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Brennverfahren der Zukunft; Literaturrecherche und grundsätzliche thermodynamische Betrachtung
(2018)
Diese Diplomarbeit behandelt die Einflüsse der verschiedensten Parameter eines Verbrennungsmotors auf die Verbrennung und stellt heraus, wie sich diese auf Wirkungsweise und Effektivität auswirken. Hierbei werden sowohl Diesel- als auch Ottomotoren beleuchtet.
Mit Hilfe einer Literatursuche soll ein Abriss darüber gegeben werden, worauf in der historischen Entwicklung des Verbrennungsmotors Augenmerk gelegt wurde, welche Entwicklungsschritte im Sinne der Aktualität, der Steigerung des Wirkungsgrades und der Umweltfreundlichkeit wieder aufgegriffen wurden bzw. werden können und wie 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 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.
In der heutigen Automobilbranche spielen Komfort und hochwertige Verarbeitung eine immer größere Rolle. Die Handschuhfächer namhafter Autohersteller sind bereits seit vielen Jahren mit einem Dämpfungselement ausgestattet, wodurch die Klappe beim Öffnen nicht herunter fällt, sondern langsam abgebremst wird. Die momentan verfügbaren Dämpfungssysteme sind jedoch sehr stark temperaturabhängig. Unter Extremtemperaturen funktionieren diese schlecht oder gar nicht. Daher wird in dieser Diplomarbeit dargestellt, inwiefern es möglich ist, ein Dämpfungssystem zu entwickeln, dass unter Anwendung von Seilreibung die Handschuhfachklappe sanft heruntergleiten lässt. Neben der Zusammenstellung der Anforderungen an ein solches Dämpfungselement, werden alle relevanten physikalischen und tribologischen Zusammenhänge recherchiert und in der Berechnung angewandt. Das Ergebnis dieser Diplomarbeit ist ein Seilreibungsdämpfer für den Handschuhkasten des BMW F40. Es wurde ein vollständiges CAD-Modell sowie Zeichnungsdaten angefertigt, sodass dieses Dämpfungskonzept in einem ersten Prototyp erprobt und weiterentwickelt werden kann.
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.
Due to the current emission standards and the even more environmentally friendly vehicle developing. The ethanol level in the fuel has been increased more and more over the past few years. This is the reason why the manufactures must look out for while developing the engine management software.
To get a subjective point of view of what happens with this increase, a universal test procedure was established. A fully instrumented gasoline vehicle was tested with four test fuels. During testing the procedure had to be modified from the first seen data. That is why two Drive cycles had been generated.
After the evaluation of the collected data, the influence of ethanol on the cold start and warm up phase was shown. As a result, higher ethanol content in the fuel increased hesitation and negative effect of that component. Also, it became even more clear, that this test procedure should be used for more than just one vehicle. This would help with clarifying if this effect was caused by the ethanol alone or if the software or design of the engine had an influence on it.
Diese Diplomarbeit dient der Entwicklung einer neuen Abgasuntersuchung im Rahmen der wiederkehrenden Fahrzeugprüfung. Dabei wurden aktuelle Systeme zur Schadstoffreduzierung sowie die aktuelle Abgasgesetzgebung berücksichtigt. So entstand eine neue dynamische Messmethode zur Untersuchung des Abgasverhaltens von Fahrzeugen. Diese wurde auf ihre Tauglichkeit mittels eines Diesel- und eines Benzinfahrzeugs geprüft. Besonders bei der Messung des Dieselfahrzeugs konnte ein deutlicher Mehrwert gegenüber aktuellen Messverfahren festgestellt werden. Auch im Vergleich zu einem bestehenden dynamischen Verfahren zeigte die entwickelte Messmethode im Hinblick auf die Schadstoffkonzentration eine bessere Aussagekraft. Des Weiteren wurden unterschiedliche Randbedingungen beim Dieselfahrzeug überprüft, wobei die Auswirkungen der Außentemperatur problematisch waren.
Inhalt dieser Arbeit ist es ein geeignetes Prüfverfahren zu entwickeln, welches die Funktionsprüfung der kamerabasierten Fahrerassistenzsysteme ermöglicht. Unter Verwendung der Funktionsweise dieser Systeme und des aktuellen Standes der Technik, wurden Prüfverfahren getestet, die jene Aufgabe erfüllen könnten. Das ist jedoch nach aktueller Lage nicht umfassend möglich. Unter den getesteten Prüfmaßnahmen hat sich die Erweiterung der Sichtprüfung als die sinnvollste herausgestellt, wohingegen andere Prüfverfahren ihr Potenzial erst durch zusätzliche Funktionen ausschöpfen könnten. Dazu zählen unter anderem die Freischaltung geeigneter Istwerte vom Hersteller und die Entwicklung eines für die umfassende Überprüfung der Kamerasysteme notwenigen Prüfmittels. Mit Hilfe dieser neuen Gegebenheiten ist es durchaus vorstellbar, eine weitestgehend vollständige Überprüfung des Kamerasystems durchzuführen.
