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Die numerische Strömungsberechnung bietet die Möglichkeit, Verhalten der Strömungen zu untersuchen und dadurch die geometriechen Details des Einlasskanals schneller zu optimieren. Die zunehmende Leistung von Rechnern erlaubt es nun, die Strömungsberechnung anhand der Large Eddy Simulaion (LES) zu durchführen. Mit der LES können die Motorinnenströmungen während der Ansaugsphase qualitativ und quantitativ im Vergleich zum Experiment gut wiedergegeben werden.
Die Masterarbeit befasst sich mit der Erstellung mathematischer Regressionsmodelle. Diese dienen der Bewertung des Zustandes von Motoröl in verschiedenen BMW Motoren. Dafür sind zunächst die grundlegenden Eigenschaften von Motoröl aufgezeigt. Dazu gehört das Analysieren wesentlicher Verschleißindikatoren von Motoröl. Für die Erstellung mathematischer Modellgleichungen liegen etwa 1000 Ölproben aus unterschiedlichen Fahrzeugen vor. Die Ölproben stammen von BMW Niederlassungen diverser Länder, darunter Deutschland, China und die USA. Neben dem Zustand der Ölproben, ist die Betriebscharakteristik der zugehörigen Fahrzeuge bekannt. Diese dienen der Berechnung wesentlicher Verschleißgrößen von Motoröl. Die vorliegendenden Daten sind sortiert und von Messfehlern bereinigt. Über verschiedene Bewertungskriterien wird bestimmt, wie gut die Modellgleichungen den Ölzustand prognostizieren können. Mit wachsender Ölprobenzahl werden die mathematischen Modelle automatisiert, über ein Matlab Programm, berechnet. Das Matlab Programm konnte anschließend in eine BMW interne Datenbank eingebunden werden. Dies bietet die Möglichkeit den Ölzustand beliebiger Fahrzeuge, auf Basis der Betriebscharakteristik, zu beschreiben. Abschließend kann anhand des Bestimmtheitsmaßes sowie dem Standardfehler bestimmt werden, mit welcher Genauigkeit das Modell Prognosewerte berechnet.
Die Literaturrecherche ergab, dass sich viele Firmen, Hochschulen und Institute seit den letzten fünf bis zehn Jahren mit dem Thema Aktuatorwerkstoff beschäftigen. Konventionelle Bauteile wie Bimetalle und Wachsthermostate stehen dabei Hochtechnologien wie CNT und Formgedächtnispolymeren gegenüber. Bei letzteren wird nicht nur von Instituten geforscht, sondern auch von Großkonzernen wie Bayer immenser Forschungsaufwand gerade in Richtung der Formgedächtnispolymere betrieben. Das Potential ist hier nicht nur in den großen Anwendungsbereichen zu sehen, sondern auch bei den Polymeren und deren sehr günstigen Herstellung für den Massenmarkt. Im Rahmen der Möglichkeiten der Hochschule und des geringen zeitlichen Spielraums der Abschlussarbeit wurde ein aktiver (selbstständiger) Demonstrator mit Bimetalleffekt ausgewählt und labortechnisch untersucht.
Umwelt- und Verbrauchsdiskussion haben die Automobilhersteller in den letzten Jahren dazu gedrängt, den Verbrauch von Benzin- und Dieselmotoren weiter zu senken. Dies gelang zum einen durch die stetige Weiterentwicklung der Motoren, deren Effizienz mit Hilfe von Direkteinspritzungssystemen und Downsizing erheblich gesteigert werden konnte. Zum anderen sind viele Hersteller vom Trend zu immer größeren und schwereren Fahrzeugen abgekommen und versuchen das Gewicht neuer Fahrzeugmodelle mittels neuer Materialen und deren Kombination zu senken. Aufgrund der stark angestiegenen Komplexität heutiger Fahrzeuge wird vermehrt versucht Funktionsumfänge verschiedener Baugruppen in ein System zu integrieren. Auch im Motorenbau findet diese Methode verstärkt Anwendung. Die Reinigung der Blow-By-Gase trägt wesentlich zur Abgaszusammensetzung und zur Einhaltung aktueller Gesetze und Normen bei. Diese stellt bei den aktuellen Motorengenerationen meist ein eigenes Modul dar und nimmt somit Platz im meist schon sehr engen Motorraum ein. Das
In der Arbeit wurden Sensitivitätsanalysen in Abhängigkeit der Auslegung ausgewählter Fahrzeuge, sowie der lastabhängigen und der lastunabhängigen Getriebeverluste durchgeführt. Es wurden konventionelle und elektrifizierte Antriebe (PHEV, BEV) betrachtet, wobei das Hauptaugenmerk auf der Elektrifizierung lag. Außerdem wurden die Ursachen der analysierten Verbrauchssensitivitäten erläutert. Weiterhin war ein Zusammenhang der rein konventionell angetriebenen und der rein elektrisch angetriebenen Fahrzeuge mit einen hybridisch angetriebenen Fahrzeug zu analysieren. Zur frühzeitigen Einschätzungen dieser Sensitivitäten wurden Abschätzkarten für die jeweiligen Antriebe erstellt.
