Kühlsystems konnte die Konstruktion des Prüfstandes erfolgen. Diese begann mit groben Zeichnungen und ersten CAD-Modellen. Für ausgewählte Bauteile erfolgten weiterhin FEM-Simulationen, um die Dauerfestigkeit der Teile sicherzustellen. Es erfolgte zudem die Nachrechnung anderer gefährdeter Querschnitte.
Anschließend konnten die Aktoren für die Belastung der Prüfkörper ausgewählt werden, welche sowohl radial, als auch axial belastet werden. Zudem war die Konstruktion eines Gestells notwendig, um die Prüfapparatur aufzunehmen. In das Gestell musste zudem die Messtechnik integriert werden, welche aus bewährten Vorzugslösungen besteht. Die Messtechnik gewährleistet dabei, dass die Prüfkörper mit der vorgegebenen Last beaufschlagt werden, um eine Vergleichbarkeit der Prüfläufe zu gewährleisten.
Das Ziel dieses Masterarbeitsprojekts ist, ein Lastaufnahmemittel (LAM)für eine Drohne gefertigt aus kurzfaserverstärktem Thermoplast mit 3D-Druck zu entwickeln. In diesem Projekt wird insbesondere auf die methodische Entwicklung der Konzeptvarianten für das Lastaufnahmemittel, die Bewertung und Ableitung eines Konstruktionsvorschlags mit Festigkeitsberechnungen, Vorbereitung und Ausführung der additiven Fertigung eines Prototypen-Bauteils und Durchführung von Festigkeitsuntersuchungen eingegangen.
In dieser Arbeit wurde die Arbeit von Wu weitergehend untersucht. Der Betankungsvorgang eines Wasserstoffbehälters vom Typ IV wurde mit einem Druck von 70 MPa untersucht, indem mathematische Modelle für die Bildung von Pipelines und den Betankungsprozess im Wasserstoffbehälter erstellt wurden. Es wurde eine gasdynamische Analyse des Strömungsverhaltens in den Leitungen durchgeführt und eine thermodynamische Analyse des Wasserstoffs im 70MPa-Behälter vorgenommen. Die ursprünglichen Programme wurden optimiert und zusammengeführt. Anschließend wurden die Ergebnisse des Betankungsprozesses unter verschiedenen Anfangsbedingungen miteinander verglichen.
Darüber hinaus wurde ein mathematisches Modell für den Entleerungsprozess des Fahrzeugbehälters entwickelt, um den Entleerungsprozess von Wasserstoffgas aus einem 70MPa-Typ-IV-Wasserstoffbehälter zur Versorgung einer Brennstoffzelle zu untersuchen. Eine thermodynamische Analyse des Wasserstoffs in diesem System wurde durchgeführt, und ein Berechnungsprogramm für den Entleerungsprozess wurde erstellt. Anschließend wurden die Ergebnisse des Entleerungsprozesses unter verschiedenen Anfangsbedingungen miteinander verglichen.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Vorabkühlung des Wasserstoffs an der Tankstelle von großer Bedeutung ist. Die Temperatur des Wasserstoffs an der Tankstelle beeinflusst einerseits die endgültige Gastemperatur im Fahrzeugbehälter und andererseits die endgültige Masse.
In dieser Arbeit werden innovative und energieeffiziente Wärme- und Kälteversorgungssysteme für einen Wohn- und Geschäftskomplex konzipiert, dimensioniert und simuliert. Ein Schwerpunkt liegt auf der Einbindung von Photovoltaik und Solarthermie in Verbindung mit einem erdreichgekoppelten Wärmespeicher. Es werden Varianten mit elektrisch und thermisch angetriebenen Kältemaschinen betrachtet. Die auslegungsrelevanten Kenngrößen werden ermittelt und in eine Polysun Simulation integriert. Nach einem wirtschaftlichen und energetischen Vergleich hat sich die Kombination aus Gasheizkessel, Wärmepumpe, Solarthermie, Kompressionskältemaschine und PV-Kollektor in Verbindung mit einem erdreichgekoppelten Wärmespeicher als am Besten erwiesen.
Die Entwicklungen der Aerodynamik spielen vor allem bei Hochgeschwindigkeitsfahrzeugen im Motorsport eine entscheidende Rolle. Die Umströmung eines Rennfahrzeuges hat Einfluss auf die erreichbare Höchstgeschwindigkeit, den Kraftstoffverbrauch, das Beschleunigungsverhalten sowie die maximal erreichbare Querbeschleunigung. Die Vielfalt der Rennstrecken erfordert genaue Vorhersagen der aerodynamischen Performance, zum Erreichen der bestmöglichen Rundenzeit. Zur Entwicklung kommt, neben Windkanaluntersuchungen und Testfahrten, vermehrt numerische Strömungssimulationen zum Einsatz. Die in dieser Arbeit untersuchte, auf OpenFOAM basierende, Prozesskette für CFD-Simulationen, ermöglicht stationäre, inkompressible Halbmodell Berechnungen vollautomatisert. Im Rahmen der Bearbeitung wurde die Prozesskette analysiert und durch Optimierung verbessert. Der Verbesserung der Grenzschichtvernetzung mittels SnappyHexMesh ist ein Schwerpunkt der Optimierungsziele gewesen. Das erarbeitete numerische Setup, wurde für den Einsatz an Rennfahrzeugen optimiert. Die gewählten Einstellungen wurden anhand der DrivAer-Geometrie überprüft und werden als effizient und leistungsfähig eingeschätzt. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden bei der Anwendung an einer LMP1 Geometrie genutzt. Dadurch ist es möglich gewesen, diese Geometrie aerodynamisch zu bewerten und Änderungen vorzuschlagen. Die automatische Auswertung der Berechnungen wurde um neue Funktionen ergänzt und durch Parallelisierung beschleunigt. Abschließend wurden die ermittelten aerodynamischen Beiwerte mit denen einer externen Firma verglichen. Auf Grundlage dieses Vergleiches wurde der CFD-Prozess bewertet. Die erarbeiteten Optimierungen ermöglichen zukünftige aerodynamische Entwicklungen an Rennfahrzeugen der Bykolles GmbH.
Für die Automobilindustrie werden Leichtbaustrukturen zunehmend wichtiger, da somit Reichweiten und Fahrzeug-Perfomance gezielt gesteigert werden können. Durch ein Herabsenken der Fahrzeuggesamtmasse wird der Energieverbrauch und somit auch der Schadstoffaustausch reduziert. neben diesen Automobilentwicklungsanforderungen sind hohe Steifigkeiten, ausreichende Betriebsfestigkeiten und die nötige Crash-Sicherheit zu realisieren. Bei entsprechender auslegung bieten Faserkunststoffverbunde sehr gute Energieabsorptionseigenschaften kombiniert mit der Reduzierung der Fahrzeugmasse. Studien des Fraunhofer Instituts IWU weisen ein vorteilhaftes Crash-Verhalten für diese Werkstoffgruppe auf. Diese Arbeit umfasst die Weiterentwicklung von Crash-Energieabsorbern in Faserverbundbauweise, um eine effiziente Auslegung und Optimierung derartiger Strukturen in Zukunft realisieren zu können. Hierzu wurden verschiedene Konzepte für die Erweiterung von faserverbundgerechten Crash-Mechanismen entwickelt, die später ihren Einsatz in der Fahrzeugindustrie wiederfinden sollen. Anhand dieser Konzepte wurden entsprechende probekörper gefertigt, die in hochdynamischen Versuchen experimentell untersucht worden sind. Die gewonnen Daten wurden anschließend ausgewertet und dokumentiert.
Autonomous Vehicles (AVs) as a means of public transportation is set to revolutionize the mobility behavior of elderly people in the coming future. Though the vehicle manufacturers and corporates emphasize on potential benefits of AVs to elderly citizens, very little has been researched and studied about this large cohort (age 65+) in society. This study aims to measure the experience of the elderlies in this Highly Automat Shuttle (HAS) in Berlin and find out the potential pros and cons affecting the design, trust and security, and perception to adopt this technology in the future. Among the elderly respondents surveyed, 93% found the HAS convenient, with minor design issues addressed. Respondents (90%) were willing to use it for their first and last-mile journey and considered that the HAS would help improve the social participation of elderlies with mobility restrictions. However, elderlies still have trust issues integrating a fully driverless vehicle in the domain of public transportation. The significant findings on the difference in the experience of HAS between the elderlies, adults, and younger adults could be adopted to develop the design further, making it more comfortable and trustworthy towards the elderly population.
In der vorliegenden Diplomarbeit wird die Möglichkeit zur Fahrerzustandsüberwachung in Kraftfahrzeugen untersucht, speziell hinsichtlich der Detektion von Stress. Dieser soll mittels nicht-invasiver Messtechnik anhand von Vitalparametern der Fahrzeuginsassen detektiert werden.
Dafür wurden zunächst Grundlagen des Begriffs Stress sowie die Beziehung zwischen Fahrer und Fahrzeug näher erläutert. Zudem wurde eine Vielzahl an Stressoren aufgezeigt, die durch das Führen eines Fahrzeugs im Straßenverkehr entstehen können. Ebenso wurden die gesundheitlichen Konsequenzen von Stress und der aktuelle Stand der Technik bezüglich einer Stressdetektion im Fahrzeug dargelegt. Im Anschluss daran wurden geeignete Vitalparameter für eine Stressdetektion recherchiert, beschrieben und bewertet. Auf Basis der ausgewählten zu messenden Parameter erfolgte nun die Wahl der Messtechnik, welche nicht-invasiv arbeitet. Im nächsten Schritt wurde der Stresstest geplant und entworfen, um anschließend eine Versuchsreihe mittels mehrerer Probanden durchzuführen. Zusätzlich zu den Stresstests wurden außerdem weitere Messungen im Fahrzeug im realen Straßenverkehr durchgeführt. Die Versuchsergebnisse haben gezeigt, dass auf Basis der verwendeten Messtechnik besonders zwei Vitalparameter für eine Stressdetektion geeignet sind. Zum Abschluss der Arbeit wurden einige Konzepte für den zukünftigen Einbau der Messtechnik im Fahrzeug entwickelt.
Für die Erfassung wesentlicher Kenngrößen und Kennlinien der Reifen-Fahrbahn-Interaktion, z. B. Seitenkraft- und Rückstellmomentkennlinien oder Rollwiderstandsermittlung, werden u. a. Reifenprüfstände genutzt.
Im Prüffeld Antriebstechnik der WHZ existiert ein Scheitelrollenprüfstand, welcher im Rahmen der Diplomarbeit als Basis hinsichtlich seiner Erweiterungsmöglichkeit zu einem Reifenprüfstand herangezogen werden soll.
Ausgehend von den technischen Daten das Rollenprüfstandes und den baulichen Gegebenheiten ist ein Konzept vom Aufbau eines semimobilen Prüfgestells zu entwickeln, welches ausgerüstet mit der notwendigen Verstellaktorik und Messtechnik eine Prüfung von Einzelreifen/-rädern möglich macht.
In dieser Arbeit wurde der Betankungsprozess eines 70 MPa-Typ-IV-Wasserstoffbehälters untersucht, dazu wurden die mathematische Modellen des Betankungsprozesses in Rohrleitungen und in einem Wasserstoffbehälter gebildet. Dabei wurden eine gasdynamische Analyse der Rohrleitungsströmung und eine thermodynamische Analyse des Wasserstoffs im 70 MPa-Behälter durchgeführt. Anschließend wurden die Ergebnisse der Wasserstoffbetankung unter verschiedenen Ausgangsbedingungen nicht nur miteinander, sondern auch mit den bestehenden Normen bzw. SAE J2601 verglichen.
Die Ergebnisse zeigen, dass es wichtig ist, den Wasserstoff in der Tankstelle vorzukühlen. Die Temperatur des zu betankenden Wasserstoffs beeinflusst zum einen die endgültige Gastemperatur im Fahrzeugbehälter und zum anderen die endgültige Masse. Daher hat es Auswirkungen auf die endgültige SOC (State of Charge) im Behälter.
Gegenüberstellung gepanzerter Türkassettenvarianten am Beispiel eines JLR L460 Sentinel VPAM 8
(2023)
Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Konstruktion einer Panzerung für die vordere Tür des 2021 vorgestellten Geländewagens JLR L460. Diese soll im Anschluss ausgiebig auf verschiedene Faktoren wie die ballistische Hemmungswirkung, Masse oder die Abdichtung zwischen dem Nass- und Trockenbereich geprüft werden. Im Anschluss an die Prüfung wird ein Vergleich zwischen der im Umfang der Arbeit entstandenen außenliegenden Türpanzerung und einer von einem Zulieferer angebotenen innenliegenden Türpanzerung erfolgen. Hierbei sollen besonders die Aspekte: Package im Nass- und Trockenbereich, Massebetrachtung, Beschuss- und Sprenghemmung, Abdichtung zwischen Nass- und Trockenbereich, Einsatz bei anderen Beschussklassen und sprengtechnischen Anforderungen, Bewertung der Investitions- und Bauteilkosten und Fertigungs- und Montageprozesse betrachtet werden. Im Ergebnis dieses Vergleiches soll eine Checkliste erstellt werden, welche die Grundlage für eine frühzeitige Auswahl der Türpanzervariante für die Firma IndiKar bilden soll. In ihr sollen nach der Eingabe verschiedener benötigter Werte eine Beurteilung erfolgen, welche Türpanzervariante die bessere für das Projekt ist.
Der E-Scooter wurde am Standort Deutschland, durch die entsprechende Gesetzesgrundlage, im Juni 2019 flächendeckend nutzbar gemacht. Die Zukunftsfähigkeit des mikromobilen Verkehrsmittels für eine deutsche Großstadt und speziell für den Standort Dresden, lässt sich beurteilen, indem lokale und internationale Erkenntnisse und Ansprüche in Kombination betrachtet werden. Durch eine zusätzliche Befragung von Dresdner Mobilitätsexperten und -expertinnen ergaben sich Resultate zu Potenzialfeldern, Handlungsbedarfen und der Nutzungsweise von E-Rollern. Abschließend konnten konkrete Entwicklungsindikatoren und Ansätze für weiterführende Untersuchungen formuliert werden.
