Kraftfahrzeugtechnik
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Im Automobil- und Maschinenbau sind kraft- bzw. reibschlüssige Verbindungselemente all gegenwärtig. Zur Leistungssteigerung dieser Verbindungen kann der Reibungskoeffizient beeinflusst werden. Die Auswirkungen einzelner tribologischer Maßnahmen auf den Reib
wert einer Materialprobenpaarung werden mit Prüfständen experimentell erforscht. Der im Rahmen dieser Arbeit untersuchte hydraulische Reibwertprüfstand presst eine Materialprobenpaarung gegeneinander und verdreht sie zueinander. Für eine korrekte Erfassung des Reibwertes muss eine gleichmäßige Flächenpressung zwischen den beiden Proben vorliegen. Es kommt bei dem zu untersuchenden Prüfstand in der Realität zu einem Verkippen der Proben zueinander. Die Ursachenfindung dieses Verkippen bildet den Kern dieser Arbeit. Dafür wird die finite Elemente Methode (FEM) eingesetzt.
Weiterhin wird eine mögliche Substitution des hydraulischen Drehzylinders durch einen E-Antrieb untersucht, verbunden mit einer Erhöhung des möglichen Drehmoments zur Verdrehung der Proben zueinander. Für die zur Erfassung des Drehmoments eingesetzte Messwelle wird ein Festigkeitsnachweis nach FKM-Richtlinie durchgeführt.
Das Wahlmodul „Ergonomie und Package" der Fakultät Kraftfahrzeugtechnik vermittelt seine Inhalte bislang überwiegend theoretisch. Die vorliegende Arbeit ergänzt es um eine praktische Begleitaufgabe: Studierende integrieren die Komponenten eines autonomen Modellfahrzeugs im Maßstab 1:10 in einen vorgegebenen Bauraum und bewerten ihre Lösung anhand integrierter Kennzahlen. Die didaktische Strukturierung orientiert sich am Drei-Phasen-Modell nach Wilhelm und Brovelli.
In der Konstruktion kommt ein parametrisches CAD-Modell in CATIA 3DEXPERIENCE zum Einsatz. Ein Arduino-Mikrocontroller mit Time-of-Flight-Sensorik bildet die Hardwarebasis; die Programmierung kann KI-gestützt erfolgen. Aus der Arbeit gehen das Modulkonzept, das parametrische CAD-Modell mit integrierter Bewertungslogik, ein Hardware-Prototyp sowie ein KI-Leitfaden hervor. Die Erprobung mit Studierenden steht als nächster Entwicklungsschritt aus.
In dieser Diplomarbeit wird die effiziente Attribuierung und Auswertung von Attributen in Verkehrsinfrastrukturmodellen im Rahmen des Building Information Modeling (BIM) untersucht. Anlass für die Betrachtung sind praktische Herausforderungen, die bei der IBV GmbH beobachtet wurden. Diese Probleme wirken sich negativ auf die Qualität der BIM-Modelle aus und schränken die Verwendbarkeit nachgelagerter Anwendungen wie Bauplanung, Mengenermittlung und Kostenschätzung ein. In dieser Arbeit wird eine effiziente Attributierungsmethode auf Basis klarer Strukturen, Standards und Automatismen entwickelt. Darüber hinaus wurden Prüfregeln aufgestellt, mit denen sich die Qualität der BIM-Modelle auswerten lässt. Anschließend wurde der modellbasierte Bauablauf sowie die Mengen- und Kostenermittlung implementiert. Für jeden der genannten Punkte wurden Arbeitsabläufe in card_1 oder DESITE BIM erstellt. Diese können schrittweise nachvollzogen werden.
Die Ergebnisse dieser Arbeit unterstreichen, dass die Qualität der Attributzuweisungen ein entscheidender Faktor ist, der die Effektivität nachfolgender BIM-basierter Anwendungen beeinflusst.