Analyse und Bewertung von Möglichkeiten zur Montagestrukturerweiterung bei einem Automobilhersteller
(2014)
Die fortschreitende Elektrifizierung des Antriebes eines Personenkraftwagens verändert nicht nur das Erscheinungsbild auf der Straße sondern zwingt auch die Hersteller zum Umdenken in der Forschung, Entwicklung und letztendlich auch in der Produktion der Fahrzeuge. Die erhöhte Nachfrage nach Elektrofahrzeugen wirkt sich insbesondere auf die Produktion aus, die im Zweifelsfall erweitert werden muss. Dazu sind Analysen der Unternehmensziele mit den entsprechenden Produktionsprogrammszenarien sowie der verfügbaren Produktionskapazität durchzuführen. Sollten die vorhandenen Kapazitäten nicht ausreichen, ist entsprechend der Grundfälle der Fabrikplanung über eine Erweiterung oder sogar einer Verlagerung der Produktion mit vorgelagertem Neubau der Produktionsstätte nachzudenken. Der Entwurf von Lösungsvarianten anhand von Groblayouts richtet sich nach den Vorgaben der Unternehmen und dem Umfeld der Produktionsstätte. Für die Auswahl einer möglichen Variante eignet sich die Nutzwertanalyse, die mittels eines Rankings und einer Bewertung der Varianten anhand von verschieden Kriterien. Die Kriterien richten sich dabei nach den etablierten Prämissen und Standards eines Unternehmens sowie wissenschaftliche Kriterien. Mit dem Ergebnis der Vorzugslösung einer Grobvariante werden Möglichkeiten einer zukunftsweisen Produktion ausgezeigt und stellen einen Lösungsvorschlag für eine Erhöhung der Ausbringungsleistung und kann einer gesteigerten Nachfrage der Kunden gerecht werden.
Lieferanten komplexer technischer Systeme verfolgen in der heutigen Entwicklung meist den Mechatronikansatz. Dies gilt insbesonders für den aufkeimenden Automobilbereich Elektromobilität. Das Risiko, welches mit der Entwicklung, Produktion und des Betriebes dieser Systeme einhergeht, muss möglichst klein gehalten werden. Daraus erfolgt eine kurze Einführung in gängige Methoden der Risikoanalyse. Normen und Vorgaben, welche das Thema Risikoanalysen tangieren, werden aufgezeigt. Der Fokus liegt dabei besonders auf der verbreiteten Fehlermöglichkeits- und
Diese Masterarbeit befasst sich mit der kinematischen und dynamischen Analyse eines Oberleitungsstangenstromabnehmersystems für Trolleybusse. Das betrachtete Teilsystem beschränkt sich dabei auf das nichtlineare schwingungsfähige System eines Stromabnehmers für seinen Freiheitsgrad der Rotation in der vertikalen Ebene. Die aufgestellten Bewegungsgleichungen werden für die rechnergestützte Simulation verwendet. Des Weiteren wird das Schwingungsverhalten des Stromabnehmers hinsichtlich der Bedämpfungsmöglichkeiten experimentell untersucht. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf dem Dämpfungsverhalten bei der Verwendung eines oder zweier hochdynamischer Druckregelventile am pneumatischen Aktuator des Stromabnehmers. Die Ergebnisse werden durch thermodynamische Betrachtungen verifiziert. Abschließend werden die Möglichkeiten der Bedämpfung des Systems auf Grundlage der Untersuchungsergebnisse bewertet.