Die optimale Verwendung zur Verfügung stehender Ressourcen stellt einen wesentlichen Anreiz technischer Entwicklungen dar. Aufgrund dessen soll ein Konzept eines mechanischen Rekuperationssystems für Zweiräder entworfen werden, womit kinetische Energie beim Bremsen so umgewandelt werden kann, dass sie bei späteren Anfahr- oder Beschleunigungsvorgängen nutzbar ist.
Dazu erfolgt zuerst eine Eingrenzung der Zielgruppe bzw. des Einsatzbereichs. Der aktuelle Stand der Technik wird für die erforderlichen Baugruppen und den Bauraum aufgeführt und mündet in der Erstellung eines technischen Lastenhefts bzw. Anforderungsdokuments. Darauf aufbauend werden Überlegungen zur konzeptionellen Umsetzung erörtert und die verschiedenen Varianten hinsichtlich Bewertung von Leistung, Adaptierbarkeit, Sicherheit, Herstellbarkeit und Kosten evaluiert. Nach der Auswahl einer Vorzugsvariante wird diese daraufhin tiefer detailliert. Abschließend folgen erste Entwurfsrechnungen, um die Dimensionen des Systems abschätzen zu können, und ein Ausblick auf die notwendigen Schritte für den weiteren Fortschritt der Entwicklung.
Entwicklung und Validierung einer Probennahme zur Messung flüchtiger organischer Verbindungen
(2019)
Das vorgestellte Projekt dient als Proof-of-Concept für ein System zur schnellen mikrobiellen Detektion, bei dem der Gasraum über flüssigen Proben analysiert wird. Das technische Design eines Prototyps eines Musters soll in einer Machbarkeitsstudie geprüft werden. Die Untersuchung zu diesem Thema wird in Zusammenarbeit mit Airbus, Universidade Nova de Lisboa und NMT tecnologica durchgeführt. Merck ist als Entwicklungspartner für einen potenziellen pharmazeutischen Einsatz beteiligt. Daher ist das Projekt in die Task Force E-Nose integriert, die Überwachungssysteme für die Kontrolle der Umgebungsluft und die Abschätzung der mikrobiellen Belastung an Bord der ISS sowie die Atemgasanalyse von Astronauten entwickelt. Ziel dieser Entwicklung ist es, eine eigene Arbeitsgruppe zu bilden, deren Schwerpunkt auf terrestrischen Anwendungen der Weltraumtechnologie liegt. Die Entwicklung eines Prototyps eines Multi-Gefäß-Probenahmesystems, um flüssige Nährmedien in sterile oder mikrobiologisch verschmutzte Gruppen einzuordnen.
Ziel dieser wissenschaftlichen Arbeit ist es, die Hypothese zu überprüfen, dass ein mikrobieller Metabolismus einen signifikanten Einfluss auf die Zusammensetzung von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) im Luftraum flüssiger Nährmedien haben wird. Die Beobachtung der Gasphase stellt daher eine Möglichkeit für den Echtzeitnachweis von Mikroorganismen in vitro dar. Die Mindestzeit für eine potenziell automatisierte Erkennung eines definierten Bakterienwachstums ist mit einem elektronischen Spurengasmessverfahren in Kombination mit Datenanalyse zu bestimmen. Basierend auf einer eingehenden Untersuchung des theoretischen Hintergrunds des Mikrobenwachstums und der Probenahme von VOCs wird ein automatisiertes Probenahmesystem entwickelt, um die VOC-Zusammensetzung im Kopfbereich von Nährmedien ständig zu überwachen. Um die zuvor erwähnte Hypothese und das Design der Apparatur zu überprüfen, wird eine Laborstudie durchgeführt.Aus Gründen der Praktikabilität dieser These werden die nachfolgenden Beschränkungen festgelegt. VOC-Muster im Luftraum von Nährmedien sind das Ergebnis des Gleichgewichts der gasförmigen und flüssigen Phase. Die Mischung aus breitbandigen Nährmedien und Mikroorganismen bildet ein komplexes Stoffwechselsystem mit sich ändernden Bedingungen über die Lebensdauer einer Belastung. Der theoretische Hintergrund biochemischer Prozesse wird nur in der notwendigen Tiefe dargestellt, um die Kausalität von Wachstum und Stoffwechsel von Mikroorganismen zu verstehen. Um eine umfassendere Beschreibung der Prozesse zu erhalten, wird der Leser gebeten, sich mit akademischer Literatur der relevanten Bereiche zu befassen. Die Erfassung mikrobieller Belastungen über VOC-Emissionen wird als wachstumsbasierte Methode klassifiziert und kann daher erst nach einer bestimmten Wachstumszeit Me-Tabolismus-Produkte erkennen. Eine Erkennung von toten Zellen ist nicht möglich. Die Nachweisgrenze für lebende Zellen soll untersucht werden. Die Auswahl der getesteten Mikroorganismen für die Prüfung der pharmazeutischen Sterilität wird von der WHO in The International Pharmacopoe-ia festgelegt. Die kurze Vorlaufzeit in diesem frühen Entwicklungsstadium führt zu einer Abweichung der Stämme von den jeweiligen Standardmikroorganismen. Dies wirkt sich jedoch nicht auf die allgemeine Fähigkeit aus, die technische Wettbewerbsfähigkeit eines auf VOC-Emissionen basierenden Systems zu bewerten.
Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Befestigungsmechanismus für die Montage des hinteren Stoßfängers entwickelt. Dafür wird zunächst der prinzipielle Aufbau eines Stoßfängers analysiert und geltende gesetzliche Vorschriften genauer aufgezeigt. Eine Analyse über die Vorgänge im Endmontageprozess in der Fahrzeugherstellung gibt Aufschluss über das Einsparpotential eines innovativen Befestigungssystems. Weiterhin werden grundlegende Zusammenhänge über das Toleranzmanagement im Fahrzeugbau erläutert, welche zur Erstellung eines Toleranzausgleichssystems notwendig sind. Im Verlauf der Arbeit wird eine Benchmark-Analyse durchgeführt, welche die Untersuchung verschiedener Fahrzeuge unterschiedlicher Fahrzeugklassen beinhaltet. Zusammenfassend aus dem heutigen Stand der Technik, gesetzlichen Anforderungen und Erkenntnissen aus der Benchmark-Untersuchung ergeben sich die Randbedingungen für die Konzepterstellung, auf deren Grundlage verschiedene Konzepte erstellt und miteinander verglichen werden. Als Resultat entsteht ein Befestigungsmechanismus, welcher den Montagevorgang des Stoßfängers vereinfacht und Toleranzabweichungen im Fahrzeugrohbau ausgleichen kann. Mit diesem Mechanismus ist es nun möglich, den komplett zusammengebauten Stoßfänger in einem Schritt an ein Fahrzeug zu montieren
Neue Produkte und die Integration neuer Technologien und Werkstoffe erfordern die fortlaufende Entwicklung neuer Fertigungskonzepte. Diese Herausforderung gilt ebenso für die Fertigung der Türen des Fahrzeugmodells Lamborghini Aventador, welche die Grundlage dieser Diplomarbeit bildet. Betrachtet werden für dieses in Kleinserie gefertigte Modell die Karosseriebauumfänge der Türen. Im Rahmen einer Einführung der Leichtbauwerkstoffe werden die Eigenschaften und Herstellungsprozesse von Bauteilen aus Aluminium und Kohlefaserverstärkten Kunststoff charakterisiert. Schwerpunkt dieser Arbeit bildet dabei CFK, wobei ein Konzept zur Integration von Komponenten aus diesem Werkstoff entwickelt wird. Die mit dem Integrieren einhergehenden Prämissen und Besonderheiten werden unter den technischen-, logistischen- und arbeitsschutzseitigen Aspekten betrachtet. Zur Erreichung einer Vergleichbarkeit mit bisher eingesetzten Werkstoffen, wird ein Konzept einer Fertigungszelle mit Aluminiumumfängen bzw. sogenanntem Superplastisch formbaren Aluminium entwickelt. Die erarbeiteten Konzepte der Fertigungszelle werden anhand verschiedener Kriterien miteinander verglichen und die jeweiligen Besonderheiten herausgestellt.
In dieser Diplomarbeit wurden die Prozesse zur Demontage eines Motors, mit absolvierter Betriebszeit, des Unternehmens Continental Aerospace Technologies GmbH untersucht. Auf dieser Basis wurde ein Demontagehandbuch erstellt, das die notwendigen Prozesse zur Zerlegung, Vermessung und Befundung dieser Motoren beschreibt. Zusätzlich wurde ein Prozessschaubild zur Struktur des Handbuches erstellt, um die vorhandenen Prozesse zu optimieren und dem Anwender Informationen aller notwendigen Schritte zu geben.
Mithilfe des Handbuches wurden anschließend zwei Motoren demontiert und untersucht. Während der Demontage wurde aufgrund von Rissen im Zylinderkopf eine TMF-Beanspruchung vermutet und eine entsprechende Schadenshypothese aufgestellt.
Diese wurde anhand der Demontage-Anleitung weiterverfolgt und schließlich auch bestätigt.
Zusätzlich wurde eine Kurzversion des Demontagehandbuches erstellt, anhand dem auch externe Auftragnehmer die Motoren des Unternehmens demontieren können.
Die vorliegende wissenschaftliche Arbeit befasst sich mit der Prüfung von Abbiegeassistenzsystemen auf Grundlage der UN-R151. Dabei werden in einer Literaturrecherche zunächst die aktuellen Vorschriften und entsprechende Abbiegeassistenzsysteme analysiert. Ausgehend von der UN-R151 erfolgt die Entwicklung eines Versuchsaufbaus zur vorschriftskonformen Prüfung. Zudem wird entsprechend des Versuchsaufbaus eine geeignete Auswerteroutine entwickelt. Diese dient der Beurteilung und Bewertung von Abbiegeassistenzsystemen hinsichtlich der relevanten Parameter. Für die Versuchsdurchführung und Dokumentation der Ergebnisse wurde zusätzlich ein Prüfplan erstellt. Außerdem werden Erweiterungspotenziale und zukünftige Anforderungen hinsichtlich der Prüfung von Abbiegeassistenzsystem gemäß UN-R151 erläutert. Die Bearbeitung der Diplomarbeit wurde im Auftrag der DEKRA Automobil GmbH am Technologie Center des Lausitzrings in Klettwitz durchgeführt.
Diese Arbeit hat die Absicherung der Applikation im Fahrversuch für instabile Anhänger durch Entwicklung einer Rückfallebene zur Notauslösung der Bremsfunktion TSM bei Nichterkennung durch die Serienlogik im ESP zum Ziel.
Dafür wird zunächst auf das Schwingungsverhalten von Gespannen eingegangen. Des Weiteren wird eine Marktuntersuchung durchgeführt, um bereits existente Lösungen zu vergleichen und auf Anwendbarkeit zu prüfen. Darauf aufbauend werden Kriterien aufgestellt, auf deren Grundlage Konzepte für eine verbesserte Anwendung im Applikationsbetrieb erarbeitet werden.
Im Hauptteil werden die Konzepte verglichen und die präferierte Variante weiterentwickelt. An den Entwicklungsprozess schließen sich sowohl eine Versuchsreihe als auch Simulationen an.
Abschließend erfolgt eine Auswertung, sowie ein Ausblick auf Optimierungsmaßnahmen.
Das Auslesen der elektronischen Fahrzeugdaten während der Hauptuntersuchung ist im Personenkraftwagen- und Lastkraftwagen-Bereich mittlerweile unabdingbar.
Im Kraftradbereich war dies bisher aufgrund fehlender einheitlicher Diagnosestecker und der nicht vorhandenen On-Board-Diagnose-II nicht möglich. Mit der Einführung der Euro 5-Norm bei Krafträdern wurden diese Probleme behoben.
Diese Arbeit untersucht die Diagnosemöglichkeiten, welche während der Hauptuntersuchung an Krafträdern mit Euro 5 möglich sind. Hierbei steht die Kompatibilität des Hauptuntersuchungs-Adapters an jedem Kraftrad und dessen Möglichkeiten zur Bedatung mit unterschiedlichen Diagnosetestern im Vordergrund. Durch eine Vielzahl an praktischen Versuchen an verschiedenen Herstellern soll geklärt werden, welche Informationen aus den Steuergeräten ausgelesen werden können.
Weiterhin sollen ausgewählte Fahrerassistenzsysteme, wie das Adaptive Cruise Control überprüft werden. Den Abschluss dieser Arbeit soll die Dokumentation der bereits jetzt schon umsetzbaren Prüffunktionen und des zukünftig technisch Möglichen bilden.
Die Diplomarbeit widmet sich einer zusätzlichen Verbindungsstraße an das vorhandene Bundesstraßennetz für den Chemiepark Bitterfeld-Wolfen in Sachsen- Anhalt, welche mit drei möglichen Linienführungen konzipiert wird. Der Chemiepark siedelt ansässige Unternehmen stetig neu an. In den vergangenen Jahren wurde die Entwicklung zahlreicher unbebauter Ansiedlungsflächen im Areal D stetig angekurbelt. Der Verkehr im vorhandenen Straßennetz hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Besonders der Anschlusspunktbereich an die Bundesfernstraße B 183 (Zörbiger Straße) hat die Belastungsgrenze der Leistungsfähigkeit erreicht. In Zukunft nimmt der Schwerverkehr im Areal D des Chemieparks deutlich zu. Die prognostizierten Verkehrsströme zeigen, dass eine neue, zusätzliche leistungsgerechte Anbindungsstraße ausgebildet werden muss. Für diese zusätzliche neue Anbindungsstraße werden die Knotenpunkte und auch die Trassierung nach den gültigen Regelwerken entworfen. Das Ergebnis dieser Arbeit zeigt, dass das vorhandene stark belastete Straßennetz durch die neue Verbindungsstraße entlastet wird.
