Längsdynamikmodell zur Optimierung der Energieeffizienz von PKW. - 89 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2009
Die Verbrauchsreduzierung ist aktuell eines der wichtigsten Themen mit denen sich die Fahrzeugtechnik auseinander setzt, wobei ein möglichst geringer Energieeinsatz das Ziel ist. Die Verluste am Antriebsstrang sind im Fokus der Forschung, vor allem die Verlustreduzierung ist ein Hauptthema, das immer öfter in der Diskussion steht. In dieser Arbeit werden die einzelnen Verluste des Triebstrangs mit Hilfe des Simulationsprogramms AMESim untersucht. Dabei ist auch die Abbildung verschiedener Fahrermodelle ein ebenso wichtiger Bestandteil der Analyse, wie eine Parameterstudie zu Einflussgrößen auf den Achsgetriebewirkungsgrad. Der Luftwiderstand, der Rollwiderstand, die Lagerverluste und auch Temperatureinflüsse, sowie all deren Einsparpotentiale werden aufgezeigt. Diese Bachelorarbeit nutzt dabei den Grundsatz der Worst - und Best - Case - Annahme um aufzuzeigen, welche Auswirkungen die genannten Einflussgrößen bei der maximalen Verringerung der Verluste bzw. den momentan schlechtesten Werten auf den Energieverbrauch haben.
Bestimmung der Verluste von Achsgetriebekomponenten. - 108 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2009
Bei der Wirkungsgradbetrachtung eines PKW-Achsgetriebes wird deutlich, dass diese zu einem beachtlichen Anteil durch die Lagerung des bogenverzahnten Kegelradsatzes beeinflusst wird. Zum Thema Lagerverluste wurde eine Literaturrecherche im Hinblick auf den Wälzlagertyp Kegelrollenlager durchgeführt. Um ein genaues Berechnungsmodell dieser Verluste zu erhalten ist im Rahmen dieser Arbeit ein theoretischer Vergleich der Berechnungsmethoden führender Kegelrollenlagerhersteller hinsichtlich der Einflussparameter vollzogen worden. Des Weiteren wurde an ausgewählten Prüfläufen der Bezug der Theorie zur Praxis hergestellt und abschließend das beste Verfahren aufgrund verschiedener Vergleichsvariationen ausgewählt. Mit Hilfe eines entwickelten Programmes ist es möglich, die Lagerverluste der verglichenen Herstellermethoden für das Betriebskennfeld eines Achsgetriebes zu berechnen.
Entwicklung einer optischen Methode zur Charakterisierung des Kugelbewegungsverhaltens. - 91 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2009
Das Bestreben Wälzlager hinsichtlich ihres NVH-Verhaltens weiter zu optimieren veranlasst zur Entwicklung immer effektiverer Analysemethoden. Im Fokus dieser Arbeit steht die Analyse des Kugelbewegungsverhaltens unter Verwendung einer Hochgeschwindigkeitskamera. Insbesondere soll das Bohrver- halten des Wälzkörpers untersucht werden. Zur Visualisierung der Bewegungen erhalten die Wälzkörper entsprechende Markierungen. Ausgehend von dieser Problematik sollen mit Hilfe der Bildverarbeitungssoftware Vision Pro 5.0 Methoden entwickelt werden, die es ermöglichen eine kinematische Analyse durchzuführen. Die Einarbeitung und die Erfassung der Leistungsgrenzen von Vision Pro 5.0 stehen zunächst im Vordergrund. Darin sind auch Untersuchungen zur Bestimmung der Genauigkeitsgrenzen enthalten. In Abhängigkeit von diesen Erkenntnissen können daraufhin konkrete Versuchsprogramme umgesetzt werden.
Konzeption von Bedienelementen für einen Pkw-Ergonomieprüfstand. - 97 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2009
Zur Optimierung der Innenraumgestaltung von Kraftfahrzeugen soll ein Ergonomieprüfstand konzipiert werden, mit welchem der Fahrerarbeitsplatz funktional nachgebildet werden kann. Auf Grundlage des Prüfstandes sollen Erkenntnisse über die verschiedenen Bewegungsabläufe und Muskelaktivitäten zu gewinnen. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Komponenten entsprechend verstellbar und haptisch anpassbar sind. Die Erfassung der bei der Betätigung wirkenden Kräfte und Momente an den Bedienelementen ist zu realisieren. Der notwendige Einsatz von visuellen Bewegungsanalysesystemen ist bei der Konzeption zu berücksichtigen. Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung von Konzepten für die Baugruppen Fußstütze, Kupplung und Lenkrad.