Diese Arbeit soll die Machbarkeit des Braunkohleausstiegs der BRD bis 2038 untersuchen. Dazu wird die Ist-Situation und das geplante Soll, mit besonderem Blick auf den Abschlussbericht der Braunkohlekommission, aufgeschlüsselt. Auf dem Inhalt des Berichtes fußt der Aufbau dieser Arbeit.
Neben der Analyse des Abschlussberichts werden die verschiedenen, für Deutschland in Frage kommenden, alternativen Energieträger sowie Gas als Übergangslösung beschrieben und in ihrer gesamten Auswirkung auf die Umwelt und in ihrer Wirtschaftlichkeit betrachtet. Sie werden mit der Braunkohle verglichen. Zusätzlichen werden in Zusammenhang mit dem Abschlussbericht die Notwendigkeiten organisatorischer und politischer Aspekte betrachtet. Im Besonderen der Netzausbau.
Bedingt durch die Elektrifizierung der Mobilität und der damit einhergehenden Elektroantriebsstränge, ergibt sich ein neues Geräuschbild dieser Fahrzeuge. Die NVH-Herausforderungen bestehen darin, den geräuscharmen und hochfrequenten Antrieben ein angenehmes und einprägendes Klangbild zu verleihen. Auf Basis einer Prüfstandsmessung wird der Klang einer bestehenden elektrischen Achse unter psychoakustischen Gesichtspunkten analysiert, um akustische Problemstellen zu detektieren. Auf Basis dieser Erkenntnisse kommen gezielte Klangveränderungen zum Einsatz, damit ein anderes Geräuschbild resultiert. Des Weiteren werden die Auswirkungen verschiedener Konstruktionsänderungen auf das Geräuschverhalten erarbeitet bzw. nötige Änderungen für den gewünschten Klang aufgezeigt. Daneben erfolgt eine Berechnung der abgestrahlten Frequenzen der einzelnen E-Achsen Komponenten, welche jeweils Geräusche anregen. Ergebnis ist zum einen ein Tool zur Darstellung der Schwingungsanregungen in einem analytischen Campbell-Diagramm, nach Eingabe der Maschinenparameter. Zum anderen beinhaltet das Resultat einen Arbeitsablauf zur Analyse und Veränderung des Klanges einer elektrischen PKW-Achse. Hinzu kommt eine Möglichkeit zur künstlichen Sounderzeugung, mit welcher potentielle Konstruktionsschritte simuliert werden können.
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.
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.
Zur Erprobung von Fahrzeugkomponenten sind Prüfstände notwendig. Diese Diplomarbeit beschreibt den Entwicklungsprozess eines Prüfstandes, welcher zur Aufnahme verschiedener Stabilisatorentypen konzipiert wird. Dabei können die Stabilisatoren als Einzelteil oder aber im Zusammenbau mit Hilfsrahmen erprobt werden. Um den bestehen-den Prüfstand abzulösen, wird außerdem das Antriebskonzept überarbeitet. Hierbei ist eine autarke Antriebslösung konzipiert wurden, somit ist der Prüfstand unabhängig vom Zentralhydrauliksystem. Durch die Vorrichtungskonstruktion mit Schwenktisch verkürzen sich die Umrüstzeiten und durch die autarke, energetisch effizientere Antriebslösung können die Betriebskosten für den Prüfstand gesenkt werden. Die Einrichtung der An-triebstechnik um einen Prüflauf durchführen zu können, war nicht Bestandteil dieser Arbeit und muss vor Prüfbeginn noch vorgenommen werden.
Bedingt durch die stetig zunehmende Forderung nach Effizienzsteigerung und Bauraumeinsparungen im Fahrzeugsegment, ist es notwendig, alle an der Leistungsübertragung beteiligten Komponenten zu untersuchen und zu überarbeiten. Von dieser These ausgehend ist es Ziel der vorliegenden Diplomarbeit mithilfe von verschiedenen Varianten von nichtschaltbaren Planetenradgetrieben effiziente anwendungsspezifische Konzepte einer elektromechanischen Drehmomentwandlung zu entwickeln, jedoch unter Begrenzung des Bauraumdurchmessers. Nach Betrachtung der Grundlagen der Berechnung und Funktionsweise von Planetenradgetrieben und den in dieser Arbeit aufgeführten Anwendungsfällen erfolgt eine Kurzübersicht des Stands der Technik. Über die anschließende Konzeptuntersuchung von verschiedenen Planetenradgetriebevarianten, welche anhand von Bewertungskriterien verglichen werden, erfolgt die Auswahl von drei Konzepten zur Abdeckung des gewünschten Übersetzungsbereichs. Nachfolgend wird ein systematisches Berechnungsmodell zur Auslegung der Getriebe erstellt, woraus sich die wesentlichen Kennwerte ergeben, mit deren Hilfe eine Konzeptauslegung und ein konstruktiver Entwurf der Anwendungsfälle umgesetzt wird.