Effizienzsteigerung durch digitale Prozessoptimierung für die Herstellung von Karosseriebauteilen
(2026)
Die vorliegende Masterarbeit untersucht die bestehenden Prozesse der Qualitätssicherung bei der PM Automotive GmbH mit dem Ziel, Effizienzpotenziale durch digitale Prozessoptimierung zu identifizieren und praxisnahe Lösungsansätze zu entwickeln. Im Rahmen einer systematischen Ist-Analyse wurden organisatorische, prozessuale und systemische Schwachstellen herausgearbeitet, insbesondere der hohe manuelle Aufwand bei der Erstellung von Prüfplänen sowie bei der Generierung qualitätsrelevanter Berichte.
Diese Diplomarbeit untersucht die Anwendbarkeit der Klassenschätzung zur Bestimmung der energieäquivalenten Geschwindigkeit (EES) in der Unfallanalyse. Ziel der Untersuchung ist es, mithilfe definierter Klassenintervalle aussagefähige EES-Werte zu ermitteln und deren Ergebnisse mit der Methode Expertenschätzung zu vergleichen. Derzeit wird das Verfahren der Klassenschätzung in der Unfallanalyse noch nicht angewendet.
Im Rahmen der Arbeit werden zunächst die bisher verwendeten Methoden zur EES-Bestimmung vorgestellt. Anschließend werden die theoretischen Grundlagen der Klassenschätzung erläutert und die entwickelte Klasseneinteilung der Geschwindigkeitsintervalle dargestellt. Zur praktischen Untersuchung wurden fünf reale Unfallfälle analysiert und die Ergebnisse der Klassenschätzung mit den Ergebnissen der Expertenschätzung statistisch verglichen.
Die Auswertung zeigt, dass die Klassenschätzung grundsätzlich vergleichbare Ergebnisse zur Expertenschätzung liefert. Eine eindeutige Verbesserung oder Verschlechterung der EES-Wert-Ermittlung konnte jedoch anhand der untersuchten fünf Fälle nicht festgestellt werden. Für eine belastbare Bewertung der Methode sind weitere Untersuchungen mit einer größeren Anzahl an Fallbeispielen erforderlich.
Optimierung Schwingungsdämpfer-Inerter-Fahrwerk – Modellbildung und Simulation der Vertikaldynamik
(2026)
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Vertikaldynamiksimulation eines Fahrzeugs auf Basis eines Viertelfahrzeugmodells entwickelt, um das Schwingungsverhalten von Aufbau und Radeinheit unter verschiedenen Anregungsbedingungen zu untersuchen. Neben den klassischen Fahrwerkskomponenten Aufbaufeder und Schwingungsdämpfer wurde ein Inerter in das Modell integriert, um dessen Einfluss auf das Systemverhalten zu analysieren.
Die Modellierung und Simulation erfolgten in Simulink, während die Auswertung der Ergebnisse in MATLAB durchgeführt wurde. Zur Bewertung wurden insbesondere die Radaufstandskraft sowie die Aufbaubeschleunigung herangezogen. Zusätzlich wurde eine parameterbasierte Untersuchung durchgeführt, bei der mithilfe einer Pareto-Analyse ein Kompromiss zwischen Fahrkomfort und Fahrsicherheit bestimmt wurde.
Die Ergebnisse zeigen, dass der Inerter das Schwingungsverhalten beeinflusst, jedoch bei alleiniger Nutzung ein ungünstiges dynamisches Verhalten aufweist. In Kombination mit einem Schwingungsdämpfer ergeben sich lediglich geringe Verbesserungen im Verhältnis zum zusätzlichen konstruktiven Aufwand. Die Analyse des Fail-Safe-Verhaltens zeigt, dass das System auch bei Ausfall des Dämpfers grundsätzlich funktionsfähig bleibt, jedoch mit einer Verschlechterung der Radaufstandskraft verbunden ist.