Entstehungs- und Anhaftprozesse von Bremsstaubverschleißpartikeln. - V, 125 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2009
Herkömmliche in Kraftfahrzeugen eingesetzte Bremsanlagen basieren auf dem mechanischen Verschleiß zweier Reibpartner. Hierdurch entstehen Verschleißpartikel, welche allgemein als Bremsstaub bekannt sind. Besonders bei Scheibenbremsanlagen werden diese Partikel konstruktionsbedingt in die Umwelt emittiert. Durch diese Aussendung geschieht hauptsächlich eine Verschmutzung der Felge, aber auch andere Karosserieteile werden belastet. So führt eine verunreinigte Optik des PKW durch den Bremsstaub zu einer minderen Kundenzufriedenheit der Autobesitzer, wie in der J. D. Power Studie erstmals 2003 erwiesen wurde. Neben der Beeinflussung der Optik des Fahrzeuges, beeinträchtigen Bremsenverschleißpartikel die Gesundheit des Menschen. Diese Partikel werden aufgrund ihrer Größe zum Feinstaub gezählt. Um weitere Erkenntnisse zum Anhaftungsprozess des Bremsstaubes insbesondere an der Felge zu erhalten, beschäftigt sich die nachfolgende Arbeit mit diesem Thema. Es werden unterschiedliche Methoden zur Bestimmung dieser Anhaftkraft der Partikel an der Felge dargelegt. Die wirkenden Kräfte werden erläutert. Des Weiteren werden insbesondere die elektrostatischen Kräfte, ihre Entstehung und ihre Einflussparameter näher erläutert. Aufgrund ihrer Reichweite wird die elektrostatische Kraft als Haupteinflussparameter auf die Anziehung eines Partikels auf die Felge gesehen. Eine Betrachtung der gesundheitsschädigenden Wirkung der Inhaltsmaterialien von Reibbelägen geschieht ebenfalls.
Konstruktion und Konzeption eines Scheibenbremssystems für einen manuellen Rollstuhl. - 118 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2009
Marktübliche Bremssysteme manueller Rollstühle sind die Kniehebelbremse und die Trommelbremse. Bei der Kniehebelbremse drückt ein Reibelement auf die Lauffläche des Reifens, was viele Nachteile in sich birgt. Aber auch die etwas bessere Trommelbremse genügt nicht den Ansprüchen aktiver Fahrer. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit erfolgt die Übertragung des Prinzips der Scheibenbremssysteme, die sich in der Fahrradindustrie behauptet haben, auf einen Rollstuhl. Besonderheit dabei ist ein Einhebelaktuierungsprinzip, das eine Brems- und Lenkfunktion gestattet. Begonnen mit der Konzeptfindung wird unter konkreten Rahmenbedingungen eine Lösungsbewertung durchgeführt. Anhand der sich herauskristallisierenden Favoriten folgt eine Untersuchung hinsichtlich der Brems- und Lenkkräfte sowie eines Festigkeitsnachweises. Letztlich wird mittels der Fertigung eines Prototyps die Funktionsfähigkeit analysiert.
Recherche und Zusammenfassung des Stands und der Entwicklungstendenzen auf dem Gebiet der kombinierten akustisch-visuell-haptischen Fahrerassistenzsystemen. - VIII, 78 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2009
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Recherche in dem Bereich der kombiniert akustisch-visuell-haptischen Fahrerinformationssysteme durchgeführt. Hierzu wurden sowohl aktuell verbaute, als auch zukünftige Assistenzsysteme im Bezug auf ihrer Aufgabe, Funktion, Interaktion mit dem Fahrer sowie hinsichtlich deren Aktivierung untersucht. Des Weiteren wurde eine Recherche zur menschlichen Psychologie und Physiologie getätigt, auf deren Grundlage eine Bewertung der Fahrzeug-Fahrer-Interaktion bezüglich Wahrnehmbarkeit und der Möglichkeit zur richtigen Interpretation durchgeführt wurde. Darüber hinaus werden zwei Ansätze erläutert, die zu einer verbesserten Interaktion zwischen Fahrer und Fahrzeug führen. Abschließend gibt die Arbeit einen Ausblick zu dem Thema "Autonomes Fahren".