Diese Diplomarbeit umfasst den für die Fahrzeugindustrie relevanten Aufbau eines Prüfstandes zum Funktionstest für Getriebe-Steuergeräte. Benötigte Signale und Signalverläufe werden analysiert und in Messhardware projektiert. Alle Sensoren, die in Kommunikation mit dem Getriebe-Steuergerät stehen, werden aufgelistet, in Messhardware übertragen und anschließend eine Programmierung der Messhardware vorgenommen. Alle hierzu getätigten Arbeiten beziehen sich auf die in der Magna PT B.V. & Co. KG genutzten Steuergeräte.
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.
Im Rahmen dieser Arbeit soll das Entwicklungspotenzial für den Kopfaufprallbereich von Fahrradfahrern aufgezeigt werden. Dabei werden Untersuchungen, einhergehend mit der Erweiterung des Euro NCAP Ratings 2022, an aktuellen Fahrzeugmodellen der AUDI AG angestellt. Diesbezüglich wird das neue Prüffeld an verschiedenen Fahrzeugtypen generiert und die daraus resultierende Veränderung des entwickelbaren Bereiches dargestellt. Darüber hinaus wird anhand des erweiterten Prüffeldes die Auswahl auf ein zu untersuchendes Fahrzeugmodell getroffen, das gleichermaßen jeden Entwicklungsbereich repräsentiert. Das spezifische Fahrzeug wird als Berechnungsmodell aufgebaut und im weiteren Verlauf werden kritische Bereiche und deren Bauteile vorgestellt. Davon abgeleitet erfolgen Optimierungsvorschläge für diese Bauteile und die Darstellung ganzheitlicher Lösungskonzepte im erweiterten Prüffeld. Diese sollen wegweisend für den Entwicklungsprozess nachfolgender Projekte im Schutz von ungeschützten Verkehrsteilnehmern sein.
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit dem Aufbau eines modularen Simulationsmodells in GT-Suite. Es wird ein Fahrzeugmodell zur Abbildung verschiedener Parallel-Hybriderantriebsarchitekturen erstellt. Unterschiedliche Antriebsarchitekturen und Betriebsstrategien werden implementiert, um den Energiebedarf eines Fahrzeugs entsprechend der WLTP-Norm auf ein Minimum zu verringern.
Es werden Studien bzgl. des Energiebedarfs unterschiedlicher Hybridkonzepte sowie der Einfluss der Hardware, respektive deren Leistungsfähigkeit auf die gesamt emittierte Masse CO2 für den WLTC Zyklus durchgeführt. Der Einfluss der Hybridarchitektur auf den Energiebedarf unter Variation der EM, der Batteriekapazität und der Getriebeauslegung wird untersucht. Um Untersuchung bezüglich des Energie Minimierungspotenzials eines Hybridelektrischenfahrzeugs durchführen zu können, wird aus einem komplexen 1D-Ladungswechsel Motormodell ein Fast Running Model erstellt. Das FRM wird in das Fahrzeugmodell integriert und mit einem Motor bestehend aus einem Kennfeld verglichen. Um eine Analogie der unterschiedlichen Varianten gewährleisten zu können, wird als Fahrzeugbasismodell ein Kompaktwagen verwendet. Dieser wird für die Simulation um diverse Komponenten erweitert. Abschließend werden die ermittelten Daten bewertet und in allgemeingültiger Form übersichtlich und anschaulich wiedergegeben.
Die vorliegende Diplomarbeit gibt einen Überblick über die Planungsgrundsätze beim Entwickeln einer verkehrsabhängigen Lichtsignalsteuerung für den Betrieb als temporäre Baustellenlichtsignalanlage. Dabei wird, aufgrund einer neuen Erschließung eines Gewerbegebiets im Leipziger Stadtteil Lützschena-Stahmeln, die Bauablaufplanung sowie eine ausführliche Verkehrssicherung der Baumaßnahme in mehreren Bauphasen geplant und dargestellt. Die zukünftig auftretenden Verkehrsstärken aus dem neuen Gewerbegebiet werden dabei mit Hilfe der Hinweise zur Schätzung des Verkehrsaufkommens von Gebietstypen (Ausgabe 2006) der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen berechnet und auf Plausibilität geprüft. Des Weiteren wird die im Bauablauf notwendige temporäre Lichtsignalanlage auf ihre Leistungsfähigkeit untersucht. Dies erfolgt mit dem Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (Ausgabe 2015) der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen. Zum Ende werden die Ergebnisse verglichen und eine Empfehlung für das weitere Vorgehen abgeleitet.
