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Die vorliegende Diplomarbeit behandelt die Auslegung und konstruktive Entwicklung eines elektrischen Hinterachsantriebes für Kleinwagen und Fahrzeuge der unteren Mittelklasse. Zur Hybridisierung beitragend soll dieser Antrieb für verbessertes Fahrverhalten, vermin-derten Kraftstoffverbrauch und verringerte Schadstoffemissionen sorgen. In der Konzeptphase werden sieben mögliche Varianten durch unterschiedliche Kombinationen von Stirnrädern und Zugmitteltrieben dargestellt und bewertet. Das als Vorzugsvariante gewählte System basiert auf Stirnradgetrieben in Planetenbauweise, einem Plane-tengetriebe und einem Leichtbaudifferential, ebenfalls in platzsparender Planetenbauweise. Des Weiteren nutzt das vorgeschlagene Hinterachsgetriebe eine Syn-chronisiereinrichtung um die Achswelle vom Antriebsstrang zu entkoppeln. Das Getriebe wird den Anforderungen entsprechend ausgelegt und dimensioniert. Im CAD-Konstruktionsprogramm ProE-Wf-II wird ein 3D-Modell der Vorzugsvariante erstellt. Die CAD-Daten liegen dieser Diplomarbeit als Anlage bei.

Die Diplomarbeit beinhaltet die ausführliche Darstellung der Entwicklung und Ausarbeitung des konstruktiven Entwurfs einer Montage-Messvorrichtung zur Einstellung der Geomet-riezuordnung der Hauptachsen von Bohrwerken. Derzeit wird die Prüfung der Geometriezuordnung in der UNION Werkzeugmaschinen GmbH mit einem kleinen, noch handlichen, Hartgesteinswinkel der Größe 800 x 1000 mm realisiert. Aufgrund der auftretenden Messungenauigkeiten ist das Prüfverfahren nicht mehr praktikabel. Um die Einstellung der Hauptachsen mit entsprechender Genauigkeit zu gewährleisten, muss ein Hochgenauigkeits Hartgesteinswinkel der Größe 1200 x 2000 mm verwendet werden. Dieser ist ohne Zuhilfenahme einer Vorrichtung nicht handhabbar. Als Grundlage für die konstruktive Ausführung werden nach der Analyse der Einsatzbe-dingungen, der daraus resultierenden Anforderungszusammenstellung und der Unterglie-derung in Teilfunktionen, verschiedene Prinziplösungen und konstruktive Gesamtlösungen aufgezeigt und bewertet. Die Ausarbeitung der Vorzugsvariante beinhaltet die konstruktive Auslegung der Hauptfunktionsträger sowie ausgewählte Nachrechnungen und eine detail-liert beschriebene Bedienungsanleitung der Vorrichtung. Die im Ergebnis der Arbeit entstandene Entwurfskonstruktion ist mit der dazugehörigen Stückliste als Anlage beigefügt.

Um den konkurrierenden Zielforderungen nach geringem Kraftstoffverbrauch, dynami- schem Fahrverhalten und streng limitierten Schadstoffemissionen zu begegnen, müssen während des Betriebs von modernen Dieselmotoren eine Vielzahl an Verbrennungspara- metern präzise eingestellt werden. Dazu verwendet man heute elektronische Regelkreise mit einer immer größeren Anzahl an zusätzlichen Funktionalitäten. Als problematisch erweist sich, dass die Regelungen nach Austausch oder Modifikation einzelner Hardware-Komponenten häufig neu ausgelegt werden müssen und ihre Be- triebsbereitschaft bereits nach kurzer Zeitspanne wieder gefordert wird. Deswegen arbei- tet man nun an Verfahren, die das Ziel haben, einzelne Regelkreise automatisiert para- metrieren zu können, d.h. die Einstellung des Reglers soll vollständig durch den Rechner erfolgen. Im Rahmen dieser Entwicklungen sollen in der Diplomarbeit Methoden zum au- tomatisierten Vermessen und Bewerten von modernen elektro-mechanischen Aktuatoren in der Luftstrecke des Diesel-Aggregats untersucht werden. Zur Überprüfung der Regelkreise sollen dabei verschiedene Testsignale wie z.B. Sprünge, mehrfrequente Sinusfunktionen, Rampen, etc. auf die geregelte oder ungeregelte Strecke gegeben werden können. Ziel dabei ist es im Wesentlichen, die verschiedenen dynami- schen und statischen Eigenschaften des Aktuators geeignet anzuregen. Dabei darf die zu vermessende Hardware durch die Beaufschlagung mit den Testsignalen nicht beschädigt werden, was insbesondere in der Nähe der mechanischen Anschläge der Aktuatoren be- sondere Schutzmaßnahmen erfordert. Es soll weiterhin möglich sein, eine Folge von durchzuführenden Messungen mit Hilfe eines kleinen Software-Tools so zusammenzustel- len, dass Dauerlauftests automatisiert durchgeführt werden können.

Risikoüberwachungssysteme und Vorschläge zu deren Implementierung an einem Beispielunternehmen

Die Arbeit befasst sich mit dem Einsatz von Metallschaum in Kraftfahrzeugmotoren. Durch Experimente konnten in der Vergangenheit gute Dämpfungseigenschaften hochporöser Metalle nachgewiesen werden. Daraus resultiert die Annahme, dass der Einsatz dieser Werkstoffe an Kraftfahrzeugmotoren, durch Fertigung und Austausch bestehender Bauteile, akustisch verbesserte Eigenschaften des Antriebsaggregates erwarten lässt. Um diese Annahme experimentell zu prüfen, wurde ein Bauteil eines Motors mit großer Hüllfläche favorisiert, das gleichzeitig im Betrieb geringen Belastungen ausgesetzt ist. Die Wahl fiel dabei auf eine Ölwanne eines PKW-Ottomotors. Da keine konstruktiven Änderungen am bestehenden Versuchsfahrzeug vorgenommen werden konnten, wurden drei Varianten entworfen, die der Geometrie des Originalbauteils bestmöglich nachempfunden wurden. Nach anschließender simulativer Modalanalyse mit einem FEM-Programm und Variantenvergleich nach VDI 2225 wurde die beste Variante vollständig konstruktiv umgesetzt und aus AFS-Platten gefertigt. Im Anschluss wurden mittels Schalldruckpegelmessung im Nahfeld und Intensitätssondenmessung über einem genormten Terzspektrum die jeweiligen Schallpegel der Prototypen- und Originalwanne erfasst, ausgewertet und verglichen. Dabei konnte gezeigt werden, dass im niederfrequenten Bereich Vorteile für den Schaum zu erkennen sind, die sich jedoch nicht für den hochfrequenten Bereich bestätigt haben. Die guten Dämpfungseigenschaften konnten vor allem durch die Verringerung des Schalldruckpegels, vorwiegend hervorgerufen durch die Ölpumpe, bei niedrigen Drehzahlen nachgewiesen werden.