Für die allgemeine Bevölkerung wird der Umweltschutz immer wichtiger. Dabei ist der Verkehrssektor einer der größten Bereiche, der CO2 ausstößt. Mit Elektrofahrzeugen wird eine Reduzierung erreicht. Doch das Elektrofahrzeug hat Probleme mit geringen Reichweiten, was durch starke Temperatureinflüsse noch verstärkt wird.
Da in solchen Situationen die Heizung/Kühlung durch elektrische Energie erzeugt werden muss, da die Abwärme des Motors nicht ausreicht. Dabei helfen Wärmepumpen, diese bieten die Möglichkeit, die benötigte Leistung zu reduzieren und die Reichweite zu steigern.
In dieser Arbeit werden Klimasysteme, deren Varianten und die unterschiedlichen Kältemittel dargestellt und verglichen. Zudem wurde der Stand der Technik vom Heizverhalten, den Heizvarianten und den Wärmepumpen-Konzepten untersucht. Daraufhin wurde konstruktionsmethodisch ein Verbindungselement für ein R744-Klimasystem bewertet. In Hinsicht auf die Fertigung wurde sich auf eine Vorzugsvariante festgelegt. Der Umformprozess der Vorzugsvariante wurde simuliert und optimiert.
Danach wurde das Werkzeugkonzept, der Umformschritt als auch die Dichtigkeitsprüfung für das fertige Bauteil beschrieben.
In der heutigen Mobilität spielt der elektrische Antrieb eine immer wichtigere Rolle. Durch die Politik wird die E-Mobilität gefördert und fossile Brennstoffe gleichzeitig verteuert. Dieses Vorgehen erhöht den Anteil der Elektrofahrzeuge in Deutschland stetig. Elektrofahrzeuge besitzen allerdings eine begrenzte Reichweite und lange Ladezeiten. Für die Beheizung des Fahrgastraumes wird ebenso elektrische Energie benötigt, da beim elektrischen Antrieb nur wenig Abwärme anfällt. Eine Möglichkeit, den Leistungsbedarf der Heizung zu senken, ist die Wärmepumpe.
In dieser Arbeit wird der Einsatz von Wärmepumpen und deren Komponenten im Kraftfahrzeug untersucht. Dazu wird der Stand der Technik bei der Beheizung von Elektrofahrzeug dargestellt. Anschließend wird ein Verbindungselement eines Wärmepumpensystems ausgewählt und konstruktionsmethodisch analysiert. Der Fokus liegt dabei auf den verschiedenen Möglichkeiten der Fertigung des Bauteils. Anhand einer Vorzugsvariante werden die Fertigungsschritte sowie das Werkzeugkonzept dafür vorgestellt. Durch eine Simulation wird die Machbarkeit der Fertigung dieses Bauteils bewertet und Verbesserungsvorschläge erarbeitet.
Konzept zur automatischen Steuerung des Fahrzeugflusses im End of Line Bereich der BMW Fahrzeugwerke
(2020)
In dieser Diplomarbeit wurde ein Konzept entwickelt, mit welchem der Fahrzeugfluss im End of Line Bereich der BMW Fahrzeugwerke automatisch prädiziert und weiterführend gesteuert werden kann. Dafür wurden Analysen durchgeführt, mit welchen Einflussfaktoren und Störeinflüsse ermittelt worden sind. Diese Störeinflüsse sind hauptverantwortlich für das Überschreiten von Taktzeiten, welche bisher ein zuverlässiges Prädizieren verhindern. Unter Ausarbeitung von Berechnungslogiken und der Implementierung dieser Einflüsse wurde ein Konzept erarbeitet. Dieses wurde mittels Simulation validiert und anschließend auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse optimiert. Mit Hilfe des Konzeptes wurde eine Möglichkeit geschaffen, das automatisierte Fahren von Fahrzeugen im Produktionsumfeld weiter vorantreiben zu können.
Die hier vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Erstellung einer Systematik zu Kollisionen zwischen Fahrzeugen und Tieren. Damit ein aussagekräftiges System entstehen kann, wird vorher auf Grundlagen eingegangen, die entscheidend sind für die Beurteilung von Schäden, welche durch Unfälle mit Tieren entstanden sind. Dabei werden Fakten zu Tieren, Statistiken sowie gängige Rekonstruktionsmöglichkeiten im Allgemeinen und im Speziellen reflektiert. In die daraus resultierende Übersicht werden beispielhaft einige Realunfälle eingegliedert, um einen Ausblick geben zu können, wie eine daraus hervorgehende Datenbank aufgebaut sein könnte. Im weiteren Ausblick werden zudem nützliche Fahrerassistenzsysteme zur Vermeidung von Wildunfällen genannt, sowie geeignete Präventivmaßnahmen aufgezeigt.
Die Arbeit beinhaltet die konzeptionelle Entwicklung eines Hybrid Doppelkupplungsgetriebebaukastens für Personenkraftwagen. Dieser Baukasten soll dabei verschiedene Fahrzeugklassen und Märkte bedienen können. Es wird die Notwendigkeit eines Fahrzeuggetriebes und deren Anforderungen betrachtet. Das Aufzeigen verschiedener am Markt befindlicher Produkte ermöglicht den Vergleich mit dem hier ausgelegten Getriebe. Nach der Bewertung einzelner Strukturen wird näher auf die höchste Ausbaustufe als kombinierter Parallel-Hybrid eingegangen. Durch eine firmen-interne Abstimmung wurden fahrzeugspezifische Eigenschaften und Bauraumvorgaben festgelegt. Um alle gestellten Forderungen zusammenzufassen, wird eine Anforderungs-liste erstellt. Der Schwerpunkt der Arbeit bildet die Auslegung und Konstruktion der erforderlichen Komponenten. Dabei wird eine konzeptionelle Konstruktion des Getriebewellenschnittes aller Baukastenstrukturen im 2D sowie eine abgeleitete 3D Konstruktion des Hauptradsatzes umgesetzt. Ein Ausblick, auf mögliche Verbesserungen und den weiteren Entwicklungsprozess, schließt die Arbeit ab.
Entwicklung des Fahrer-/Mannschaftsraumes eines MAN mit Doppelkabine mit feuerwehrtechnischem Ausbau
(2019)
Diese Diplomarbeit umfasst den für die Feuerwehr relevanten Ausbau des Fahrer-/Mannschaftsraumes des MAN TGL und TGM mit Doppelkabine. Es wird der Inhalt aller dafür relevanten Normen aufgeschlüsselt und anhand dessen die Sitzplatzverteilung im Mannschaftsraum festgelegt. Durch einen wissenschaftlichen Variantenvergleich werden die zwei notwendigen Sitzgestelle mit einer Aufnahme für Atemschutzgeräte ausgewählt. Alle Verkleidungsteile der Sitzgestelle werden konstruiert, an einem Prototyp getestet und bis zur Serienreife gebracht. Jedes Teil wird mit Materialnummer versehen und mithilfe von Stücklisten übersichtlich zusammengefasst. Für sämtliche den Fahrer-/Mannschaftsraum betreffende Beladung nach Norm des Tragkraftspritzenfahrzeuges mit Wasser und dem Mittleren Löschfahrzeug wird die Standardlagerung festgelegt. Zudem werden Sonderausstattungen und Zusatzbeladungen betrachtet. Alle im Fahrer-/Mannschaftsraum getätigte Arbeiten werden in einer Fertigungsdokumentation aufgeführt. Die in der Arbeit beschriebenen Erläuterungen beziehen sich auf die in der Ziegler Feuerwehrgerätetechnik GmbH & Co. KG eingesetzten Verfahren und verwendeten Komponenten.
Die Diplomarbeit mit dem Titel „Akustische Optimierung einer Innenzahnradpumpe unter Berücksichtigung des Wirkungsgrads“ befasst sich mit Entwicklungsprozessen zur Optimierung der Druckpulsation einer Innenzahnradpumpe. Diese bildet einen Hauptbestandteil von in aktiven Fahrwerken eingesetzten Motor-Pumpen-Einheiten. Diverse Untersuchungen an den Pumpenbestandteilen liefern Informationen über die Parameter zur Variation der Druckpulsation und deren Beeinflussung des Wirkungsgrades.
Zunächst folgt eine Einführung in das Thema der aktiven Fahrwerke und spezieller Fahrwerkssysteme. Darauf aufbauend werden die Bestandteile einer Motor-Pumpen-Einheit beschrieben und die Innenzahnradpumpe mit dem aktuellen Stand der Technik verglichen. Im Anschluss daran betrachtet man die im Rahmen dieser Arbeit verwendeten Prüfstande, Messabläufe sowie die zur Auswertung und deren Verständnis benötigten Einflussgrößen. Des Weiteren erfolgt die Erläuterung der erarbeiteten Modifikationsansätze und deren Versuchsabläufe. Nach den dazugehörigen Auswertungen wird auf die Umsetzung von Pumpen-Mustern mit den Maßnahmen verringerte Hohlradhöhe und vergrößerter Innendurchmesser der Axialscheiben eingegangen. Für die Enddeckel einer Pumpenbaureihe wird zudem eine überarbeitete Haltevorrichtung während der Bestückung konzipiert. Ausgehend von den Werten einer Stichprobe kann der Ausschuss an Motor-Pumpen-Einheiten durch die umgesetzten Maßnahmen voraussichtlich signifikant gesenkt werden.
Ziel dieser Diplomarbeit ist die Konzipierung und Entwicklung einer Schaltung zur Simulation von Raddrehzahlsensoren an Kraftfahrzeugen sowie der dazu benötigten Software. Dazu werden die Signale der zum Zeitpunkt der Diplomarbeit verwendeten Raddrehzahlsensoren analysiert und erörtert.
Durch einen programmierbaren Mikrocontroller werden diese Signale auf bis zu vier Kanälen nachgebildet. Es wird der Programmcode erklärt, welcher die Funktionsweise der Signalbildung sowie die Konfiguration und Bedienung über ein LCD-Display und einen Drehgeber ermöglicht. Das Simulationssystem wird auf eine Leiterplatte übertragen und mit einem Gehäuse versehen. Es wird auf die Auslegung der Leiterplatte und die Konstruktion des Gehäuses mittels 3D-Druck eingegangen. In verschiedenen praxisnahen Versuchen wird die Optimierung der Software in Erwiderung aufgetretener Probleme dargestellt. Es wird auf zukünftige Potentiale zur Erweiterung des Simulationssystems eingegangen. Außerdem sind Hinweise zur Montage, Programmierung und Bedienung des Simulationssystems beigelegt.
Abstract: Duplex steels are used for applications that require high strength and ductility combined with good corrosion resistance. An economical welding technology to handle these steels is achieved by combining the MIG and TIG arc processes. The aim is to improve welding speed and quality by utilizing a TIG-MIG hybrid welding process to join 1.4462 duplex steel with a thickness of 2 mm. The interaction between the two arcs, caused by the blowing effect, is an enormous challenge that can be counteracted with a defined torch position and current modulation. For this purpose, a variation of the MIG (pulsed and AC pulsed arc) and TIG process (AC and pulsed DC) took place. The influence of electrical parameters on process stability and material transfer was investigated. For analysis, an evaluation of high-speed recordings (5000 frames per second) and synchronized measured current/voltage curves (200 kHz) is carried out. Based on a number of selected specimens, a welding procedure test according to ISO 15614-1 is performed to determine the welding seam quality. The test includes the characterization by tensile and hardness testing and macroscopic and microscopic examination. Additionally, the specimens are examined according to ISO 5817.
The removal of bacterial infections within the root canal system is still a challenge. Therefore, the cleansing effect of established and new irrigation-protocols (IP) containing silver diamine fluoride (SDF) 3.8% on the whole root canal system was analyzed using quantitative PCR (qPCR) and 4′,6-diamidino-phenylindole-(DAPI)-staining. Extracted human premolars were instrumented up to F2 (ProTaper Gold) under NaCl 0.9% irrigation and incubated with Enterococcus faecalis for 42 days. Subsequently, different ultrasonically agitated IP were applied to the roots: control (no irrigation), 1. NaOCl 3%, EDTA 20%, CHX 2%, 2. NaOCl 3%, EDTA 20%, 3. NaOCl 3%, EDTA 20%, SDF 3.8%, 4. SDF 3.8%, and 5. NaCl 0.9%. One half of the root was investigated fluorescent-microscopically with DAPI. The other half was grinded in a cryogenic mill and the bacterial DNA was quantified with qPCR. The qPCR results showed a statistically significant reduction of bacteria after the application of IP 1, 2, and 3 compared to the control group. While IP 4 lead to a bacterial reduction which was not significant, IP 5 showed no reduction. These data corresponded with DAPI staining. With qPCR a new molecular-biological method for the investigation of the complete root canal system was implemented. The novel IP 3 had an equally good cleansing effect as the already established IP.
Im Rahmen dieser Arbeit werden die Einflüsse ausgewählter Parameter auf den Bodenwiderstand ermittelt, um Lasten an Bodenbearbeitungsgeräten bei Arbeitsmessungen vergleichbar zu machen. Weiterhin wird die Verteilung des Bodenwiderstandes, zur Ableitung allgemeingültiger Lasteingangsdaten für Bodenbearbeitungswerkzeuge, ermittelt. Dafür wird eine entsprechende Messanordnung zur Erfassung der Kräfte am Werkzeug entwickelt. Auf die Umsetzung einer hebelarmunabhängigen Kraftmessung an Werkzeugen wird dabei näher eingegangen.