Die vorliegende Diplomarbeit analysiert die Belastungssituation im Fahrwerk eines SUV bei kippkritischen Fahrmanövern. Dazu wurde ein Versuchsfahrzeug mit Kraftmesstech-nik ausgerüstet und Fahrversuche in verschiedenen Fahrwerkszuständen durchgeführt. Viele der komplexen Zusammenhänge in kippgefährdeten Fahrsituationen sind bisher nicht erforscht. Die Auswertung erfolgte mittels statistischer Betrachtung der Maximalwer-te sowie einer grafischen Analyse der Zeitverläufe. Die Ergebnisse bestätigen die Vermu-tungen zum Einfluss der Radlastschwankungen auf die ESC-Bremseingriffe und wie-derlegen Hypothesen zur Bedeutung der maximalen Seitenkräfte am Reifen. Weiterhin werden Probleme in der Reproduzierbarkeit der Versuche beleuchtet und eine Asymmet-rie des Versuchsfahrzeugs aufgedeckt.
Die Elektromobilität spielt eine stetig zunehmende Rolle in der Mobilität von Morgen. Im Regierungsprogramm Elektromobilität steht das Ziel, bis 2020 1.000.000 E-Fahrzeuge auf deutsche Straßen zu bringen. Realisiert werden kann solch ein Vorhaben nur durch die kontinuierliche Verbesserung des gesamten Herstellungsprozesses der dafür benötigten Energiespeicher.
Eine Herausforderung dabei ist die Erhöhung der Prozessstabilität während des Schweißprozesses der Ableiter. E-Fahrzeuge benötigen Batteriepacks, die sich aus mehreren Batteriemodulen zusammensetzen. Ein Batteriemodul wiederum besteht aus mehreren Batteriezellen, die an ihren Ableiterkontakten seriell miteinander verschweißt werden müssen.
Durch diverse Einflussfaktoren ist der Schweißprozess zum Verbinden der einzelnen Batteriezellen instabil. Ein Haupteinflussparameter ist der Spalt zwischen den zu verschweißenden Ableiterkontakten der Batteriezellen. Diese Diplomarbeit soll sich der Detektion dieses Spaltes widmen. Es sollen Möglichkeiten der Spaltdetektion aufgezeigt und miteinander verglichen werden. Anschließend sollen die so erlangten Ergebnisse in eine Anforderungsliste einfließen, anhand derer ein Konzept für eine Spannvorrichtung zur Spaltdetektion entworfen wird.
Ermittlung von Schallemissionsquellen störender Geräusche im Rahmen von Abnahmefahrten von PKW
(2019)
Im Rahmen der Fahrzeugproduktion bei der Porsche Leipzig GmbH werden in verschiedenen Baustufen Qualitätsprüfungen durchgeführt, um frühzeitig Abweichungen vom firmeneigenen Qualitätsmaßstab zu erkennen. Der Abschluss dieser Prüfungen stellt die Prüffahrt dar. Jedes produzierte Fahrzeug wird dabei auf der hauseigenen Prüfstrecke auf Maßstabsabweichungen geprüft. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Akustik. Die Prüfstrecke ist so ausgelegt, dass das Fahrzeug verschiedenen Anregungen unterliegt. Im Fahrbetrieb können Störgeräusche auftreten, welche bei einer Standprüfung nicht auftreten. Die Aufgabe des Prüffahrers liegt dabei in der Lokalisation dieser Störgeräusche, um eine gezielte Nacharbeit anzustoßen. Die Lokalisation durch den Prüffahrer ist aufgrund des menschlichen Einflussfaktors nicht objektiv. Abhilfe soll ein zu entwickelndes Array-Messsystem schaffen, welches den Hörsinn des Menschen ersetzen und vorhandene Störgeräuschquellen lokalisieren soll. Eine erste Vorstudie zeigte die Realisierbarkeit dieses Projektes. Im Rahmen dieser Masterarbeit wird die Einbindung der zur Verfügung gestellten Messtechnik und die Konstruktion des Array-Messsystems abgearbeitet. Aufgrund der Innenraumgeometrie ist je ein Messsystem für Fahrer- und Fondbereich anzustreben. Unter Betrachtung aller Nutzergruppen werden Anforderungslisten erstellt, aus denen erste Prototypen gebaut werden. Die wichtigsten Bauteile sind das entwickelte Kugelarray sowie die Anbindungen an das Fahrzeug im Fahrer- und Fondbereich. Nach erfolgreich entwickelten Prototypenschleifen stehen zwei einsatzbereite Messsysteme zur Verfügung. Mit den fertig entwickelten Messsystemen werden Einbau- und erste Fahrversuche durchgeführt. Das Ergebnis sind zwei ergonomisch positiv bewertete Messsysteme, welche in der Serienprüfung verwendet werden können.