Insgesamt lässt sich festhalten, dass der Einsatz eines Inerters im betrachteten Anwendungsfall nur begrenzte Vorteile bietet. Für zukünftige Arbeiten wird eine Erweiterung des Modells sowie die Untersuchung alternativer Inerterkonzepte empfohlen.
In dieser Arbeit wird die Neuplanung einer Einmündung beschrieben, die aufgrund einer Verkehrsinsel einen Unfallschwerpunkt darstellt. Darüber hinaus wird ein theoretischer Ansatz zur Ermittlung der maximalen Kapazität einer Kreuzung mithilfe eines Algorithmus entwickelt. Die Arbeit gliedert sich in drei Teile.
Der erste Teil beinhaltet die Bewertung der drei verschiedenen Knotenpunkttypen. Der Kreisverkehr bietet die kürzeste Wartezeit für alle Verkehrsteilnehmer. Nichtsdestotrotz wird die signalisierte Kreuzung geplant, da sie Vorteile wie geringeren Flächenbedarf und damit eine geringere Beeinträchtigung der umgebenden Natur bietet. Anschließend wurden vier verschiedene Ampelprogramme entworfen und die für die Kreuzung optimale Variante ausgewählt.
Der zweite Teil der Arbeit umfasst die Entwurfsplanung der signalisierten Einmündung. Dabei wurden die relevanten deutschen Planungsrichtlinien berücksichtigt. Die Planung beinhaltet den Lageplan, Höhenpläne, Querschnittspläne und den Entwässerungslageplan.
Im dritten Teil der Arbeit werden zwei Algorithmen entwickelt. Der erste Algorithmus ermöglicht es dem Benutzer, die maximale Kapazität einer Einmündung zu ermitteln, wobei das Verkehrsaufkommen der Verkehrsströme definiert ist. Das Verkehrsaufkommen wird proportional erhöht. Der zweite Algorithmus verteilt die Gesamtverkehrszahl auf die verschiedenen Verkehrsströme. Die Ergebnisse für unterschiedliche Randbedingungen wurden analysiert. Dabei fällt auf, dass die Differenzen des Verkehrsaufkommens zwischen den Qualitätsstufen abnehmen. Vorfahrtsschilder wirken sich positiver auf den Verkehrsfluss aus als Stoppschilder. Der pauschale Umrechnungsfaktor der Verkehrszusammensetzung ist zu hoch.
In der hier vorliegenden Diplomarbeit wurde die Möglichkeit der Abwärmenutzung für die Beheizung einer neu zu errichtenden Halle untersucht. Die Abwärme, welche dabei als Energiequelle und somit auch als erneuerbare Energie zählt, wird von einer bestehenden Produktionshalle bereitgestellt. Dabei handelt es sich um die Produktion von Backwaren, welche in einer Backstraße bei Temperaturen von bis zu über 200°C gebacken werden. Das Abwärmepotential, welches derzeit über die Fortluft der Lüftungsanlage an die Umwelt abgegeben wird, besitzt eine Quellenenergie von über 30°C. Untersucht wird die Konzeptentwicklung eines Abwärmenutzungssystems zur Beheizung des Neubaus. Dabei soll sowohl die thermische Heizlast als auch die Trinkwassererwärmung abgedeckt werden. Verglichen wird das System mit zwei anderen alternativen Systemen ohne Abwärmenutzung. Dabei wird vor allem die Wirtschaftlichkeit analysiert und bewertet. Durch die Auslegung der Komponenten, die Simulation, sowie die resultierende Wirtschaftlichkeitsrechnung nach dem Anuitätenverfahren wird dargelegt, dass eine Investition in die Nutzung der Abwärme am effizientesten ist. Nicht zuletzt spielt dabei die Deckung der erneuerbaren Energiesysteme, im Neubau, von derzeit 65% eine große Rolle.
Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Prozess zur Untersuchung der Steuergenauigkeit eines Reihen-Vierzylinder-Verbrennungsmotors mit Zahnriemen auf Basis einer dreidimensionalen Toleranzanalyse entwickelt.
Steuergenauigkeit beschreibt die korrekte Einstellung der Steuerzeiten. Das bedeutet, dass Ein- und Auslassventile zum korrekten Zeitpunkt öffnen müssen, damit ein Motor über eine lange Lebensspanne effizient verbrennt. Dazu ist es notwendig, dass die Nockenwellen in einem bestimmten Winkel zur Kurbelwelle positioniert sind. Dieser Winkel kann allerdings durch im Fertigungs- und Montageprozess auftretende Toleranzen stark variieren und somit außerhalb seiner Grundeinstellungen liegen.
Aus diesem Grund wird der Verbrennungsmotor in einem dreidimensionalen Toleranzmodell abgebildet und analysiert. Dafür werden Bauteilinformationen aus technischen Zeichnungen ermittelt, im Modell eingebunden, Untersuchungsmerkmale festgelegt und schließlich ausgewertet. Zusätzlich wird der Einstellprozess des Motors auf die optimalen Steuerzeiten abgebildet.
Als Ergebnis dieser Arbeit entsteht ein Prozess, mit welchem die Untersuchung der Steuergenauigkeit möglich ist. Ebenso ist es möglich den Einstellprozess bei abweichenden Steuerzeiten im Simulationsmodell umzusetzen. Dadurch wird eine vollständige Absicherung der Steuergenauigkeit ermöglicht. Zusätzlich bietet das erstellte Modell eine Grundlage für weitere am Motor durchzuführende Untersuchungen.
Resilient traffic systems should maintain safe operation during disruptions and recover to certain level after the incident. Most of the resilience studies focus on evaluation of performance with measurable indicators such as travel time, travel delay, accessibility and recovery time. However, the traffic safety related concepts hardly covered in their studies. This study first identifies key objectives beyond traffic safety and traffic quality, including environmental sustainability and economy and narrowed the assessment method to traffic safety. Further it explains the concept of resilience in transportation system. A literature review of resilience models is used to identify and extract parameters which can possibly affect traffic safety, traffic quality, economic efficiency and environment. The direction of impact (increase/decrease) of these parameters on traffic quality, economic efficiency and environment are covered in literature synthesis. Further, a safety focused multi criteria decision analysis (MCDA) method is developed to evaluate the influence level (high/medium/low) and direction of impact of these parameters on traffic safety. The results shows that operational and hazard-based parameters affect the most during disruption period while, control related factors affect majorly in recovery phase. This result is transparent and screening-level prioritization and support the future research questions for safety-resilience studies.
Zur verkehrlichen Erschließung des Gewerbegebietes „Gera-Leumnitz Süd“ mussten zuerst Grundlagen geschaffen werden, um die Verkehrsanlage nach dem Stand der Technik planen zu können. Dazu gehörte es alle städtebaulichen, gesamtstädtischen, verkehrlichen und entwurfstechnischen Randbedingungen zu analysieren. Mit den Erkenntnissen dieser Analysen konnte im Variantenvergleich die passende Knotenpunktform gewählt werden, woraus sich zusammen mit der Planung der Erschließungsstraße die Vorzugsvariante im Entwurf ergeben hat. Die Gliederung der Arbeit orientiert sich an den Leistungsphasen Zwei (Voruntersuchung) und Leistungsphase Drei (Vorentwurf) nach den „Richtlinien zum Planungsprozess und für die einheitliche Gestaltung von Entwurfsunterlagen im Straßenbau“ (RE - 2012). Die Erkenntnisse dieser Diplomarbeit dienen für die weitere Erschließung des Gewerbegebietes Gera-Leumnitz Süd in den folgenden Leistungsphasen.