Die Ergebnisse der statistischen Versuchsplanung zeigen, dass der Eindringwiderstand, die Geschwindigkeit und die Werkzeugform einen hohen Einfluss auf den Bodenwiderstand besitzen. Besonders der leicht ermittelbare Eindringwiderstand ermöglicht es, die Lasten von Arbeitsmessungen zu vergleichen.
Die Ermittlung der Verteilung des auf die Werkzeugfläche bezogenen Bodenwiderstandes zur Bodenschwere zeigt, mit welcher Höhe des Wertes zu rechnen ist. Die ermittelte Verteilung des genannten Bodenwiderstandes kann dazu verwendet werden, neue Bodenbearbeitungsgeräte entsprechend auszulegen.
Die Ausbildung neuer Prüfingenieure (PI) für die Haupt- und Abgasuntersuchung hat beim TÜV Nord eine hohe Wichtung. Um dies zu gewährleisten ist der TÜV Nord bestrebt, stets die Intensität und Qualität der Ausbildung zu verbessern. Da es möglich ist, den Weg als PI nicht nur mit einem abgeschlossenen Fahrzeugtechnik-Studium einzuschlagen, sondern ebenfalls mit Maschinenbau und Fahrzeugelektronik, wird eine intensive Ausbildung im Bereich Kraftfahrzeug benötigt. Aufgrund der hohen Komplexität der Themengebiete werden immer wieder verbesserte Lehrmethoden und dazu passende Anschauungsmaterialien benötigt.
This paper deals with systematic approaches for the analysis of stability properties and controller design for nonlinear dynamical systems. Numerical methods based on sum-of-squares decomposition or algebraic methods based on quantifier elimination are used. Starting from Lyapunov’s direct method, these methods can be used to derive conditions for the automatic verification of Lyapunov functions as well as for the structural determination of control laws. This contribution describes methods for the automatic verification of (control) Lyapunov functions as well as for the constructive determination of control laws.
Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der grundlegenden Entwicklung eines Mehrkörpersimulationsmodells zur Abbildung des vertikaldynamischen Verhaltens eines DTM-Rennwagens. Zur Begrenzung des Arbeitsumfangs werden fahrzeugerregte Bewegungen vernachlässigt und sich auf fahrbahnerregten Schwingungen fokussiert.
Das Fahrwerk eines entsprechenden Fahrzeugs wird vermessen, in dem Programm “MSC Software ADAMS Car” umgesetzt und Vereinfachungen zur Realität diskutiert. Ein Abgleich zwischen der Simulation des virtuellen Modells und der Vermessung auf einem Prüfstand wird nicht vorgenommen, jedoch anhand von geteilten Erfahrungen und existierenden Protokollen beschrieben. Der Ist-Stand des entstandenen Fahrzeuges wird analysiert und die Sensitivität der Komponenten, welche maßgeblich die Vertikaldynamik beeinflussen, werden untersucht.
Zusätzlich wird für die Erstellung von Dämpferkennlinien ein eigener Algorithmus, inkl. Benutzeroberfläche, entwickelt und beschrieben.
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der konstruktiven Vereinheitlichung zweier Motoren eines OEM, wobei es sich einerseits um einen Otto- und andererseits um einen Dieselmotor handelt. Zur Sicherung der niedrigen Herstellkosten von Verbrennungsmotoren erscheint die Nutzung von Synergien in der Herstellung verschiedener Motoren und -baureihen sinnvoll. Nach erfolgter Literaturrecherche bezüglich existierender Baukastenkonzepte verschiedener OEMs wurde für einen Hersteller ein zukünftiges Portfolio an Antriebsvarianten erstellt, das Kenngrößen wie Zylinderzahl, Arbeitsverfahren (Otto/Diesel), Hubraum, Leistung, Aufladung und Hybridisierung berücksichtigt. Die hieraus hervorgehende logische Konsequenz für einen Baukastenmotor wurde daraufhin weiter verfolgt und in CAD mit PTC Creo bezüglich Rumpfmotor (Zylinderkurbelgehäuse, Kurbeltrieb, Steuertrieb, Ausgleichswellen, Hochdruckpumpe, Wasserpumpe und Ölpumpe) konstruktiv umgesetzt. Das Ergebnis und dessen Bewertung sollen als Grundlage für weitere Untersuchungen dienen.
In dieser Arbeit werden Maßnahmen zur Optimierung des Straßenverkehrs beim Brückenbau an Bahnübergängen und Eisenbahn- und Straßenüberführungen untersucht. Das Hauptprojekt umfasst den zweispurigen Bau von Mühldorf nach Freilassing, der erste Teil dieses Projekts umfasst 2 Bahnübergänge und 11 Eisenbahn- und Straßenüberführungen.Außerdem wird der Bauablauf an diesen Kreuzungen untersucht. Für die Verkehrsgestaltung im örtlichen Straßennetz werden drei allgemeine Konzepte vorgestellt: An jeweils 13 Kreuzungen werden mögliche Probleme untersucht und für jede Situation entsprechende Lösungen bereitgestellt.
In dieser Arbeit wird versucht, alle Aspekte und Faktoren einschließlich der Vorschriften und der Lage der Region zu berücksichtigen, um optimalere Modelle zu planen. Außerdem werden alle Grundmodelle der Kreuzungen während des Brückenbaus vorgestellt, so dass ein klareres Bild des Bauprozesses entsteht. Abschließend wird der Generalplan überprüft, um die Auswirkungen des Brückenbaus auf das Straßenverkehrsnetz zu minimieren.
Erstellung einer Bedienungsanleitung und Dokumentation der Straßenzulassung für einen E-Scooter
(2022)
Das ICM – Institut Chemnitzer Maschinen- und Anlagenbau e.V. entwickelte bereits mehrere Fahrzeugkonzepte im Bereich der Mikromobilität. Aktuell wird ein neues Innovativprojekt umgesetzt. Hierbei handelt es sich um den Innvelo E-Scooter, der unter die Fahrzeugklasse der Elektrokleinstfahrzeuge eingestuft wird. Ziel ist es, für dieses Fahrzeug eine CE-Kennzeichnung zu erlangen sowie die Genehmigung zum freien Straßenverkehr zu erhalten.
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich zum einen mit der Erstellung einer Bedienungsanleitung für den Innvelo E-Scooter und zum anderen mit der Dokumentation der Straßenzulassung. Die Maschinenrichtlinie stellt inhaltliche Anforderungen an die Bedienungsanleitung, die in dieser Arbeit zusammengefasst wurden und als Grundlage für die Erstellung der Bedienungsanleitung genutzt werden konnte.
Außerdem wurde zusammengetragen, welche gesetzlichen Anforderungen ein E-Scooter erfüllen muss, um eine Straßenzulassung sowie eine CE-Kennzeichnung zu erhalten. Hierzu wurde überprüft, ob und inwieweit der Innvelo E-Scooter die entsprechenden Vorgaben erfüllt bzw. welche Schritte für eine Genehmigung im deutschen Straßenverkehr noch zu veranlassen sind.
The thesis analysis the car parks’ elements and the factors that influence the drivers’ behaviour on them. Then makes an approach to the definition of the strategy of how the car drivers search for free parking spaces. The reason for it is that there is a need to assess car parks’ design parameters in the terms of their performance. One of the decisive factors is also the drivers’ behaviour. A car park simulation based on the environment of matrices is designed and implemented in MATLAB. The algorithm for searching for the parking spaces is designed and implemented within that as well. The results of the simulation are presented.
Aufgrund strenger werdender Umweltgesetze und der Forderung zum nachhaltigen Umgang mit natürlichen Ressourcen kommen in Städten zunehmend elektrisch angetriebene Busse zum Einsatz. Jedoch kann in dem Akkumulator dieser Fahrzeuge deutlich weniger Energie gespeichert werden als im Kraftstofftank von konventionell angetriebenen Stadtbussen.
Neben dem Überwinden der Fahrwiderstände wird die in dem Akkumulator gespeicherte Energie zusätzlich auch für die Klimatisierung des Innenraumes benötigt. Verschiedene Untersuchungen haben gezeigt, dass die benötigte Leistung für die Innenraumklimatisierung vor allem bei sehr niedrigen Umgebungstemperaturen höher sein kann als der Fahrleistungsbedarf des Busses. Dies führt zu einer deutlichen Reduzierung der Reich-weite und damit zu einer Verringerung der Einsatzzeit.
Der hohe Leistungsbedarf für die Klimatisierung wird vor allem durch das häufige Öffnen der Türen verursacht. Dies bewirkt einen ungehinderten Luftaustausch zwischen dem Fahrzeuginnenraum und der Umgebung. Dabei gelangt unklimatisierte Umgebungsluft in den Bus hinein und die bereits konditionierte Innenraumluft strömt aus dem Bus heraus.
Dieser Luftaustausch kann mittels eines Luftschleiersystems reduziert werden. Derartige Systeme sind bereits aus der Gebäudetechnik bekannt und werden beispielsweise in Kaufhäusern erfolgreich eingesetzt.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde mit Hilfe von Simulationsmodellen ein Konzept für ein Luftschleiersystem für einen beispielhaften Stadtbus erarbeitet. In der Arbeit wird insbesondere auf die Auslegung dieses Systems sowie auf die thermodynamischen Prozesse im Bus eingegangen. Der Fokus liegt dabei auf der Untersuchung und der Bewertung des Betriebsverhaltens der Anlage. Hierbei werden verschiedenen Anlagenparameter und Umgebungsszenarien betrachtet und mögliche Betriebsstrategien aufgezeigt. Des Weiteren erfolgt die Darstellung der erzielbaren Energieeinsparungen.
Zum Betrieb von Achsprüfständen sind Messräder notwendig, um die äußeren Radkräfte und -momente zu erfassen. Die zu prüfenden Achsen werden bei Umweltsimulationsprüfungen mit einer korrosiven Salzwasserlösung beregnet. Bisher eingesetzte Messräder müssen zum Schutz der darauf verbauten Messtechnik vor der Salzwasserbeaufschlagung geschützt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Messrad vorgestellt, dass ohne Abdichtmaßnahmen unter direkter Salzwasserberegnung eingesetzt werden kann. Die Ausarbeitung umfasst eine Literaturrecherche zum Stand der Technik bei Messrädern und zeigt erhältliche Bauformen auf. Die Konzeptentwicklung umfasst die Erstellung und Bewertung mehrerer Lösungskonzepte eines neuen Messrades und endet mit der Festlegung einer Vorzugsvariante. Zudem wird eine Werkstoffauswahl unter Berücksichtigung der Korrosionsbeständigkeit vorgenommen. Die Vorzugsvariante wird als detailliertes CAD-Modell auskonstruiert. Schließlich wird mit der FEM (Finite-Elemente-Methode) die Anordnung der Messstellen bestimmt. Das entwickelte Messrad besitzt mehrere Ebenen zum Schutz gegen Salzwasser, wodurch eine nachträgliche Abschirmung des Messrades nicht mehr notwendig ist.
Die Diplomarbeit behandelt die Weiterentwicklung eines Mehrkörpersimulationsmodells zur Überprüfung der dynamischen Standsicherheit von Gegengewichtstaplern nach der Norm DIN EN 16203.
Durch die Ermittlung und Plausibilisierung von Eingangsgrößen, eine verbesserte Antriebs- und Lenkungsregelung und die Entwicklung einer allgemeinen Lenkachse, können zukünftig verschiedene Staplertypen auf ihre dynamische Standsicherheit untersucht werden. Außerdem stellt das Modell eine Basis für die Simulation anderer Fahrmanöver dar. Das Modell wird mit Messdaten aus einem Vergleichsversuch und einer abschließenden Parameterstudie auf seine Genauigkeit und Gültigkeit überprüft und Optimierungsansätze erörtert.
Im Rahmen dieser Arbeit werden Versuche eines bivalenten, diffusiven Brennverfahrens mit Diesel als Zündstrahl und Ammoniakzumischung durchgeführt und ausgewertet. Anschließend wird ein Simulationsmodell zur Abbildung dieses Brennverfahrens in der Simulationssoftware GT-Power erstellt und bewertet.
Zum Beginn dieser Arbeit wird dabei auf die Grundlagen der diffusiven Verbrennung sowie der Prozessanalyse eingegangen. Zudem wird auf verbrennungsrelevante Eigenschaften von Ammoniak als Kraftstoff eingegangen und der Versuchsträger sowie das Einspritzsystem beider Kraftstoffe vorgestellt. Die Versuchsergebnisse aus drei Messprogrammen werden anschließend ausgewertet und der Einfluss der Ammoniakzumischung auf das Brennverhalten diskutiert.
Auf Grundlage dieser Messungen wird ein Simulationsmodell für den reinen Dieselbetrieb und Dual-FuelBetrieb erstellt und kalibriert. Abschließend wird die Güte der Modelle anhand des Vergleiches von Messungen und Simulationsergebnissen bewertet und diskutiert.
In dieser Arbeit wird das Lane change decision aid system (LCDAS), auch Spurwechselassistent genannt, genauer betrachtet. Als Erstes werden die rechtlichen Grundlagen zu dem Thema Fahrassistenzsysteme zusammengefasst. Es wird eine Einordnung der sich am Markt befindenden Systeme erstellt. Die Funktionsweise und der Aufbau werden anhand der Systeme verschiedener Hersteller beschrieben. Es werden andere Arbeiten herbeigezogen, um die Beeinflussung des LCDAS auf das Verkehrs-geschehen zu beurteilen. Außerdem werden mögliche Fehlerquellen aufgelistet und deren jetzige Prüfbarkeit in der periodischen Überwachung beurteilt.
Ziel dieser Arbeit ist es, ein Prüfprozess zu entwickeln, um die tatsächliche Funktionalität des LCDAS zu testen.