Energetische Optimierung von Lüftungsanlagen am Beispiel einer industriell genutzten Bestandsanlage
(2019)
Die energetische Optimierung von Lüftungsanlagen lässt sich nicht zwangsläufig auf einzelne Komponenten des Systems reduzieren. Die Optimierung der Einzelkomponenten muss im Zusammenhang mit dem Gesamtsystem der raumlufttechnischen Anlage erfolgen. Der Planer der technischen Gebäudeausrüstung entwickelt aus den betrachteten Einzelkomponenten das effiziente Gesamtsystem. Diesbezüglich erfolgt zunächst die Beschreibung des prinzipiellen Aufbaus von Lüftungsgeräten und deren Komponenten.
Durch den Gesetzgeber werden Rahmenbedingungen vorgegeben, die sich auf die Planung raumlufttechnischer Anlagen auswirken. Die Entwicklung dieser rechtlichen Rahmenbedingungen wird dargestellt. Dabei stehen der Wirkungsgrad bzw. die Effizienz einzelner Komponenten im Vordergrund.
Anhand des Bauvorhabens werden zwei Komponenten einer industriell genutzten Lüftungsanlage näher untersucht und die Einsparpotenziale daraus abgeleitet. Der Tausch der Ventilatoreinheit wird vom Bauherrn vorgegeben und bietet die Möglichkeit zum Vergleich verschiedener Ventilatorvarianten. Zusätzlich wird eine weitere Variante zur möglichen Energieeinsparung für das Bauvorhaben erarbeitet, welche durch eine Wärmerückgewinnung über ein Kreislaufverbundsystem umgesetzt wird. Beide Varianten werden in Bezug auf die mögliche Energieeinsparung und den wirtschaftlichen Einsatz für das Bauvorhaben miteinander verglichen.
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
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.
In dieser Arbeit sollen die Grundlagen des Variantenmanagements behandelt werden, um einen Überblick über die Theorie und die existierenden Techniken zu geben und mögliche Handlungsweisen für Airbus Defence and Space GmbH ableiten zu können. Dabei werden auf die Aspekte Technik, Organisation und Mensch innerhalb der Variantenbeherrschung eingegangen.
Als Grundlage dienen die Themen Projektmanagement und Prozessstruktur. Im Projekt-management wird auf die Bedeutung der Multiprojektebene eingegangen. Anschließend werden Aspekte des agilen Projektmanagements mit dem klassischen Projektmanagement verglichen.
Basierend darauf wird ein Konzept auf Basis der im Unternehmen anzutreffenden Rah-menbedingungen erstellt. Dieses Variantenmanagement-Konzept wurde ausgelegt, um im gleichen Maße auf Multiprojektebene zu agieren und mittels agiler Methoden den Entwick-lungsprozess effizienter zu gestallten.
Dafür werden im Konzept Rollen definiert und Verantwortungen festgelegt, die für ein Va-riantenmanagement von Bedeutung sind.
Im Anschluss wird auf die Umsetzung aus Prozesssicht Bezug genommen. Identifizierung von Synergien und Wiederverwendung von Komponenten werden mittels bestehender Techniken veranschaulicht. Hier werden unter anderem Modularisierung und Software-Produktlinienentwicklung erläutert und verglichen. Anschließend wird die Software-Produktlinienentwicklung als das am besten geeignete technische Vorgehen in das zuvor entwickelte Konzept integriert, um einen nahezu ganzheitlichen Ansatz für das Varianten-management zu erhalten.
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.
Ziel dieser Arbeit ist einen automatisierten Systemtest für Komponententreiber von
Sensoren und Aktuatoren in der Motorsteuergeräte-Softwareentwicklung zu erstellen. Dazu werden Aktuatoren und Sensoren in Modellen abgebildet, die in den Testablauf integriert werden. Basierend auf einem bestehenden, parametrierbaren Stellermodell werden Anpassungen vorgenommen um zusätzlich zum normalen Betrieb auch Fehlermodi abbilden zu können. Dadurch können auch die Ersatzreaktionen der Komponententreiber getestet werden (z.B.: Losreisfunktion bei Verklemmung). Dieses Modell wird mit einem realen Aktuator verglichen um die Genauigkeit und Funktionalität des Modells zu überprüfen. Mithilfe von MatLab/Simulink soll aus dem Modell C-Code generiert werden, der in ein Testautomations-Framework einfließt, um Systemtests automatisiert ablaufen zu lassen. Durch das Zusammenspiel von Komponententreibersoftware und Modell ist es möglich einen Großteil des Komponententreibers, welcher später im Motorsteuergerät ausgeführt wird, gegen seine Anforderungen zu testen ohne dafür reale Hardware verwenden zu müssen.
