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Erprobung eines neuen Messverfahrens zur Ermittlung von Zylinderverzügen an Verbrennungsmotoren
(2004)
Deformationen von Zylinderlaufbussen in Verbrennungsmotoren können einerseits statisch und andererseits dynamisch bei laufendem Motor ermittelt werden. Diese Diplomarbeit gibt einen Überblick über verschiedene bisher eingesetzte statische und dynamische Zylinderverzugsmessverfahren. Die einzelnen Messverfahren werden kurz beschrieben und hinsichtlich ihrer Vor-und Nachteile bewertet. Des weiteren wird ein neuartiges dynamisches Mess-und Auswerteverfahren zur dynamischen Zylinderverzugsmessung vorgestellt, welches bei den durchgeführten Untersuchungen angewendet wird. Es erfolgt eine Beschreibung der verwendeten Sensorik, der Konstruktion des Messsystems für einen speziellen Versuchsmotor sowie der mathematischen Aufbereitung der gemessenen Zylinderverzüge. Anhand erster statischer Messungen und durchgeführter Vergleichsmessungen auf einer 3D-Koordinatenmessmaschine wird das neue Messverfahren hinsichtlich seiner Genauigkeit und Aussagekraft beurteilt. Zusätzlich werden Ergebnisse anderer Mess- und Auswerteverfahren denen gegenübergestellt. Das neue Messverfahren weist hinsichtlich der Messgenauigkeit große Vorteile gegenüber den verglichenen Messverfahren auf. Außerdem ist die Aussagekraft des Messverfahrens den anderen deutlich überlegen. Die einzelnen Bauteilzeichnungen des konstruierten Messsystems sowie die Ergebnisse der durchgeführten Vermessungen, sind als Anlage der Arbeit beigelegt.
Um die Entwicklungszeiten in der Automobilindustrie weiter zu verkürzen ist es nötig, möglichst viele Bauteilprüfungen von der Straße auf den Prüfstand zu verlagern. Die Lebensdaueruntersuchung von Rädern wird zur Zeit mit dem Abroll -und dem Umlaufbiegeprüfstand durchgeführt. Um realitätsnähere Prüfungen fahren zu können kommt mittlerweile der zweiaxiale Räderprüfstand zum Einsatz. Kritische Bereiche des Rades können durch das Prüfen mit dynamischen Radlasten besser erkannt werden. Dies ist bei der Entwicklung von gewichtsoptimierten Stahl-bzw. Aluminiumrädern von großer Bedeutung. Da es bei vielen Lebensdaueruntersuchungen zu ungewollten Testabbrüchen kommt, ist das Ziel der Diplomarbeit die Verbesserung der Funktionssicherheit bei unbeaufsichtigten Langzeitversuchen. Die ersten Abschnitte der Diplomarbeit vermitteln die zum weiteren Verständnis erforderlichen Grundbegriffe eines Rades. Danach werden die bisherigen Prüfmethoden erklärt und es wird auf die verschiedenen Bauarten des zweiaxialen Räderprüfstands eingegangen. Anschließend wird das Einmessverfahren zur Ermittlung der Prüfstandskräfte vorgestellt. Der Hauptbestandteil der Diplomarbeit sind die Ermittlung von Seitenkraftverläufen und die Analyse der aufgenommenen Messwerte. Im Abschluss wird die Lösung des Problems vorgestellt und diskutiert.
