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Im Rahmen der Neuentwicklung von Handschaltgetrieben werden in der vorliegenden Diplomarbeit die vorhandenen Verluste des zu untersuchenden Getriebes zunächst detailliert analysiert und für einen kritischen Betriebspunkt berechnet. Dadurch werden Optimierungsmöglichkeiten erkenntlich. Auch die theoretischen Zusammenhänge der Wärmeabführung bei Getrieben werden beschrieben. Experimentielle Untersuchungen dazu wurden nicht durchgeführt. Des weiteren werden die existierenden Methoden der Wirkungsgradermittlung dargestellt und hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile sowie Funktionsweise verglichen. Im zweiten Teil der Arbeit wird der Wirkungsgrad in einem Betriebspunkt exemplarisch berechnet sowie aus einer Kombination aus Rechnung und Schleppmomentmessung ermittelt und diskutiert. Der letzte Teil der Arbeit beschreibt und interpretiert die experimentiellen Untersuchungen zum Einfluss konstruktiver und tribologischer Parameter auf das Temperaturverhalten wobei insbesondere auf das Einlaufverhalten der Getriebe eingegangen wird. Grundsätzlich zeigt jedes Getriebe einen Einlaufeffekt. Anhand von zahlreichen Versuchen wird deutlich, dass die momentübertragenden Zahnräder den überwiegenden Teil der Getriebeerwärmung und des Einlaufeffektes verursachen. In der Arbeit werden Algorithmen vorgestellt wie bei zukünftigen Neuentwicklungen die Verlustleistung bereits in der Konzipierungsphase theoretisch ermittelt werden kann, so dass eine Optimierung des Wirkungsgrades und damit des Temperaturverhaltens möglich ist.
Aufgrund höher werdender Ansprüche in Industrie und Technik gestaltet sich auch deren Bearbeitung immer anspruchsvoller. Zu diesen hochbeanspruchbaren Werkstoffen zählen unter anderem Legierungen auf der Basis von Nickel, die sich durch Temperaturbeständigkeit sowie hohe Härte- und Zähigkeitswerte auszeichnen. Der Inhalt dieser Diplomarbeit befasst sich mit den spanenden Bearbeitungsmöglichkeiten solcher Nickelbasislegierungen. Genauer werden daraufhin die auftretenden Spanungskraftkomponenten betrachtet. Von besonderem Interesse sind dabei die Schnitt-, Vorschub- und Passivkraft. Weiterhin sollen aus dem Vergleich mit reell auftretenden Kräften aus experimentellen Untersuchungen, Möglichkeiten der Krafberechnung aufgezeigt und erweitert werden.
Zur motorunabhängigen Speisung des Bordnetzes für mobile Anwendungen soll eine Kombination von Reformer und Brennstoffzelle in Form einer APU zur Anwendung kommen. Bei der Gemischbildung für die Reformierung des flüssigen Kraftstoffes kommt das Prinzip der Druckstoßeinspritzung zum Einsatz. Auf Basis von hydraulischen und optischen Versuchen sowie PDA-Messungen am Einspritzprüfstand wird ein numerischen Einspritzstrahlmodell mit Hilfe 1D und 3D Simulationstools entwickelt. Hierfür werden u.a. numerische Modelle für den Tropfenzerfall sowie Tropfenverteilungsmodelle angewandt. Nach der Kalibrierung des numerischen Einspritzstrahls werden Varianten der Reformergeometrien für die Gemischbildung vorgestellt, wobei eine erzwungene Luftbewegung gezielt die Erzeugung eines homogenen Gemisches unterstützt.
Ein zentraler Punkt der Dieselmotorenentwicklung ist die Aufklärung der Strömungsvorgänge im Zylinderraum sowie deren Auswirkungen auf den Verbrennungsprozess. Die experimentielle Bestimmung der Zylinderinnenströmung an seriennahen Motoren dient der Validierung von vorherbestimmten Berechnungsergebnissen zur Gemeischbildung Zur Beobachtung der Strömungen dient das Doppler-Global-Velocimetry (DGV)-Messverfahren. Dieses laser-optische Verfahren, zur flächenhaft ortsaufgelösten Bestimmung des dreidimensionalen Strömungsfeldes, basiert auf dem Doppler Effekt. Die Diplomarbeit befasst sich mit der Weiterentwicklung der Methodik des Doppler-Global-Velocimetry-Messverfahrens zur Ermittlung der Zylinderinnenströmung im geschleppten Motor. Die entwickelte Lichtschnitteinbringung und Bilderfassung zur endoskopischen Aufnahme der Strömungsbilder wurde an einem dafür konfigurierten stationär betriebenen Versuchsaufbau erprobt. Zur Bestimmung des Einflusses der neuen Messtechnik dienen grafische Strömungsbilder, welche aus Vergleichsmessungen zwischen neuer und bisheriger Messtechnik stammen. Es bleibt festzuhalten, dass die Erprobung der entwickelten Lichtschnitterzeugung und des Endoskopsystems erfolgreich war und für die Messung der Zylinderinnenströmung im geschleppten Motor eingesetzt werden kann.