Diese Maßnahme soll Testaufwände für Entwickler reduzieren und zu einer frühzeitigen Erkennung von Fehlern führen. Dadurch werden Entwicklungsiterationen eingespart, was folglich die Kosten und den Zeitaufwand für die Softwareentwicklung senkt. Da dieses System ohne physischen Testaufbau lauffähig ist, entfällt die Wartezeit auf diese typisch limitierte Ressource. Dadurch müssen weniger Testplätze angeschafft werden, was eine erhebliche Einsparung von Infrastrukturkosten bedeutet. Diese Arbeit legt somit den Grundstein vollständig automatisierte Regressionstests von Komponententreibern ohne Verwendung realer Testkomponenten zu implementieren.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit werden unterschiedliche Systeme und Methoden zur Achsvermessung vorgestellt und beschrieben. Nach der Analyse der theoretischen Grundlagen und der Beschreibung verschiedener Methoden zur Achsvermessung und dem aktuellen Stand der Messtechnik, folgt ein Vergleich zwischen optischen-, CCD- und 3D-Messständen. Die Ergebnisse, welche auf den Prüfständen ermittelt wurden, werden verglichen um daraus eine Aussage über die Vertrauenswürdigkeit der Prüfergebnisse zu erhalten.
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.
Über Jahre wurden viele Klauenschaltsysteme am universellen Klauenprüfstand geprüft, welche anhand unterschiedlicher Aktuatorikprinzipien funktionierten. Dadurch, dass drei verschiedene Systeme mit der gleichen Klaue und unterschiedlichen Aktuatoriken ausgestattet waren, konnte erstmals eine Untersuchung des Einflusses des Aktuators auf das Schaltverhalten durchgeführt werden. Da Untersuchungen zu diesem Thema vorher nie durchgeführt wurden, musste eine eigene Methodik zur Analyse der Klauenschaltsysteme entwickelt werden. Bevor ein Vergleich der unterschiedlichen Aktuatorikprinzipien vorgenommen werden konnte, musste eine Analyse der einzelnen Systeme für sich erfolgen. Hinzu wurden Unterschiede durch Konstruktionsvarianten untersucht, welche ebenfalls Einfluss auf das Schaltverhalten hatten. Letztendlich wurden einige wesentliche Unterschiede erarbeitet, wie unterschiedliche Belastungen auf die Klaue und umgebende Komponenten beim Zusammentreffen der Klauenpartner und Unterschiede beim Einspurvorgang in Abhängigkeit von den Randbedingungen. Es ergaben sich allerdings auch Gemeinsamkeiten anhand der Arbeitsweise der Aktuatorik unabhängig von der Energieform. Diese resultieren in der Modellvorstellung, die schlussendlich formuliert wurde.
Im dieser Arbeit wurden mittels inkompressibler Strömungssimulationen (pisoFoam), Strömungsoptimierungen beginnend mit der Nachrechnung einer Plasmanitrierkammer der TU Freiberg, über mehrere Iterationstufen hinweg betrieben. Ergebnis war eine größtenteils gleichmäßige Anströmung der zu kühlenden Außenwand der Plasmanitrierkammer.
Um die physikalische Richtigkeit der nächsten Phase zu überprüfen, wurde weiterhin eine Validierung der anzuwendenden Methodik, mittels eines kompressiblen thermo-dynamischen Lösers inklusive Wärmeleitung in Festkörpern (chtMultiregionFoam) durchgeführt. Die Validierung führte zu guter Übereinstimmung mit im Vorfeld betriebenen theoretischen Berechnungen. Auf Grund dieser Bestätigung wurde diese Methodik auf die in der ersten Phase der Arbeit ermittelte Geometrie des optimierten Kühlkanals übertragen.
Das Ergebnis dieser Simulation war ein größtenteils gleichmäßige Temperaturverteilung und Wärmestromdichte an der Außenwand der Plasmanitrierkammer, es trat jedoch immer noch eine potentielle Kaltstelle auf. Es wurde ein Entwicklungsweg aufgezeigt, diese letzte Kaltstelle zu beseitigen. Weiterhin wurde ein abführbarer Wärmestrom von etwa 68 kW, bei einer Einlassgeschwindigkeit von 30 m/s ermittelt.
Anhand der Geometrieentwicklung wurden Auslegungsrichtlinien formuliert.
Als Bestandteil der gesetzlich vorgeschriebenen Hauptuntersuchung ist die Einstellung der Scheinwerfer von Kraftfahrzeugen mithilfe eines kalibrierten Scheinwerfer-Einstell-Prüfsystems zu untersuchen. Hierfür existiert die HU-Scheinwerfer-Prüfrichtlinie nach §29 der Straßenverkehrs-Zulassungs-Ordnung, welche die Überprüfung der Einstellung der Scheinwerfer von Kraftfahrzeugen klar definiert.