Konstruktive Optimierung bezüglich neuer Werkstoffe am Beispiel des Integralträgers am Mercedes SLK
(2004)
Der Integralträger dient unter anderem der Motormontage, der Achskonstruktion und ist außerdem ein sicherheitsrelevanter Bestandteil der Fahrzeugkarosserie. In dieser Diplomarbeit werden verschiedene Umform- und Fügeverfahren miteinander verglichen um danach eine für die Verwendung hochfester Werkstoffe optimierte Variante zu erstellen. Die vielfältigen Aufgaben und der Aufbau des Integralträgers, sowie die Anforderungen an die Crashsicherheit werden in dieser Arbeit ausführlich beschrieben. Ziel dieser Diplomarbeit ist es, die Wanddicken durch Verwendung hochfester Werkstoffe zu minimieren und somit die Masse des Integralträgers zu reduzieren. Mittels Strukturoptimierungen und innovativer Umformtechnik an einzelnen Bauteilen soll der aufgrund der Wanddickenreduzierung auftretende Steifigkeitsverlust kompensiert werden, um somit einen gewichtsoptimierten Integralträger mit gleich bleibender Steifigkeit herstellen zu können. Die konstruktiven Änderungen und Simulationen zur Überprüfung der Steifigkeit werden mit CATIA V5 bearbeitet. Zur Überprüfung der umformtechnischen Realisierung kommt das Simulationstool AutoForm zu Anwendung.
Untersuchungen zur Optimierung des Service-Kern-Prozesses am Beispiel des Service-Center-Ingolstadt
(2004)
Im Rahmen der Diplomarbeit mit dem Thema Untersuchungen zur Optimierung des Service-Kern-Prozesses am Beispiel des Service-Center-Ingolstadt wurden die vom Hersteller vorgegebenen Richtlinien und Prozessstadards analysiert und ihre praktische Umsetzung im Service-Center Ingolstadt mit der Anwendung in den Audi-Zentren Erfurt und Chemnitz verglichen. Anhand dieses Vergleiches wurden mögliche Optimierungsvarianten des Sercice-Kern-Prozesses vorgeschlagen, deren Realisierbarkeit diskutiert und Maßnahmen, die sich momentan in der Erprobungsphase befinden, aufgeführt. Die abschließende Betrachtung zeigt mögliche und notwendige weiterführende Untersuchungen und offene Probleme in Bezug auf diese Thematik auf.
Ziel der Arbeit ist die Konzeption eines kalkulatorischen Modells zur effizienten Kapazitäts- und Kostenbestimmung für die Herstellung von kundenwunschabhängigen variantreichen Plattenwärmeübertragern. Es sind verschiedene fertigungstechnische und kostenspezifische Untersuchungen notwendig. Die Abhängigkeiten der verschiedenen Prozesse werden detailliert beschrieben sowie Zeitaufnahmen analysiert. Es wird ein Modell vorgestellt, mit dem Kalkulationen zur Kapazitäts- und Kostenbestimmung effizient durchgeführt werden köönen. Das Modell wird an einem Beispiel erläutert.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Simulation von otto- und dieselmotorischen Einspritzvorgängen. Zu Beginn sollen theoretische Grundlagen der Strömungssimulation sowie des primären und sekundären Strahlzerfalls helfen, die komplexen Zusammenhänge eines drei dimensionalen Strömungsprogramms grundlegend zu verstehen. Als nächstes werden Modelle zur Simulation der Einspritzung für eine variable Dralldrüse vorgestellt. Durch eine gezielte Parametervariation wird der Einspritzstrahl für die ottomotorischen Direkt-Einspritzung mit der Messung abgeglichen. Die Bewertung der Einspritzstrahls erfolgt zu einem definierten, stationären Punkt. Besonderen Interesse werden hier dem Spraywinkel, der Eindringtiefe des Strahls in der Druckkammer und dem Tropfendurchmesser beigemessen. Für Einspritzuntersuchungen am Dieselmotor finden neben der Druckkammereinspritzung auch Einpritzungen in ein instationäres Modell statt. Die Rechenergebnisse der Einspritzvarianten werden in Bezug auf Geschwindigkeitsverteilungen, Strahleindringungen und Ausbreitungen beurteilt. Zusätzlich wird die Qualität der Tropfenverdampfung, der Gemischbildung, der Ausbreitung der Gemischwolke und die Lamda-Verteilung verglichen. Für ausgewählte dieselmotorische Punkte geschieht eine Berechnung der Verbrennung. Die Verbrennungsrechnung soll Aussagen zur Reaktionenverteilung, Temperaturfelder und Potential hinsichtlich der Schadstoffbildung geben. Besonderes Augenmerk gilt dem Reaktionsablauf von CO, CO2 und der Entstehung von NOx.