Mit dieser Masterarbeit wurden, im Rahmen eines Projektes der Abteilung Triebsatzverkabelung seitens der Volkswagen AG, genaue Untersuchungen zur Freigabe von Bauteilen analysiert, welche zur Materialgruppe des Hitzeschutzes gehören. Primäres Ziel war es dabei, zukünftige Entwicklungsaufwände zu reduzieren und gleichzeitig die Mehrlieferantenstrategie zu unterstützen. Vor diesem Hintergrund wurde geprüft, in wie weit zur Verfügung stehende Informationen gebündelt werden können und welche Maßnahmen notwendig sind, um die Entwicklungs- und Freigabeprozesse in kürzerer Zeit darstellen zu können. In diesem Zuge entstand eine ausführliche Übersicht von Bauteilen, Lieferanten, einsetzbaren Hitzeschutzmaterialien und den zugehörigen Materialeigenschaften. Gleichzeitig wurde dokumentiert, welche mitgeltenden Unterlagen dieser Materialgruppe vereinheitlicht werden können und es wurde ausgearbeitet, wie einheitliche Materialdatenblätter und technische Zeichnungen aussehen müssen, wenn die Interessen aller beteiligten Fachbereiche berücksichtigt werden. Im Verlauf der Untersuchung stellte sich heraus, dass zum Beschleunigen des Freigabeprozesses und zur Unterstützung der Vergleichbarkeit von Hitzeschutzprodukten unterschiedlicher Lieferanten zusätzliche Materialprüfungen notwendig sind. Zu diesem Zweck wurde, im Zuge der Masterarbeit, ein neuer Prüfstand für Hitzeschutzmaterialien entwickelt. Das Ergebnis dieser Arbeit umfasst einen neuen Freigabeprozess, welcher, basierend auf den Ergebnissen der neuen Materialprüfung, zukünftige Entwicklungstätigkeiten im Bereich Hitzeschutz beschleunigt und mit einer Verbesserung der Vergleichbarkeit die Mehrlieferantenstrategie unterstützt.
Aufgrund fehlender Bewertungsmethoden für Parkbauten kann die Leistungsfähigkeit einer Parkierungsanlage im Planungsprozess nicht prognostiziert werden. Infolgedessen gestaltet sich der Verkehrsablauf in Parkbauten häufig problematisch. Aufbauend auf dem stark begrenzten Stand der Technik kann in der Arbeit eine erste Annäherung an die simulatorische Untersuchung von Parkbauten vorgenommen werden. Für die Untersuchung der Leistungsfähigkeitsbewertung konnten verschiedene technische Parameter identifiziert werden. Dabei wurde die Parkvorgangszeit sowie die mittlere Wartezeite in den Fokus der Untersuchungen gerückt. Zusätzlich sollten die Einflüsse automatisierter Fahrzeuge in Parkbauten abgeschätzt werden. Um eine erste Annäherung an das Thema umsetzen zu können, wurde die mikroskopische Verkehrsflusssimulation als Hilfsmittel gewählt. Die Selektion des Simulationstools PTV Vissim erfolgte dabei aufgrund der abgeleiteten Anforderungen der Untersuchung. Anhand des Modellbeispiels eines fiktiven Parkhauses konnten verschiedene Nutzungsszenarien untersucht werden. Im Ergebnis kann einerseits die Qualifikation der gewählten technischen Parameter zur Bewertung des Beispielparkhauses nachgewiesen und andererseits der Einfluss der Anlagennutzung auf die Leistungsfähigkeit bestätigt werden. Jedoch besteht weiterhin ein hohes Potential hinsichtlich weiterführender Untersuchungen.