In dieser Arbeit wird sich insbesondere mit den darin befindlichen, engen Toleranzgrenzen für Unebenheiten der Aufstellflächen des Fahrzeuges sowie des verwendeten Scheinwerfer-Einstell-Prüfgerätes auseinandergesetzt und deren Auswirkung auf das entstehende Messergebnis in Form des Lichtbildes im Prüfgerät untersucht. Hierfür wird ein Versuchsaufbau entwickelt, mithilfe dessen, in Abhängigkeit des Toleranzbereiches, gezielt Unebenheiten in die Aufstellfläche des Prüfgerätes gebracht werden können. Die Toleranzgrenze wird schrittweise erhöht und die Folgen dieser Erhöhung sind anschließend auszuwerten.
Es stellt sich heraus, dass die derzeit geltenden Toleranzgrenzen für Unebenheiten der Aufstellflächen ihre Berechtigung haben. Bereits eine leichte Vergrößerung des Toleranzbereiches führt zu einer massiven Abweichung im Messergebnis.
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
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.
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.
Diese Arbeit behandelt die Konstruktion eines Achsträgers für eine elektrisch angetriebene Hinterachse in einer bestehenden Fahrzeugstruktur. Anschließend an die Erläuterung der theoretischen Grundlagen wird eine Situationsanalyse zum bisherigen Konzept sowie den aktuellen Anforderungen durchgeführt. Gemäß den Vorgaben wird ein Bauraummodell erstellt, mit welchem mittels des Verfahrens der Topologieoptimierung und unter Einbeziehung fertigungstechnischer Restriktionen, Designvorschläge erstellt werden. Diese dienen anschließend als Grundlage für die Konstruktion von drei Varianten, welche unter technischen sowie wirtschaftlichen Aspekten miteinander verglichen werden. Die Vorzugsvariante wird daraufhin bis zu einem prototypennahen Stand auskonstruiert und auf Einhaltung der Anforderungen übergeprüft.
Die ständig schärfer werdenden Emissionsgesetze erfordern einen kontinuierlichen Entwicklungsprozess in der ottomotorischen Entwicklung. Aus diesem Grund werden im Rahmen dieser Arbeit Maßnahmen zur Effizienzsteigerung von Ottomotoren näher beleuchtet. Auf Basis einer eingehenden Literaturrecherche wird eine Vielzahl verschiedener Optimierungsmaßnahmen mit Hilfe eines Simulationstools der Arbeitsprozessrechnung erarbeitet und anschließend detailliert diskutiert. Um den maximalen Wirkungsgrad und damit auch die maximale Effizienz herauszustellen, werden diverse Kombinationen möglicher Maßnahmen simuliert und miteinander verglichen.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit soll ein alternatives Verfahren zur Bestimmung der Motorleistung an Krafträdern untersucht werden. Zu Beginn werden die theoretischen Grundlagen und die verschiedenen Methoden zur Leistungsermittlung zum aktuellen Stand der Messtechnik vorgestellt und beschrieben. Im Anschluss folgt ein Vergleich zwischen der Leistungsmessung auf einem Rollenprüfstand und der Ermittlung mit Hilfe eines GPS Messsystems. Dabei werden der Versuchsaufbau, die Versuchsdurchführung und die Auswertung betrachtet. Des Weiteren wird ein Auswertungsprogramm für das GPS Verfahren entwickelt und vorgestellt. Auf Basis dieser Daten wird eine Handlungsanweisung zur Leistungsermittlung für die alternative Messmethode entworfen. Abschließend werden diese Erkenntnisse zusammengefasst und ein Ausblick der zukünftigen Entwicklung der alternativen Leistungsmessung vorgestellt.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Analyse, Optimierung und Standardisierung der Instandhaltungsprozesse an den Verbrennungsmotoren der Jungheinrich AG.
Um die Instandhaltungsprozesse an den Verbrennungsmotoren zu verbessern und zu standardisieren, wurde diese Arbeit erstellt.
Die Basis dafür bilden Literaturrecherchen, Beobachtungen und Analysen des Eingangschecks und des Reparaturprozesses mit auftretenden Verschwendungen. Um die Verschwendungen aufzuzeigen, wurden die Methoden Muda-Check, Spaghetti-Diagramm und Verschwendungsanalyse angewendet.
Ausgehend von einem Prototypenteil sollen im Rahmen der durchzuführenden Diplomarbeit zwei masseoptimierte Konstruktionsvariante eines Federlenkers für eine Hinterachse entwickelt werden.
Hierbei wird die Herstellung als Guss- und Schweißkonstruktion betrachtet.