This research investigates the Leipzigerstraße and Gießereistraße intersection in Rackwitz to enhance safety and sustainable transportation. The study analyzes existing designs that experience accidents and proposes a design plan of mini roundabout to improve safety while using the guideline Anlage von Kreisverkehren. In this project, the roundabout is planned according to the currently valid guidelines from phase 2 of the HOAI (Fee Structure for Architects and Engineers). Rainwater management strategies and traffic quality of the roundabout are considered. Additionally, cyclist-friendly paths connecting Rackwitz and Zschölkau are developed in line by using guideline ERA. The proposed roundabout design and elevated cycle paths are identified as effective solutions to enhance safety and support eco-friendly transportation. By adhering to established guidelines and prioritizing safety, this research contributes to creating a secure and sustainable urban transportation network.
In der vorliegenden Diplomarbeit geht es um die Konzipierung und Entwicklung eines Fahrwerkskonzeptes für ein vierrädriges modulares Elektrofahrzeug. Das Ziel dieser Arbeit besteht also darin, ein relevantes gemeinsames Fahrwerk für vier Varianten dieses Fahrzeug zu finden und auszulegen. Als Erstes wird der Stand der aktuell verwendeten Fahrwerke tiefgründig auseinandergesetzt, nach VDI 2225 verglichen und entsprechend der Anforderungsliste mit den Projektpartnern das Beste ausgewählt. Anschließend werden die Vorzugsvariante der Vorder- und Hinterachse mit dem CAD-Software Siemens NX 12 konstruiert und schließlich mit FEM nach Gesamtverformung und Vergleichsspannung nach Mises analysiert.
This master's thesis focuses on developing a robust framework for co-simulating microscopic traffic scenarios and vehicle dynamics, leveraging the capabilities of SUMO and CARLA. The essence of this research lies in its meticulous analysis of existing simulation tools, leading to identifying the most effective co-simulation strategies and intercommunication methods. A comparative study elucidates the strengths and limitations of these methodologies, guiding the selection of an optimal approach.
Central to the methodology is a thorough understanding and application of SUMO and CARLA, enhanced by the strategic implementation of intercommunication methods. The detailed integration of these tools and the introduction of test automation significantly boost simulation efficacy. The framework's reliability and accuracy are rigorously validated through well-defined procedures and metrics, ensuring fidelity in simulation results.
Key to this research is the design of experimental scenarios that reflect real-world traffic conditions underpinned by carefully chosen simulation parameters. These scenarios are pivotal in validating the co-simulation framework's performance, supplemented by a performance cost analysis focusing on processing efficiency. The thesis culminates with a critical discussion of the findings, addressing the research objectives and posing solutions to identified challenges. Potential areas for future enhancements are explored, highlighting the framework's limitations.
In conclusion, this thesis contributes significantly to the field of traffic simulation for autonomous driving technologies. It presents a comprehensive co-simulation framework, offering researchers and engineers a sophisticated tool for advanced testing and validation. The insights and recommendations provided are instrumental for ongoing research and development in this rapidly evolving domain.
Plasmafackeln finden ihre Anwendung in einer Vielzahl technischer Prozesse der Materialverarbeitung. Für eine optimale Ausnutzung möglicher Prozessparameter wird ein gutes Verständnis der physikalischen Abläufe im Inneren der Plasmafackel vorausgesetzt. Wechselwirkungen zwischen verschiedenen physikalischen Phänomenen während des Betriebes erschweren die Simulation des Gesamtprozesses und verlangen teils komplexe Modelle. Durch numerische Untersuchungen der Gasströmung werden in dieser Arbeit günstige Betriebspunkte als Kombination der axialen und radialen Gaszufuhr abgeleitet.
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Erstellung eines Beilegscheiben-Auswahlprogramms zur Vorspannung von Kegelrollenlagern an zweistufigen Getrieben für Elektrofahrzeuge. Dazu werden alle Getriebekomponenten auf ihren Einfluss auf die Vorspannung der Kegelrollenlager untersucht. Die Messergebnisse und das daraus resultierende mathematische Modell werden mithilfe der Reibmomentenmethode und mit DMS-Messwellen validert.
Model predictive control (MPC) is a promising approach to the lateral and longitudinal control of autonomous vehicles. However, the parameterization of the MPC with respect to high-level requirements such as passenger comfort, as well as lateral and longitudinal tracking, is challenging. Numerous tuning parameters and conflicting requirements need to be considered. In this paper, we formulate the MPC tuning task as a multi-objective optimization problem. Its solution is demanding for two reasons: First, MPC-parameterizations are evaluated in a computationally expensive simulation environment. As a result, the optimization algorithm needs to be as sample-efficient as possible. Second, for some poor parameterizations, the simulation cannot be completed; therefore, useful objective function values are not available (for instance, learning with crash constraints). In this work, we compare the sample efficiency of multi-objective particle swarm optimization (MOPSO), a genetic algorithm (NSGA-II), and multiple versions of Bayesian optimization (BO). We extend BO by introducing an adaptive batch size to limit the computational overhead. In addition, we devise a method to deal with crash constraints. The results show that BO works best for a small budget, NSGA-II is best for medium budgets, and none of the evaluated optimizers are superior to random search for large budgets. Both proposed BO extensions are, therefore, shown to be beneficial.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Verwendbarkeit von differentiellen globalen Satellitennavigationssystemen (DGNSS) und Echtzeitkinematik (RTK) in der Unfallanalytik. Dazu wurden zwei Messsysteme in Hinblick auf ihre Genauigkeit der Positions-, Geschwindigkeits-, und Fahrtrichtungsdaten untersucht. Eines der Messsysteme verfügte über einen herkömmlichen GNSS-Empfänger, während das Zweite mit einem DGNSS und RTK-Empfänger ausgestattet war. Im Anschluss an eine theoretische Einführung in das Thema der Satellitennavigation und einer Marktanalyse wurden verschiedene Fahrversuche durchgeführt, die sich an den Anforderungen der Unfallanalytik orientierten. Dabei wurde die Messgenauigkeit der Systeme unter günstigen und ungünstigen Bedingungen in Bezug auf die Satellitensignalverfügbarkeit getestet.
Nach der Auswertung der Versuche und der Fehlerbetrachtung wurde im Fazit ein Überblick über die Ergebnisse sowie ein Ausblick über weiteres Forschungspotential gegeben.
Infolge neuer alternativer Antriebskonzepte im Nutzfahrzeugsektor sollen im Rahmen dieser Diplomarbeit ein elektromechanisches und ein pneumatisches Aktuierungssystem für den Antriebsstrang eines rein elektrischen Nutzfahrzeuges entwickelt und anschließend zueinander verglichen werden.
Dazu wird zunächst der Stand der Technik von elektrischen Nutzfahrzeugen und Antriebseinheiten untersucht. Ebenfalls werden die als Schaltelemente verwendeten Klauenkupplungen unter Berücksichtigung funktionaler Anforderungen durch die Aktorik ausgelegt. Den Schwerpunkt der Arbeit bildet die Konzeptentwicklung durch eine Simulation, Optimierung und konstruktive Umsetzung der Aktuierungssysteme für das Referenzgetriebe. Darauf aufbauend folgt ein technischer und wirtschaftlicher Vergleich der Gangsteller. Die technischen Bewertungskriterien, wie Package, Schaltdynamik und Energieaufnahme werden auf Basis der Simulations- und Konstruktionsdaten ermittelt. Zur wirtschaftlichen Bewertung wird eine Kostenanalyse der Aktoren durchgeführt.
Die vorliegende Master Thesis befasst sich mit dem Verschleißverhalten torsionsmoment-übertragender Bauteile des Antriebsstranges am Beispiel von Seitenantriebswellen.
Die permanente Belastung der Bauteile durch Antriebs- bzw. Schubmomente erhöht die Reibung in den homokinetischen Gelenken und führt zur Abnutzung der Oberflächen. Mithilfe einer Methodik soll innerhalb der Entwicklung eine Schädigungsziffer definiert werden, die Aufschluss über das Verschleißbild nach Abschluss eines definierten Kurses mit einer bestimmten Länge gibt.
Unter Beachtung dieser Schädigungsziffer soll während der Kundennutzungsdauer eine Schadensfrüherkennung ermöglicht werden. Weiterhin wird auf Schwierigkeiten bei der Anwendung dieses Verfahrens hingewiesen und eine Beurteilung zur Umsetzbarkeit in Serienfahrzeugen gegeben.
Experimental tests on the type-approval of motor vehicles with regard to safety belt anchorages, ISOFIX anchorages and ISOFIX top anchorages have been carried out in accordance with Regulation No. 14 UNECE. From the design stage, the safety belt anchorages must comply with the requirements for the installation of a safety belt and reduce slipping and damage to the belt while wearing it. These can be components of the seat structure or of the body's resistance structure, which have the role of fastening the seat belts. The position of the anchor points is determined by the R point. The R point is defined as the seat reference point on the seat. This point is set by the vehicle manufacturer for each seat in the vehicle. In this paper, two models of chairs were tested. Both seat models are equipped with seat belts anchored at three anchor points. Seat belt anchorages were tested simultaneously using parallel force devices. These traction devices are placed on the seat cushion and are pressed into the seat back. The pulling device has a vertical pulling arm, which has the role of anchoring the steel wire cables. Two test forces are applied simultaneously to the anchor points during the test.
This study aimed to investigate the component structural behaviour and response under overturned truck crash that subsequently collides with road-side pole or tree. The safety of the truck occupants in an accident is very important and should be considered in the process of cabin design. Specific focus will be on the structural integrity of the truck cabin in response to a collision with a cylindrical pendulum. In the past, dynamic analysis was done by real world testing. Nowadays crash simulation is proven to be much more efficient by being a virtual representation of destructive crash impact and providing opportunities to reduce the number of physical prototypes consumed for design verification, thus reducing development time. According to cab strength tests (ECE R29), the cabin body of the truck shall be attached to the chassis in such a way that in the event of impact it ensures a sufficient survival space and eliminates the risk of injury. This paper investigates the FE (finite element) simulation of a frontal impact on the cabin structure to validate the cabin according to the ECE regulation 29 tests. The study also includes the assessment of the energy absorption capabilities of the cabin during the pendulum impact. The pendulum impact was carried out using Ansys LS-Dyna explicit solver to evaluate the cabin strength under the loads.
Das Ziel der vorliegenden Diplomarbeit war es, die Varianten der Luftfederkomponente zu erörtern und darzustellen. Weiterhin sollte ein Berechnungstool zur Auslegung der Komponente Luftfeder entstehen. Dieses soll Eingangsdaten vom Hersteller aufnehmen können und entsprechende Daten zur resultierenden Luftfeder für einen Lieferanten ausgeben können. Im Zuge der Auslegung wurde auf die einzelnen Berechnungen der Werte eingegangen und die entsprechenden Formeln hergeleitet. So sollen die Werte der Berechnung dargestellt und im weiteren Konzeptionsprozess der Fahrzeugplanung genutzt werden können. Zur Validierung der Richtigkeit des Berechnungstools wurden die dadurch berechneten Werte mit den Werten real existierender Luftfedern verglichen. Zusätzlich wurde ein parametrisches CAD-Modell der Luftfeder erstellt und die einzelnen Bestandteile dargelegt. Die Diplomarbeit ist sowohl für Studierende im Studiengang Kraftfahrzeugtechnik und anderen technischen Studiengängen als auch für Ingenieure im Bereich der Fahrzeugentwicklung interessant.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Analyse und Identifikation von aerodynamischen Strömungstopologien der Rad-Radhaus-Strömung des generischen Prinzipkörpers DrivAer. Die numerischen Untersuchungen am Fahrzeughalbmodell des DrivAer-Körpers werden für eine hinreichend exakte Simulation der Strömungstopologien mit Bodensimulation und Durchströmung des generischen Modells durchgeführt. So wird neben der Umströmung auch die radseitig aus einem generischen Motorraum austretende Kühlluftströmung und die Wechselwirkung mit der bewegten Fahrbahn simuliert. Dabei wird die Felgenrotation mittels rotierenden Bezugssystems (MRF) und der Kühlerwiderstand in Form eines aufgeprägten Druckgradienten (poröses Medium) modelliert.
An vereinfachten numerischen Modelluntersuchungen werden zunächst Erkenntnisse über das physikalische Verhalten und dem Umgang mit rotierenden Bezugssystemen, sowie porösen Medien gesammelt und für die anschließenden Simulationen am DrivAer-Körper genutzt. Die sowohl stationären als auch instationären Strömungssimulationen am DrivAer-Körper beschränken sich vorrangig auf die Identifikation der entstehenden Wirbelstrukturen und Wirbelsysteme der Vorderachse.
Dazu werden die mit STARCCM+ ermittelten CFD-Simulationsergebnisse mit fundierten Forschungserkenntnissen aus Experiment und Simulation validiert.
Abschließend werden in einer Simulationskritik die numerische Modellbildung und die Simulationsannahmen hinsichtlich ihres Wertebereichs validiert und Verbesserungsmöglichkeiten für zukünftige Arbeiten herausgearbeitet.
Ziel dieser Diplomarbeit war es, den Aufbau und die Funktion eines sich im August-Horch-Bau an der Westsächsischen Hochschule Zwickau befindenden Prüfstandes zu ermitteln, der die Änderungen von Radstellungsgrößen während der vertikalen und horizontalen Belastung eines Fahrzeuges simulieren soll. Dieser Prüfstand wurde von einem mittlerweile nicht mehr an der Hochschule tätigen Professor in Eigenregie aufgebaut. Weil dazu keinerlei Aufzeichnungen vorhanden waren, war auch dessen genaue Funktion unbekannt. Nach grundlegenden Betrachtungen zu Radstellungsgrößen und Radaufhängungen gibt diese Arbeit einen Überblick über die einzelnen Bestandteile und die Funktion der am Prüfstand verwendeten pneumatischen Aktorik und deren elektrischer Ansteuerung, mit der die Belastungen an einem Fahrzeug, etwa beim Einfedern oder bei Kurvenfahrt, nachgestellt werden. Zudem werden der Ablauf und die Ergebnisse von Versuchen dargestellt, die mit dem Prüfstand zu Testzwecken durchgeführt wurden und die Funktionalität des gesamten Prüfaufbaus bestätigten. Der Prüfstand soll nun in Zukunft unter anderem für Praktika der Hochschule genutzt werden.