Die Arbeit untersucht das Fahrverhalten von Pkw auf Parkplätzen unter realen Bedingungen. Grundlage sind videotechnische Aufzeichnungen eines Supermarktparkplatzes, aus denen typische Fahrmanöver wie Ein- und Ausparken, Rangieren, Durchfahren und Warteverhalten abgeleitet werden. Nach einer Recherche zu rechtlichen Vorgaben, menschlichem Fahrverhalten, technischen Assistenzsystemen und Parkplatzgeometrie wird ein eigenes Versuchskonzept entwickelt und auf dem EDEKA Parkplatz in Marienberg umgesetzt.
Die Auswertung umfasst 465 dokumentierte Fahraktionen, analysiert statistische Auffälligkeiten sowie acht ausgewählte Fahrmanöver hinsichtlich Fahrlinie, Geschwindigkeit und Abständen. Ein 2D-Modell des Parkplatzes wird photogrammetrisch erstellt, um Messungen präzise durchzuführen. Abschließend werden typische Verhaltensweisen, potentielle Konfliktpunkte und planerische Optimierungsansätze abgeleitet.
Diese Diplomarbeit untersucht den Einfluss der integrierten Hebefunktion eines Rollenbremsprüfstands auf die Qualität der Bremskraftmessung bei Nutzfahrzeugen im Rahmen der Hauptuntersuchung gemäß § 29 StVZO.
Im Mittelpunkt steht die Fragestellung, ob durch eine gezielte Achslastveränderung mittels Hebefunktion die Messgenauigkeit und Reproduzierbarkeit der Bremskraftmessung verbessert werden können. Dies ist insbesondere bei unbeladenen oder teilbeladenen LKW von Bedeutung, da herkömmliche Prüfungen durch schwankende Radlasten sowie zusätzliche Schlupf- und Reibeffekte zwischen Reifen und Prüfrollen beeinflusst werden können.
Ziel der Arbeit ist es, experimentell zu analysieren, ob die integrierte Hebefunktion einen messbaren technischen Mehrwert bietet und somit die Aussagekraft der Bremsprüfung im Rahmen der periodischen Fahrzeugüberwachung erhöht.
Diese Masterarbeit untersucht die Prüfpraxis von Fahrzeuglichtsystemen im Rahmen der periodischen Hauptuntersuchung nach § 29 StVZO in Deutschland und vergleicht diese mit den entsprechenden Verfahren in der Türkei. Die Arbeit analysiert moderne Lichttechnologien wie LED- und Xenon-Scheinwerfer sowie deren rechtliche Grundlagen und Prüfverfahren.
Durch systematische Untersuchungen der verwendeten Messgeräte und Prüfmethoden werden Unterschiede in der Prüfpraxisbeider Länder identifiziert. Die Ergebnisse zeigen deutliche Unterschiede in den Prüfstandards und -verfahren, woraus Verbesserungspotentiale für beide Länder abgeleitet werden. Die Arbeit leistet einen Beitrag zur Harmonisierung internationaler Fahrzeugprüfstandards im Bereich der Lichttechnik.
The Bundesstraße B80 in Halle (Saale) includes an elevated roadway between the Saale River crossing and the Waisenhautapotheke intersection, which the city plans to replace with a groundlevel configuration. This master’s thesis evaluated the traffic performance of alternative groundlevel design concepts in order to identify an optimal solution. Two design alternatives, a large
roundabout encompassing the study area and an at-grade variant of a Diverging Diamond Interchange (DDI), were developed and analyzed using LISA+ and PTV VISSIM traffic simulation software. Both design variants accommodated the projected traffic demand without significant congestion. The roundabout achieved a Level of Service (LOS) of E or better for vehicles and pedestrians, while the at-grade DDI achieved an LOS of D or better. Simulation results demonstrated the operational feasibility of both alternatives. However, a comparative performance assessment in terms of journey time, number of stops and vehicle delay indicated that the at-grade DDI overall outperformed the large roundabout in terms of overall traffic efficiency.