Unter Verwendung einer Topologieoptimierung, der Achskinematik und dem zur verfügungstehenden Bauraum werden die zwei Varianten bis zum Reifegrad "Serienbauteil" konzipiert. Ziel dabei ist es, bessere funktionale Eigenschaften gegenüber dem Refernzteil zu erreichen. Nachträglich werden beide Endproukte mit Hilfe der VDI Norm 2225 verglichen, damit eine Vorzugsvariante herauskristallisiert wird.
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.
Zur bestmöglichen Überwachung und Instandhaltung vorhandener Schutzeinrichtungen an deutschen Straßen ist eine laufende Bestandsaufnahme selbiger vonnöten. Dabei müssen nicht nur Alter und Art des Systems, im Sinne seiner Eignung für die jeweilige Position, sondern auch etwaige Beschädigungen oder anderweitige Gefahrenstellen erfasst werden. Diese Arbeit beschäftigt sich mit einer möglichen Herangehensweise an eine solche bun-desweite Aufbereitung und Bereitstellung in einer Datenbank, welche von Bauunternehmen und -trägern zur Wartung der Schutzeinrichtungen, oder allgemein zum richtlinien- und sachgerechten Einsatz selbiger genutzt werden kann. Zu diesem Zwecke wird auf Merkmale verschiedener Schutzeinrichtungsarten eingegangen, welche auf in Vorbeifahrten erlang-tem Bildmaterial sowohl manuell als auch softwareunterstützt ermittelt und vermerkt werden können. Eine Überprüfung dieser Merkmale und Unterscheidungsabläufe findet in mehreren Testbefahrungen statt. Zu guter Letzt werden die tabellarische und grafische Aufbereitung der Daten in einem GIS-unterstützten Datenbanksystem aufgezeigt und beispielhaft im Zuge der Testbefahrungen angelegt sowie in einem Ausblick mögliche zukünftige Erfas-sungsmöglichkeiten wie flottenbasierte Datensammlungen eingeordnet.
Die Grundlage für die vorliegende Diplomarbeit bildet die Annahme, dass mit dem Software-Tool CarMaker (der Firma IPG Automotive) ausgewählte Assistenz- und Automatisierungsfunktionen simuliert werden können.
Um die Gültigkeit dieser Hypothese zu überprüfen, wurden die Simulationskompetenzen in Hinblick auf Funktionen die der Fahrzeugautomatisierung dienen, zuerst rein theoretisch untersucht und danach praktisch demonstriert.
Im Verlauf der Arbeit wurden die folgenden Schwerpunkte bearbeitet:
- Einordnung der Spurhalteassistenzfunktionen in die Fahrzeugautomatisierung
- Untersuchungen zum Stand der Technik kontinuierlich automatisierender Funktionen
- Analyse der Hard- und Softwarekomponenten eines Spurhaltesystems
- Eignungsprüfung derzeitiger Simulationsmethoden
- Bewertung der Umsetzbarkeit der Methoden in CarMaker
- Entwurf und Programmierung eines Querreglers
- Durchführung einer MiL-Simulation in CarMaker
Als Ergebnis lässt sich festhalten, dass mit CarMaker alle kontinuierlich automatisierenden Funktionen simuliert werden können.
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.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der aeroakustischen Analyse und Bewertung querangeströmter Luftleitbauteile innerhalb der Automobilklimatisierung. Das Un-tersuchungsgebiet beschränkt sich auf luftleitende Elemente, die in den Ausströ-mern des Klimatisierungssystems von Fahrzeugen die Ausströmrichtung nach Vor-gaben der Passagiere steuern. Betrachtet werden der Einfluss der Vertikal- und Ho-rizontallamellen konventioneller Lamellenausströmer sowie der Einfluss kinemati-scher Verbindungselemente.
Die Untersuchungen werden an einem generischen Referenzmodell durchgeführt, um die Allgemeinheit der Ausströmervarianten nach unternehmensinternen Vorga-ben bestmöglich zusammenzufassen und zeitgleich auf die wesentlichen zu unter-suchenden parametrischen Größen zu beschränken.
Die mit STARCCM+ ermittelten Simulationsergebnisse werden im praktischen Ver-such validiert. Dafür ist ein geeigneter Prüfstandsaufbau inklusive der Anordnung geeigneter Messtechnik festzulegen.
Die gewonnenen Ergebnisse zeigen auf, wie sich die jeweilig geänderten Parame-ter auf das aeroakustische Verhalten auswirken, um ungünstige Konstruktionen für zukünftige Ausströmer bereits im Vorfeld erkennen und vermeiden zu können.
Abschließend fasst eine Konstruktionskritik die Arbeit zusammen und zeigt Verbes-serungsvorschläge in der Betrachtungsweise und Modellbildung.
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.