Die Europäische Union legt für 2020 fest, dass der CO2-Grenzwert von 95g CO2/km für 95% aller zugelassenen Neuwagen erreicht werden muss. Realisiert werden kann dieses Ziel nur mit der stetigen Optimierung der Fahrzeuge. Oftmals steht nur die Antriebstech-nologie im Vordergrund, doch auch die Fahrwiderstände beeinflussen die Abgasemissionen. Besonders der Luftwiderstand wird ab 60 km/h zur dominierenden Widerstandsgröße. Genau dieser Sachverhalt ist der Ursprung dieser Diplomarbeit. Das vorliegende Dokument beleuchtet den Fahrzeugunterboden und dessen Anbauteile. Die Herausforderung ist es, den Schließungsgrad des Hinterwagens mit flexiblen Materialien zu erhöhen und die aerodynamische Wirkung zu untersuchen. Die Schließung könnte für Instabilitäten am Fahrzeug sorgen, die durch diverse Einfluss-faktoren hervorgerufen werden. Die Korrelation mit dem Gesamtfahrzeug wird umfangreich mittels einer 360°-Bewertung untersucht, die auf Betriebs- und Produktionseinflüsse eingeht. Sekundär werden neuartige, flexible Materialien und deren Verarbeitung unter-sucht. Anschließend werden die gewonnen Erkenntnisse in einer Anforderungsliste zu-sammengetragen und die Integrationsfähigkeit in Derivate geprüft. Anhand dieser Voruntersuchung werden Varianten gebildet, woraus sich eine Vorzugsvariante herauskristallisiert.
In dieser Diplomarbeit werden hochschwangere Testpersonen sowie nichtschwangere Vergleichspersonen durch den neuropsychologischen SCL-90-Test sowie den verkehrsmedizinischen Corporal Plus-Test auf deren psychische Belastungen und Fahrtauglichkeit getestet und deren Testergebnisse einzeln Ausgewertet sowie miteinander verglichen.
Es soll untersucht werden, ob Schwangere vor der Entbindung aber auch noch während der Stillzeit durch hormonelle Umstellungen im Körper sowie psychische Belastungen in ihrer Fahrtauglichkeit beeinträchtigt werden.
In heutigen Elektrofahrzeugen kommen akustische Probleme kleiner Teilsysteme zum Vorschein, da diese nicht mehr durch laute Verbrennungsmotoren übertönt werden. Deshalb rücken verschiedene Akustikprobleme in den Vordergrund der Fahrzeugentwicklung. So steht auch die Analyse der Bremssysteme und derer akustischen Verhalten im Vordergrund der Komfortverbesserung.
In dieser Arbeit mit dem Titel „Akustische Schallquellen und Übertragungspfade von integrierten Bremsregelsystemen“ wird ein Bremssystem sowie dessen Verbindung zum Innenraum untersucht. Dazu werden in verschiedenen Messungen sowohl Körper- als auch Luftschall überprüft und deren Ausbreitung, auch Transferpfad genannt, analysiert. Des Weiteren sollen die Akustikschallquellen genauer bestimmt und aufgezeigt werden. Auf dieser Grundlage sollen Konzepte entwickelt werden, welche die Schallpegel im Fahrzeuginnenraum senken und weitere Übertragungswege aufzeigen sollen.
Durch verschiedene Ideen werden die Schallpegel unter Ausnutzung der Methoden von Dämpfung, Dämmung und Tilgung merklich reduziert. Die so entstandenen Schallpegel zeigen weitere Transferpfade und kritische Bauteile auf, welche im Sinne der Akustik kritische Verhalten aufweisen.
Die vorliegende Arbeit beschreibt ein Konzept für die Beheizung und Kühlung eines Ver-waltungsgebäudes, bei der die Grundlast für den Wärmeumsatz durch Bauteilaktivierung geschieht. Für die Heizwärmebereitstellung wird vorrangig eine Wärmepumpe eingesetzt, die über Erdsonden dem Erdreich die Heizwärme entzieht. Ein zusätzlicher Pelletskessel deckt die Spitzenlast der Heizung ab. Im Kühlbetrieb werden die Erdsonden zur freien Kühlung und als Rückkühler für die als Kältemaschine genutzte Wärmepumpe eingesetzt. Um eine normgerechte Konzeption zu erhalten, werden Betrachtungen zum europäischen und nationalem Regelwerk angestellt. Als Grundlage wird ein reales Bauobjekt gewählt, das anhand grundlegender Betrachtungen und Nutzungsanalysen dargestellt wird. Neben der Heiz- und Kühllastberechnung werden Anlagenvarianten für die verschiedenen Ge-bäudezonen entwickelt. Unter Berücksichtigung ökologischer und ökonomischer Aspekte werden die betreffenden Bauteile ausgewählt und nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik dimensioniert. Außerdem wird ein Regelungskonzept der hydraulischen Kühl- und Heizsysteme entwickelt. Das Konzept wird hinsichtlich der Investitions- und Betriebs-kosten untersucht und die zu erwartenden CO2-Emissionen werden abgeschätzt.
Die vorliegende Diplomarbeit beinhaltet die Grundlagenforschung, sowie den Entwicklungs-, und Konstruktionsverlauf eines mechanisch-hydraulischen Zusatzsystemsfür Fahrwerk-Schwingungsdämpfer, wie sie in Rennsportfahrzeugen zum Einsatz kommen. Benannt ist dieses Projekt mit dem Kürzel "IDC - Intelligent Damping Control", welchesnach dem Gesetz der Massenträgheit funktioniert und somit auch als Trägheitsventil bezeichnet werden kann.
Durch Darstellung von Baugruppenentwürfen und weiteren entwicklungsspezifischen Erkenntnissen wird die Herangehens-, und Funktionsweise der beiden finalen Konstruktionsvarianten beleuchtet. Abbildung undErläuterung der zu erwartenden Dämpfungsverläufe geben Einblick in die Kraft-, Weg-, Geschwindigkeits-, und beschleunigungsabhängigkeit dieses Konzeptes. Dies reflektiert den Bezug der Parameter auf dieWirkungsweise des Systems.
Einblicke in den Stand der Techni beleuchten die themenspezifischen Ansätze im Hause der Firma KW-Automotive Gmb, sowie anderer Hersteller. Die Beschreibung der Nachfolgeuntersuchungen dient zu späterem Zeitpunkt der Projektbearbeitung, als Hilfestellung in der Systemkonfiguration und beim Auftreten möglicher Abweichungsursachen.
Im Verlauf dieser Diplomarbeit wurde eine universell einsetzbare Frontblitzer- Halteeinrichtung für das Behördenfahrzeug Volkswagen Passat B9 – VW492 bis hin zu einem Lieferantenanfragestatus auskonzipiert.
Hierbei lag das Augenmerk auf einer Kombination mehrerer korrelieren Anforderun-gen. Die Halterung war so zu konstruieren, dass eine Montage der zuvor definierten Frontblitzer-Typen in allen Ausstattungsvarianten des VW492 – Passat B9 ermög-licht wird, sodass tatsächlich jeder Kundenanforderung entsprochen werden kann.
Hierzu wurde aus einer umfassenden Situationsanalyse eine Anforderungsliste de-finiert, welche die Grundlage der CAD-gestützten Konstruktion mehrerer Varianten bildete.
Anhand unterschiedlicher Anforderungswichtungen wurden drei Varianten konstru-iert. Nach der Fertigung von Prototypenteilen konnte eine Vorabbetrachtung der Lichtwerte mit Unterstützung der Firma Hänsch Warnsysteme durchgeführt werden. Die ermittelten Größen wurden einer Auswertung unterzogen, mit dem Ergebnis, dass die Lichtwerte, durch eine vollständige Integration der Frontblitzer in vorhan-dene Serienkomponenten, nicht erreicht werden konnten.
In Form einer Nutzwertanalyse nach VDI 2225 Blatt 3 konnten die Parameter zu-sammengefasst und bewertet werden. Hierzu wurden Angebote qualifizierter Liefe-ranten eingeholt. Daraus ergibt sich, dass die Variante II den höchsten Nutzwert aufweist und somit als Vorzugsvariante gilt.
Anschließend wurde eine Produktdokumentation erstellt, auf deren Grundlage die Endmontage der entwickelten Frontblitzer-Integration durchgeführt werden kann.
Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der grundlegenden Auslegung einer Fahrwerks-kinematik für die Hinterachse eines zwei-sitzigen Sportcoupés. Dabei werden die Rad-stellungsgrößen bewertet und die Anbindungspunkte der Fahrwerkslenker so gewählt, dass dem Fahrzeug ein sportliches und sicheres Fahrverhalten verleiht wird. Des Weiteren soll das Fahrzeug für den Rennstreckenbetrieb vorgesehen werden und beispielsweise zu
Thermodynamische Analyse unterschiedlicher Miller-Brennverfahren mit erhöhtem Verdichtungsverhältnis
(2019)
Die Anwendung des Miller-Brennverfahrens stellt eine Möglichkeit zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs bei aufgeladenen Ottomotoren dar. Strengere Emissionsvorschriften, die in Zukunft gelten werden, erfordern die Ausnutzung weiterer Einsparungspotentiale zur Emissionsreduzierung. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird ein Brennverfahrensvergleich zwischen unterschiedlichen Miller-Brennverfahren gestellt. Zunächst werden die vermessenen Brennverfahren detailliert vorgestellt. Mit dem Hauptaugenmerk wurden Untersuchungen am Motorenprüfstand mit einem Einzylinder-Versuchsmotor durchgeführt. Der besondere Aufbau und die Durchführung der Messungen werden erläutert. Die Messergebnisse werden ausgewertet und anschließend mit den Methoden der thermodynamischen Prozessanalyse untersucht und bewertet. Hierfür wird das 1D-Ladungswechselprogramm GT-Power verwendet, welches darüber hinaus mittels messbegleitender Simulation die Prüfstandsuntersuchung unterstützt. Dabei wurde vor allem die Methodik der
Diese Diplomarbeit behandelt die entwicklung und Visualisierung eines Kohlefaserverbundwerkstoff Pedalcars auf Basis eines Lastenhefts und vorgegebenen Packages. Es wird auf die Erstellung eines Lastenheftes, die Design- und Formfindung, die technische Umsetzung sowie die Erstellung einer CGI-Umgebung und darauffolgender Visualisierung in dieser, eingegangen.
Auf Basis des Lastenhefts und des inbegriffenen Packages wird mithilfe von Designtechniken ein Formfindungsprozess abgearbeitet welcher zu einem Finalen Design führt. Im Verlaufe der technischen Umsetzung wurde auf die Herstellbarkeit einer CFK Karosserie in Monocoque Bauweise eingegangen und konstruktive Umsetzung von Fahrwerk und Lenkung erläutert. An dem im Cinema4D entstandenen Modell wird der Ablauf einer Visualisierung in einer 3D Umgebung dargstellt, Techniken erläutert und ein Ausblick in die Zukunft gegeben.
Das Ziel der Diplomarbeit war die Erforschung, ob sich mit einer neuen Messmethode Reifenkräfte auf inhomogenem Untergrund (Schnee) aufzeichnen und anhand dessen die Reifen miteinander vergleichen lassen. Mit einem Testfahrzeug ausgestattet an hochwertigem Messequipment erfolgten durch drei unterschiedliche Reifentypen, Sommer, Winter und All Season die ersten Versuchsfahrten auf einem Schnee imitierten Untergrund (polierte Kacheln) auf dem Prüfgelände in Papenburg. Nach Analyse der aufgezeichneten Messwerte waren Differenzen zwischen den drei Reifentypen erkennbar. Die finalen Testfahrten auf dem Hankook eigenen Prüfgelände in Ivalo (Finnland) mit einer permanenten Schneeoberfläche sollten die Differenzen zwischen den Reifen bestätigen. Zu Beginn konnten keine feststellbaren Unterschiede von den verschiedenen Reifentypen aufgezeigt werden. Durch Literaturrecherche gelang es über einen neuen Berechnungsvorgang alle Reifen über deren Kraftübertragung zu unterscheiden. Für eine Plausibilitätsprüfung konnten die Daten zum Teil mit einer anderen Messmethode von Hankook verglichen werden. Es bedarf noch einer größeren Anzahl von Tests, um die neue Messmethode zu verifizieren. Dennoch konnte eine Empfehlung für eine neue Prüfmethode aufgrund konstanter Messwerte gegeben werden.
Diplomarbeit Schönherr, Tim
(2022)
Für den Bau eines Blockheizkraftwerkes mit dem Ziel der schadstofffreien Energieversorgung soll ein im Zweitaktverfahren betriebener Wasserstoff-Verbrennungsmotor als Antriebseinheit zum Einsatz kommen. Dafür wird in Zusammenarbeit der IAV GmbH Stollberg und der Westsächsischen Hochschule Zwickau ein Forschungsmotor gebaut und erprobt.
Im Rahmen des H2T®-Projekts entstand zur Unterstützung des Prüfstandsaufbaus die vorliegende Diplomarbeit.