Konstruktion einer Verschleißmesseinrichtung an einer Radbremse. - 93 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2009
Beim Bremsvorgang wird durch Reibung die kinetische Energie des Kraftfahrzeugs in thermische Energie umgewandelt. Bei einer Scheibenbremse äußert sich dies im Verschleiß der Reibbeläge und der Bremsscheibe. Dieser entsteht selbst im unbetätigten Zustand der Bremse. Als Folge des Abriebs der Reibbeläge und der Bremsscheibe wird Bremsstaub freigesetzt, dessen Auswirkungen eine starke Verschmutzung an den Fahrzeugfelgen, sowie eine erhebliche Belastung der Gesundheit und Umwelt darstellen. Die Ermittlung des Verschleißes bestand bisher aus dem Ausbau von Belägen und Scheibe, deren Dickenmessung und Massebestimmung. In der vorliegenden Arbeit wird ein Messsystem entwickelt, welches den Nachteil der Neukonditionierung von Belag und Scheibe beim Wiedereinbau und dem damit verbundenen erhöhten Verschleiß umgehen soll und zusätzlich eine Bestimmung des Abriebs während des Bremsbetriebs erlaubt. Dazu wird nach verschiedenen Prinzipen gesucht, die eine Verschleißmessung ermöglichen. Nach bestimmten Kriterien wird eine Variante ausgewählt, worauf deren konstruktive Umsetzung folgt. Für die Bestimmung des Masseverlustes an Scheibe und Reibbelägen und dem damit freigesetzten Feinstaub wird jeweils ein Modell erstellt. Das Ergebnis bildet eine Abstandsmessung, für die eine Abschätzung der Fehlereinflüsse und der Genauigkeit erfolgt.
Grundlagenuntersuchungen der Restbremsmomente von Scheibenbremsen und der ungleichmäßigen Bremsscheibenschädigung. - 131 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2009
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Analyse der Schädigungsmechanismen bei Scheibenbremsen und deren unerwünschten Auswirkungen im Fahrbetrieb. Hierzu wurde in einem ersten Schritt eine Analyse verschiedener Messdaten vorgenommen. Dafür kam u.a. ein spezielles Bewegungsanalysetool zum Einsatz. Weiterhin wurden im Rahmen der Arbeit verschiedene, spezifische Messreihen an einen Bremsenprüfstand durchgeführt. Für die Aufnahme dieser Messdaten kam ein neuartiges piezoelektrisches Kraftmesssystem zur Anwendung. Dieses wurde im Vorfeld teilweise neu aufgebaut und appliziert. Neben dem Kraftmesssystem kam weitere Messtechnik, bspw. für die Erfassung des Bewegungsverhaltens der Bremsenkomponenten, zum Einsatz. Nach Abschluss der Arbeiten am Prüfstand wurden die ermittelten Daten zur Auswertung gebracht und entsprechende Ergebnisse formuliert.
Evaluierung von mechanischen Schwungmassen als Energiespeicher in Hybridsystemen. - XX, 109 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2009
Mechanische Schwungmassen-Energiespeicher sind leistungsfähige Alternativen zu konventionellen Akkumulatoren. Sie werden in verschiedenen Hybridsystemen eingesetzt, u.a. in modernen Hybridfahrzeugen. Eine detaillierte Vorgehensweise und unterstützende Software-Tools existieren für die Dimensionierung dieser Systeme bisher nicht. Im Rahmen dieser Arbeit werden, basierend auf einer ausführlichen Literaturrecherche, die Systemgrenzen unterschiedlicher Energiespeicher ermittelt und miteinander verglichen. Aufbauend auf der Energiebetrachtung eines rotierenden Körpers erfolgt anschließend die detaillierte Untersuchung einer mechanischen Schwungmasse hinsichtlich ihres Leistungs- und Energiespeichervermögens. Auf Grundlage der theoretischen Betrachtungen werden sowohl ein Tool zur Schwungrad-Dimensionierung als auch verschiedene Simulationsmodelle mit Hilfe von weit verbreiteten Software-Programmen erstellt. Abschließend werden die gewonnenen Ergebnisse in Form eines Pflichtenheftes zusammengefasst und in Verbindung mit den entsprechenden Software-Tools als unterstützendes Material zur Schwungmassen-Konzeption bereitgestellt.