Im Fokus dieser Arbeit stehen die Analyse des Lichtbogens und dessen Einfluss auf das Schmelzen, Ablösen und Beschleunigen des Beschichtungswerkstoffes beim Lichtbogen-Drahtspritzen. Der Aufbau eines geeigneten Messsystems und die Auswahl zielführender Messgrößen sollen einen grundlegenden Aufschluss über die Vorgänge am Lichtbogen geben und die Gründe der unterschiedlichen Verspritzbarkeit verschiedener Drahtformen klären. Darüber hinaus soll der Zusammenhang zwischen den Einstellparametern und den Partikeleigenschaften aufgestellt werden, um eine Prozessvorhersage treffen zu können. Die Betrachtung des sich einstellenden Lichtbogenstromes, bei der Verwendung unterschied-licher Spritzdrähte oder Prozessparameter, gibt einen Aufschluss über den Energieumsatz. Dieser ist bei der Diskussion der Ergebnisse zu berücksichtigen. Als letztes soll der Einfluss der Stromquelle, insbesondere die Betriebsart
Diese wissenschaftliche Arbeit befasst sich mit der grundlegenden Konzeptionierung des elektrischen Antriebes eines Konzept- und Forschungsfahrzeugs. Die Auslegung des Antriebskonzeptes beinhaltet die Berechnung der benötigten Leistungen und Drehmomente der Elektromotoren sowie die diesbezüglichen Marktrecherchen. Vordergründig zu erarbeiten war die konstruktive Integration der Radnabenmotoren mittels CATIA. Dabei wurden ein Stator- und Rotorgehäuse, sowie eine neue Ankerplatte entworfen. Weiterhin wurde das Grundkonzept eines Range-Extenders diskutiert und eine praxisnahe Umsetzung vorgeschlagen. Die elektrische Klimatisierung der Fahrgastzelle und der HV-Komponenten wurde ebenso erörtert und eine Arbeitsgrundlage für deren Umsetzung erstellt. Abschließend ist eine Schwingungsanalyse durchgeführt worden, um eine Verschiebung der Eigenfrequenzen im Vergleich zum Serienfahrzeug darzustellen.
Der Automobilbau ist stark von den hohen Qualitätsanforderungen des Kunden geprägt. Die MA Automotive GmbH, als Lieferant im Bereich des Karosseriebaus, fertigt Press- und Zusammenbauteile, die das optische Erscheinungsbild des Fahrzeuges für den ersten Eindruck des Kunden prägen. Um dem vom Fahrzeughersteller geforderten Qualitätsanspruch zu genügen, erfolgen geometrische Messungen der hergestellten Bauteile. Für die Durchführung zukünftiger Projekte wie die des Mercedes Sprinter, Lamborghini Urus und des elektronischen SUV von Mercedes, müssen die vorhandenen messtechnischen Kapazitäten genügen, um in den vorgegebenen Fertigungstoleranzen die Serienproduktion zu realisieren. Die vorliegende Arbeit untersucht dabei die vorhandenen Kapazitäten im Messraum hinsichtlich des Personals sowie der vorhandenen Koordinatenmessgeräte. Dabei soll untersucht werden, ob die anstehenden Projekte messtechnisch bedient werden können. Das Resultat der Kapazitätsanalyse zeigt den notwendigen Handlungsbedarf zur Erweiterung der vorhandenen Messkapazität. Es wird mit Hilfe einer Nutzwertanalyse ein geeignetes Koordinatenmessgerät ausgesucht, sodass die Fertigung auf dem gleichbleibend hohen Niveau weiter gesteuert werden kann. Der Vergleich wird zwischen den Messgeräten der Hersteller Carl Zeiss Optotechnik GmbH, mit der COMET Automated Anlage und dem Hersteller GOM, mit dem ATOS III Triple Scan vorgenommen. Eine angeschlossene Sensitivitätsanalyse prüft das Ergebnis auf dessen Belastbarkeit, um eine Handlungsempfehlung für die MA Automotive GmbH auszusprechen.
In der vorliegenden Arbeit werden relevanten Parameter für das Prepreg-Verfahren zur Erzielung eines definierten Faservolumengehaltes bestimmt. Dazu wird eine real im Fahrzeug vorkommende Rückwand nach Herstellerangaben aufgebaut und hinsichtlich des Faservolumengehaltes, der porosität und der Glasübergangstemperatur ausgewertet und als Referenz betrachtet. Danach werden unterschiedliche Versuchsreihen anhand einer Plattenfertigung unter Berücksichtigung der möglichen Einflussparameter im Autoklav vorgenommen und ausgewertet. Im Anschluss daran können die aus Plattenfertigung gewonnenen Erkentnisse dierekt auf die Rückwand übertragen werden. Zum Abschluss erfolgt eine Zusammenfassung inklusive Empfehlung und ein Ausblick für mögliche weiterführende Themen.