Zunächst wurde die Fertigung der Kurbelgehäusekonstruktion durch die Erstellung von Rohteil- und Fertigteilzeichnungen sowie Stücklisten betreut. Des Weiteren wurde die Entwurfsauslegung des benötigten Schwungrades erarbeitet, woran die Anbindung zur Kurbelwelle und die Abstimmung der Gelenkwelle anknüpft. Zusätzlich erfolgte im Rahmen dieser Arbeit die Planung des Prüfstandsaufbaus, in welcher die Medienkreisläufe wie Schmieröl- oder Kühlwasserkreislauf aufgebaut wurden. In diesem Zusammenhang wurden die notwendige Messtechnik und die erforderlichen Konditioniereinrichtungen entworfen. Hierbei mussten zusätzliche Bauteile und Fertigteilzeichnungen für die Messtechnikanbindung konstruiert und erstellt werden.
Weiter wurde im Schmierölkreislauf ein erstes Konzept zur Zylinderlaufbahnschmierung entwickelt. In Verbindung dazu wurde eine Ölwanne sowie das Konzept der Motorlagerung in 3D-CAD erstellt.
In der vorliegenden wissenschaftlichen Arbeit wird neben der Testung eines geeigneten Messgerätes zum mobilen Einsatz für Sachverständige ein neues Messverfahren entwickelt, welches den gesetzlichen Grundlagen entspricht, sich an den Prüfbedingungen der WDK-Leitlinie 107 orientiert und in einer vollständigen Begutachtung der Rad-Reifen-Kombination nach § 21 StVZO verwendet werden kann.
Der in diesem Rahmen getestete GPS-Chip bewies sich als geeignetes Messgerät mit der notwendigen Genauigkeit für das Messverfahren.
Durch verschiedene Einflussfaktoren auf die Geschwindigkeitsmessung wird zu Beginn ein Überblick zu den Rad-Reifen-Grundlagen, ergonomischen Ableseschwierig-keiten sowie den zur Verfügung stehenden Messgeräten geschaffen und auf die Funktionsweise hingewiesen.
Folgend werden sich mit der fahrzeuginternen Geschwindigkeitsmessung eines Fahrzeuges beschäftigt sowie die gesetzlichen Grundlagen für das spätere Messgerät hinsichtlich Genauigkeit, Eichung und Kalibrierung diskutiert.
Aufgrund weiterer Entwicklungen im Bereich der Geschwindigkeitsmesstechnik werden aktuelle GPS-Messverfahren diskutiert und in die Messung einbezogen.
Unter der Verwendung eines geeichten Correvit-Sensors und eines Rollenprüfstandes der WHZ konnten aussagekräftige Diagramme über die Genauigkeit der Messmethoden erstellt werden. Ergänzt werden diese durch Prüfprotokolle von externen Tachometerüberprüfungsunternehmen. Aus dem Vergleich geht ein deutlich sichtbarer Vorteil für dynamische Messungen auf der Straße mit GPS-Messgeräten gegenüber Rollenprüfstandmessungen hervor.
Die durchgeführten Untersuchungen zeigen auf, dass der GPS-Chip für die Ermittlung der IST-Geschwindigkeit im Rahmen der Betriebserlaubnisbegutachtung nach derzeitigen gesetzlichen Vorschriften die exaktesten Ergebnisse mit der Angabe einer aktuellen Messungenauigkeit erzielt.
Durch eine logische Toleranzangabe im Protokoll werden verschieden starke Umwelteinflüsse auf das Messergebnis, welche bei der Benutzung dieses Messverfahrens entstehen, berücksichtigt.
Für die DEKRA Automobil GmbH Niederlassung Chemnitz entsteht ein neues Messverfahren, welches im Gesamtumfang mit notwendigem und teilweise selbst konstruierten Equipment für 1490 Euro vom Unternehmen Motorrad Unger inklusive ständiger Bereitschaft bei Problemen zu Verfügung steht.
Um die hochgesteckten Umweltziele und die Reduktion von Luftschadstoffen speziell im Verkehrssektor zu erreichen, hat die Europäische Union die Clean-Vehicle Richtlinie zur Beschaffung sauberer und emissionsfreier Busse erlassen. Durch festgelegte Beschaffungsquoten sind die Verkehrsbetriebe dazu verpflichtet, sich mit den neuen und alternativen Antrieben auseinanderzusetzen und sie in die eigene Fahrzeugflotte zu integrieren. Trotz der derzeit bereits sehr umweltschonenden Gasbusflotte der Städtische Verkehrsbetriebe Zwickau GmbH ist eine Integration von komplett emissionsfreien Fahrzeugen unumgänglich. Diese Arbeit befasst sich daher zunächst mit dem Hintergrund der Richtlinie sowie der nationalen Umsetzung. Es werden die zur Erfüllung der Richtlinie vorhandenen Technologien aufgezeigt und näher beschrieben. Weiterhin wird der aktuelle Stand bei der SVZ beleuchtet und anschließend aufgezeigt, welche Möglichkeiten sich für den hiesigen Verkehrsbetrieb ergeben und welche Nebeneffekte damit einhergehen.
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Darstellung von unterschiedlichen Lichtverteilungen in einer virtuellen Umgebungssimulation. Es wurden für diesen Zweck unterschiedliche Softwares mit verschiedenen Lösungsansätzen ausgiebig getestet.
Als Ergebnis sollten die Lichtverteilungen mit unterschiedlichen Fahrstilen, verschiedenen Fahrparametern wie Geschwindigkeit und Neigungswinkel, getestet und bestmöglich verglichen werden. Dies wurde zuerst statisch am Monitor und zur späteren Folge dynamisch in einer/m VR-Brille / Wide Screen Monitor dargestellt. Durch solche Vergleiche wurden bestehende mit noch zu entwickelnden Lichtverteilungen verglichen und bewertet.
Active Traffic Management Systems – Developing a Package of Measurements for the City of Füssen
(2021)
Intelligent Transportation Systems (ITS) and Active Transportation and Demand Management (ATDM) are new commanders in the world of transportation engineering. The combination of ATDM and ITS has created a concept called “Active Traffic Management (ATM)”. The world’s ATM is getting a higher point for major technological changes that have been bringing new ways in public and private transport managing, decision making, smart cities, traffic control, safety and environment.
The management, control, influence of travel demand and traffic flow in transportation facilities is referred to as ATM. Actions are taken in real time to improve system performance, such as preventing or delaying breakdown conditions, enhancing safety, encouraging sustainable travel modes or cutting emissions, using archived data and or/predictive methods.
In this Master's thesis, it has been exanimated the prominent different areas of Active Traffic Management in traffic engineering with a special focus on the sections of traffic management, signal control, and simulations with the program VISSIM. To discuss this issue, this paper begins with a brief introduction of the names and concepts of the current technologies in ATM, followed by an example. Important data and challenges for the study case of the city of Füssen in Germany will be presented in the text, subsequent to some results, conclusions and recommendations. In addition, the current and alternative scenarios with their respective level of service are researched according to German regulations. A simulation of different nodes has been modeled to observe the respective delays, level of services and emissions of the intersections selected in the city.
Keywords
Traffic Engineering, Intelligent Transportation Systems (ITS), Active Traffic Management (ATM), Level of Service (LOS) and Traffic Simulation.
Die Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Auswahl der Fertigungstechnologie und den dazu gehörigen Komponenten zur Fertigung eines Schräglenkers für den XL1 von Volkswagen als einteiliges Hohlschalenelement im Faserverbund. Der Fokus liegt dabei auf einer einfachen aber dennoch hochwertigen Fertigung des Faserverbundbauteiles, welche übergreifend auch für andere Bauteile der Automobilindustrie Anwendung finden soll.
Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit den methodischen Ansätzen für ein projektorientiertes Wissens- und Dokumentenmanagement bezogen auf den Bereich der Fahrzeugentwicklung. Der genaue Anwendungsfall bezieht sich auf eine Abteilung der Entwicklung und Forschung der BMW Group. In diesem Zusammenhang entsteht ein anwendungsorientiertes Konzept, mit dessen Hilfe das Wissen sowie die vorliegenden Dokumente innerhalb der Abteilung strukturiert werden können. Dazu wurden die Anforderungen an ein solches System aufgezeigt sowie verschiedene mögliche Anwendungen validiert.
Das Ziel dieser Arbeit ist es, das Fahrwerk sowie die Karosserie des Mercedes-Benz Sprinters W907 auf die Zusatzmasse einer Panzerung auszulegen. Dabei wird auf mögli-che Sonderaufbauten des Fahrzeuges und, zur Verdeutlichung der Panzerungsmasse, auf verschiedene Panzerungsvarianten eingegangen.
Um die Folgen der zusätzlichen Masse auf die Karosserie des Sprinters aufzuzeigen, wird eine FE-Analyse durchgeführt. Die theoretische Betrachtung der durch die Panzerung zu-sätzlich eingebrachten Masse in den Sprinter W907 gibt Aufschluss über die spätere Achslastverteilung des Fahrwerks. Die Ergebnisse dieser beiden Analysen zeigen Schwachstellen im Bereich der Scharniere der Vorder- und Hecktüren sowie eine Überlas-tung der Vorderachse und Hinterachse, vorrangig den Sprinter Tourer betreffend.
Die vorderen Scharniere wurden durch eine Neukonstruktion mit doppelter Führung des Scharnierbolzens ersetzt. Anhand eines Typenvergleiches mit dem Vorgängermodell W906 stellte sich heraus, dass die Basis beider Transporter identisch ist und es sich nur um ein Facelift handelt. Somit können die Erkenntnisse der Firma Farmington Automotive GmbH (WELP Holding GmbH) im Bereich des Fahrwerkes und der Karosserie von dem gepanzertem Vorgängermodell übernommen werden.
Mit stetiger Weiterentwicklung moderner Kraftfahrzeuge wächst auch der Anspruch diese, umweltfreundlicher, sicherer und komfortabler zu gestalten. Dieser steigende An-spruch bedeutet auch in vielen Fällen ein Mehrkostenaufwand für den Unterhalt der Fahr-zeuge in vielerlei Hinsicht, was die Halter dazu bestrebt, Fahrzeuge zu Ihrem Vorteil zu manipulieren.
Die softwareseitigen Möglichkeiten zur Manipulation steigen mit zunehmender Tendenz, Regelungen vollelektronisch über eine Software zu führen. Um diese Manipulationen er-kennbar zu machen, benötigt es sich stetig weiterentwickelnde Überprüfungssoftware.
Diese Arbeit beschäftigt sich damit, welche Hardware- und Softwaremanipulationen an Fahrzeugen während einer Hauptuntersuchung nach § 29 StVZO zu erkennen sind und welche unerkannt bleiben.
Im Zuge der Digitalisierung und des technologischen Fortschritts sind Unter-nehmen bestrebt bestehende Anlagentechnik kontinuierlich zu verbessern, um die Effizienz der Maschinen zu erhöhen. Die vorliegende Arbeit soll dabei helfen Potenzialfelder diesbezüglich zu ermitteln und ggf. bei der Ideenfindung für neue Technologien unterstützen. Mit Hilfe eines Reifegradmodells kann die Anlagentechnik im Sinne der Industrie 4.0 bewertet werden. Cyber-physische Systeme dienen als Referenz und beinhalten Schwerpunkte, die als Bewertungs-grundlage genutzt werden können. So wurden in der Arbeit Handlungselemente identifiziert, welche jeweils in fünf aufeinander aufbauende Entwicklungsstufen unterteilt wurden. Diskussionsleitfäden dienen dazu den Ist-Stand der Fertigungsanlage zu ermitteln. Mit aufgestellten Verbesserungszielen kann über Verknüpfungen mittels Matrizen der Soll-Stand der Fertigungsanlage ermittelt wer-den. Im Anschluss hilft eine Relevanzmatrix dabei, die ermittelten Handlungselemente ihrer Wichtigkeit nach, zu priorisieren. Für die bewertete Beispielanlage wurden abschließend drei Handlungsempfehlungen ausgearbeitet, welche einen Beitrag zur Verbesserung der Fertigungsanlage, hinsichtlich Industrie 4.0, leisten sollen.
In dieser Arbeit wird das Potential der Effizienzsteigerung von modulierenden Luft-Wasser-Wärmepumpen ausgehend von Temperaturunterschieden zwischen Tag und Nacht untersucht. Es werden Parameter wie Gebäudetyp, Gebäudenutzung, Gebäudespeicherfähigkeit, unterschiedliche Hydraulikschaltungen, Wärmeübergabesysteme, Gebäudestandort und Außentemperaturverläufe variiert. Die Variationen werden mittels Polysun Simulationssoftware ausgewertet und verglichen.
Für die betrachteten Varianten ergaben sich keine signifikanten Effizienzsteigerungen unter Ausnutzung höhere Tagestemperaturen. Es ist jedoch gelungen eine Vielzahl an Testvarianten zu erstellen und die Abhängigkeiten verschiedener Auslegungsparameter für die Auswahl einer geeigneten Wärmepumpe zu beschreiben.
Diese Diplomarbeit befasst sich mit der turnusmäßigen Überprüfung und Begutachtung von Rollenbremsprüfständen im KFZ-Prüfwesen, den sogenannten Stückprüfungen und Kalibrierungen. Zu Beginn wird mittels einiger mit der Thematik eng korrelierenden, aus der Literaturrecherche bekannten Werke der Stand der Technik erläutert. Es werden Bremsprüfstände in ihrer Bauform und -art und Funktionsweise vorgestellt, insbesondere Rollenbremsprüfstände, deren Kalibriermethoden den Kern dieser Arbeit bilden.
Der nächste Abschnitt 3
Entwicklung und Applikation eines Modells zur Füllungserfassung für eine Otto-DI-Motorsteuerung
(2019)
Die Entwicklung an Verbrennungsmotoren und deren Komponenten erfolgt heutzutage nicht mehr ausschließlich beim Hersteller. Auf Grund der steigenden Komplexität eines Verbrennungsmotors nimmt die Zulieferindustrie einen immer größeren Bereich in diesem Entwicklungsprozess ein. Applikationssteuergeräte mit passendem Datenstand werden nur in Ausnahmefällen von den Fahrzeugherstellern an Zuliefererfirmen für Entwicklungsarbeiten bereitgestellt. Eine Alternative bieten Prototypensteuergeräte, die auf die Erfordernisse der Entwicklungsingenieure zugeschnitten werden können. Ein Beispiel für ein offenes, kostengünstiges und seriennahes Prototypensteuergerät stellt die FlexECU der Firma ETAS dar.
Hauptbestandteil dieser Arbeit ist die Entwicklung und Integration eines Luftpfadmodells in die bereits bestehende Motorsteuerungssoftware sowie die Applikation dieses Modells am Motorprüfstand. Die Motivation für die Erweiterung der jetzigen Motorsteuerungssoftware um das Luftpfadmodell ist, den Ingenieuren ein möglichst seriennahes Steuergeräteumfeld zur Verfügung zu stellen und den Applikationsaufwand zu reduzieren. Gerade im Hinblick auf immer weiter steigende Anforderungen im Bereich der Schadstoff- und Verbrauchsoptimierung ist eine hohe Genauigkeit im Luftpfadbereich notwendig.
Im Zuge der Evaluierung wird gezeigt, dass die Integration und die Funktion des Luftpfadmodells grundsätzlich gelungen ist. Diese Arbeit ist eine Weiterentwicklung der bestehenden Softwarearchitektur und stellt nur einen Zwischenschritt hin zur vollständig abgesicherten Softwarestruktur dar.
Der Ampel-Assistent zeigt dem Fahrer eine Restrotzeitdauer bzw. eine Geschwindigkeitsempfehlung für die nächste Lichtsignalanlage im Fahrzeugcockpit an. Für diese Anzeige wird die Signal Phase and Timing Nachricht von der Lichtsignalanlage erstellt. Diese Nachricht enthält eine Prognose der wahrscheinlichen Zeitdauer des aktuellen Farbbildes. Speziell verkehrsabhängige Schaltungen bzw. ÖPNV-Priorisierungen erschweren eine Schaltzeitprognose. Es wurde ein Programm für eine Lichtsignalsteuerung erstellt, welches einen genormten Prognosewert erstellt. An einem Beispielknotenpunkt wurde das Schaltverhalten analysiert und auf Basis der Auswertung drei Prognosetiefen erarbeitet. Anhand der Simulationsergebnisse verschiedener Szenarien wurden die Level miteinander verglichen. Anschließend wurde das am besten geeignete Level ermittelt und eine Empfehlung gegeben.
Diese Diplomarbeit befasst sich mit Untersuchungen zum Deformationsverhalten von Fahrzeugachsen. Dazu wird zu Beginn eine Bestandsaufnahme einschlägiger Literatur zur Erfassung aktueller Richtlinien und Versuchsbetrachtungen erstellt.
Im nächsten Schritt wird der aktuelle Stand der Unfallrekonstruktion beleuchtet, um eine zielführende Orientierung für die geplante Versuchsdurchführung zu gewinnen. Anschließend werden grundlegende Überlegungen bezüglich der Achskonstruktion und der verwendeten Materialien angestellt. Bei der darauffolgend stattfindenden Versuchskonzeption liegt das Hauptaugenmerk auf dem Auftreffen des Rades auf der Kollisionsbarriere. Wichtig ist zu beachten, dass dabei keine Energie in Deformationsarbeit der außenliegenden Karosserieteile umgewandelt wird. Die durchzuführenden Versuche werden mit Hilfe eines 3D-Scanners, diverser Kameras und Messgeräte dokumentiert. Neben einer ausführlichen Auswertung der gesammelten Daten wird ein Vergleich dieser und die Erstellung von zugehörigen Energy-Equivalent-Speed-Werten angestrebt. Abschließend wird die Arbeit zusammengefasst und eine Aussicht auf weiterführende Studien zu diesem Thema gegeben.
In dieser Arbeit wurden ausgewählte EES-Methoden auf ihre üblichen Anwendungsbereiche und Grenzen untersucht und diese mit den EES-Werten der GIDAS-Datenbank verglichen. Es wurde deutlich, dass die ausgewählten EES-Methoden über modellspezifische oder anwendungsspezifische Grenzen verfügen. Um die Grenzen der EES-Methoden und die dadurch entstehenden Unsicherheiten gering zu halten, wurden stets zwei EES-Methoden miteinander kombiniert. In einer vom Verfasser entwickelten Qualitätsbetrachtung wurden die Ergebnisse der EES-Methoden zueinander bewertet. Weiterhin wurde der EES-Wert der GIDAS in den Qualitätssicherungsprozess einbezogen und bewertet. Für diese Qualitätsbetrachtung wurde die Realunfalldatenbank der GIDAS zum Stand Juni 2022 bereitgestellt. Die Datenbank hatte zum benannten Zeitpunkt einen Umfang von 55955 Datenbankeinträgen. Diese wurde nach unterschiedlichen Kriterien untersucht, wie beispielsweise nach häufigen Fahrzeugtypen, Anstoßbereich und angegebenen EES-Wert. Nach erfolgter Datensichtung wurden vier Fahrzeugtypen der Kompaktklasse und vier Fahrzeugtypen der Kleinwagenklasse ausgewählt. Aus diesen zwei Fahrzeugklassen wurden insgesamt 40 GIDAS-Fälle für die Qualitätssicherung ausgewählt.
In dem Qualitätssicherungsprozess wurden vier übliche, praktikable und reproduzierbare EES-Methoden verwendet. Dabei handelt es sich um Methoden mit unterschiedlichen Lösungsansätzen. Durch die Kombination von visuellen Methoden wie der Expertenschätzung und dem visuellen Vergleich mit mathematischen Methoden wie dem 3D-EES-Modell und der Crash3-Methode können objektive Ergebnisse erzielt werden. Andere Methoden wie die FE-Methode, die Energieraster-Methode und die Faustformel konnten nicht in den Qualitätssicherungsprozess einbezogen werden. Grund dafür sind teilweise veraltete und unzureichende Modellannahmen. Weiterhin wurden ausschließlich Methoden genutzt, die zugänglich und öffentlich publiziert wurden. Das fördert die Objektivität und Nachvollziehbarkeit.
Es wurde überprüft, ob der EES-Wert mit den ausgewählten EES-Methoden dieser 40 GIDAS-Fälle ermittelt werden konnte. Die Expertenschätzung konnte in 39 von 40 aus-gewählten GIDAS-Fällen durgeführt werden. Grundsätzlich ist eine EES-Bewertung mit der Expertenschätzung immer dann möglich, wenn der Untersuchungsfall über ausreichende Fotodokumentationen und Fahrzeugdaten, wie Masse und Fahrzeugtyp verfügt. Die Expertenschätzung wurde auf der Plattform ReconData durchgeführt. Auf dieser Grundlage wurde die Differenz zwischen dem EES-Wert der GIDAS-Datenbank und dem Ergebnis der Expertenschätzung ausgewertet. Die Differenz lag im Mittel bei 23,59 %. Weiterhin wurden Betrachtungen zur Entwicklung des Energieverhältnisses und der Anzahl der schätzenden Experten durchgeführt.
Mit der Crash3-Methode konnten 13 GIDAS-Untersuchungsfälle bewertet werden. Da-bei wurden auch die Differenzen zwischen dem EES-Wert der GIDAS-Datenbank und dem berechneten EES-Wert mit dem Crash3-Modul dargestellt. Die Abweichung lag bei 25,24 %. Innerhalb dieser Arbeit wurden ausschließlich Crashtests verwendet, die hinsichtlich des Fahrzeugherstellers, Fahrzeugtyps und des Baujahres übertragbar gewesen sind. Aufgrund modularer und herstellerübergreifender Bauweisen können auch Crashtests anderer baugleicher Fahrzeuge zufriedenstellende Berechnungsergebnisse liefern. Dies sollte jedoch in weiteren Arbeiten untersucht werden.
Die EES-Berechnung der ausgewählten GIDAS-Datensätze mit dem 3D-EES-Modell konnte in 37 Fällen durchgeführt werden. Dabei ergab sich eine Abweichung zwischen dem EES-Wert der GIDAS-Datenbank mit dem berechneten EES-Wert des 3D-EES-Modells von 38 %.
Der visuelle Vergleich konnte mit einem Untersuchungsfall der GIDAS-Datenbank durchgeführt werden. Die Differenz zwischen dem EES-Wert der GIDAS-Datenbank mit dem berechneten EES-Wert mit dem visuellen Vergleich beträgt 53,9 %.
Weiterhin wurde bei 39 Untersuchungsfällen auch die EES-Bewertung mit dem EES-CNN-Modul durchgeführt. Grund für die Auswertung mit dem EES-CNN-Modul ist, dass es plausible Ergebnisse liefern kann und durch die Einbindung in das Simulationsprogramm PC-Crash den meisten Nutzern dieses Simulationsprogramms zur Verfügung steht. Weiterhin könnte die Verwendung des EES-CNN-Moduls zur EES-Bewertung eine gute Alternative gegenüber den bisherigen EES-Methoden darstellen. Bei der Auswertung der Methode wurde der ausgegebene EES-Bereich des EES-CNN-Moduls mit dem EES-Wert der GIDAS-Datenbank verglichen. Dieser stimmte in 11 Fällen überein. Dabei war jedoch auffallend, dass der detektierte Schadenbereich mit dem EES-CNN-Modul teilweise stark vom tatsächlichen Schadenbereich abweicht. Dies war unabhängig vom ausgegebenen EES-Bereich. Mit dem EES-CNN-Modul konnte in 11 GIDAS-Untersuchungsfällen der Schadenbereich gut erfasst werden.
Die Qualitätssicherung der 40 ausgewählten GIDAS-Untersuchungsfälle erfolgte, indem die ermittelten EES-Werte mit den ausgewählten EES-Methoden zueinander in einer Qualitätsformel betrachtet wurden. Dazu wurden zwei Methoden für die Qualitätsbewertung ausgewählt und die entsprechende Differenz bewertet. Im Qualitätsprozess konnte in 92,5 % der Untersuchungsfälle die Expertenschätzung verwendet werden, in 72,5 % das 3D-EES-Modell, in 22,5 % die Crash3-Methode und in 2,5 % der visuelle Vergleich. 22 der 40 ausgewählten GIDAS-Untersuchungsfälle konnten das vorgegebene Qualitätsintervall einhalten oder unterschreiten. Der vorgegebene EES-Wert der GIDAS-Untersuchungsfälle wurde nun in einem zweiten Schritt mit den Ergebnissen der EES-Methoden bewertet. Dazu wurde der Mittelwert aus den ausgewählten EES-Methoden eines Untersuchungsfalls gebildet und mit dem EES-Wert der GIDAS-Datenbank verglichen. Auch diese Werte sollten einem vorgegebenen Qualitätsintervall entsprechen. Wenn dieses Qualitätsintervall eingehalten werden konnte, dann kann der entsprechende Untersuchungsfall als qualitätsgesichert betrachtet werden. Dieses Qualitätsintervall konnte in 14 GIDAS-Untersuchungsfällen eingehalten werden. Das entspricht einem prozentualen Anteil von 35 %. Diese stellen aufgrund ihrer guten Dokumentationslage und Nachvollziehbarkeit eine gute Basis für die EES-Bewertung von anderen Schadenfällen dar und können dem Sachverständigen als Referenzfall dienen. Um diese Nachvollziehbarkeit und Objektivität gewährleisten zu können, ist es maßgeblich, dass die qualitätsgesicherten Untersuchungsfälle der GIDAS, die Vorgehensweise der Qualitätssicherung und die entsprechenden Berechnungsergebnisse sowie relevante Fahrzeugdaten protokolliert und dem Nutzer bereitgestellt werden. Wenn diese qualitätsgesicherten GIDAS-Untersuchungsfälle zur EES-Ermittlung anderer Schadenfälle dienen, dann ist es notwendig, diese trotz erfolgter Qualitätssicherung mit hinreichendem Sachverstand zu bewerten.
Diese ermittelte Qualitätssicherungsmethode stellt ein beispielhaftes Verfahren dar, welche die EES-Werte der GIDAS-Datenbank mit ausgewählten EES-Methoden vergleicht und ein Bewertungsschema für ein wahrscheinliches Ergebnis vorgibt. Dabei ist es momentan nicht möglich numerische Sicherheiten auszugeben. Innerhalb dieser Arbeit wurde ein Verfahren entwickelt, welches die geforderte Nachweispflicht der DIN EN ISO 9000 für Validierung erfüllt und ein mögliches Qualitätssicherungsverfahren bereitstellt. Möglicherweise ergeben sich im Laufe der Zeit weitere Erkenntnisse, um dieses Verfahren fortzuführen oder zu verbessern.
Die Jungheinrich AG ist eine der führenden Firmen im Bereich der Produktion von Flurfördermitteln. Um zu gewährleisten, dass die ausgelieferten Fahrzeuge den hohen Qualitätsstandards entsprechen, wird eine Prüfung aller Fahrzeuge nach erfolgter Montage durchgeführt. Diese sogenannte Endprüfung ist allerdings mit einem hohen zeitlichen Aufwand verbunden.
Um einerseits diesen zeitlichen Aufwand zu verringern und zum anderen das generelle Fehlerniveau in der Produktion zu senken, wird im Rahmen der Abschlussarbeit die Werker-Selbstprüfung ins Produktionssystem in Moosburg integriert. Diese Methode wurde 2018 in das Jungheinrich Werk in Degernpoint integriert. Dies bildet die Grundlage für die Einführung in Moosburg. Zu Beginn werden Grundlagen zum Verständnis der Arbeit erläutert. Im Anschluss findet eine Analyse der Einführung in Degernpoint statt. Daraus werden Maßnahmen abgeleitet und es wird ein Konzept zur Einführung in Moosburg erstellt, sowie abschließend diskutiert. Zum Abschluss wird ein Ausblick über die Zukunft des Projektes gegeben.