Funktionsanalyse und Prüfung von modernen Fahrzeuglenksystemen. - VII, 95 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Der Einsatz aktiver Assistenzsysteme im Bereich der Fahrwerkstechnik hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Einerseits dienen diese Systeme der Entlastung des Fahrzeugführers, andererseits aber vor allem der Verbesserung von Fahrsicherheit und Fahrdynamik. Allerdings ist bisher erst wenig über mögliche Fehlerquellen und Ausfallszenarien, insbesondere bei aktiven Lenksystemen, bekannt, was nicht zuletzt Bedeutung bei der periodisch-technischen Fahrzeugüberwachung haben kann. - Das Ziel dieser Arbeit war es, den Aufbau und die Funktionsweise neuer Fahrzeuglenksysteme vorzustellen und beispielhaft an einer Ausführungsform die Prüfbarkeit im Rahmen der Hauptuntersuchung nach §29 StVZO zu untersuchen. Eine Patent- und Literaturrecherche mit anschließender Bewertung der Ergebnisse führte zur Fokussierung auf die Dynamiklenkung der Audi AG als Vertreter der Lenkwinkelüberlagerungssysteme. - Weiterhin wurden die gesetzlichen Regelungen zur Durchführung der Hauptuntersuchung nach §29 StVZO und ihre Anpassungen an den technischen Fortschritt vorgestellt, bevor die Dynamiklenkung einer System- bzw. Interaktionsanalyse und anschließender Fehlersimulation unterzogen wurde. - Aus den Ergebnissen zum Verhalten des Systems im Fehlerfall wurden Konsequenzen für die Weiterentwicklung der Prüfvorgaben und mittel abgeleitet.
Untersuchungen am Kurbelgehäuseentlüftungssystem für einen aufgeladenen Ottomotor. - VIII, 150 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Vor dem Hintergrund eines stetigen Wachstums an Umwelt- und Gesundheitsbewusstsein steht der Verbrennungsmotor als klassisches Antriebskonzept mehr denn je in der Diskussion. Um zu einer Senkung der ausgestoßenen Emissionen bedingt durch Verbrennen oder Verdampfen von Öl und zu einer Verlängerung der Ölwechselintervalle beizutragen, wird in der Motorenentwicklung angestrebt, den Ölverbrauch deutlich zu reduzieren. Eine Möglichkeit der Reduzierung des Ölverbrauchs kann dabei durch eine Verbesserung und Optimierung des Kurbelgehäuseentlüftungssystems erfolgen. Diesbezüglich wird zunächst in der vorliegenden Arbeit am aufgeladenen Ottomotor das bestehende Kurbelgehäuseentlüftungssystem hinsichtlich der Parameter Ölverbrauch, Blowby-Gasmenge und Kurbelgehäusedruck analysiert. Ferner werden weitere Eigenschaften wie beispielsweise die Dauerbelastbarkeit der Kurbelgehäuseentlüftungsbauteile vorgestellt. Zudem wird in der Arbeit ein neu entwickelter Ölabscheider zur Verringerung des Ölverbrauchs über die Kurbelgehäuseentlüftung vorgestellt. Das Potential dieser Neuentwicklung wird unter Einsatz im aktuellen Entlüftungssystem am Verbrennungsmotor auf dem Prüfstand speziell im Hinblick auf die Reduzierung des Restölgehaltes im Blowby-Gas untersucht. - Abschließend wird ein neu entwickeltes Ventil zur Regelung des Kurbelgehäusedrucks mit verbesserter Regelcharakteristik vorgestellt und im Entlüftungssystem eingesetzt. Hierzu werden speziell Untersuchungen im Hinblick auf Funktionalität und des sich einstellenden Druckniveaus im Kurbelgehäuse durchgeführt.
Untersuchungen zum Leckageverhalten an Radialkolbenpumpen für Fahrdynamikregelsysteme. - VIII, 150 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Thema der Arbeit sind Betrachtungen des Dichtmechanismus an Dichtungen von Hydraulikpumpen in Kraftfahrzeugen. Durch den Forschritt der Fahrzeugtechnik steigt die Betriebsdauer der Fahrzeughydraulik an. Bisher lag der Fokus auf der Betrachtung von Einflüssen auf das Dichtverhalten durch Verschleiß oder konstruktive Gestaltung des Dichtpaketes. Diese Arbeit betrachtet, ob ein Einfluss zwischen der Art der Motoransteuerung und der Wirkung des Dichtpakets in der Pumpe gegeben ist. Hierzu wird zunächst der derzeitige Stand der Technik erfasst. Es erfolgt sodann eine analytische Beschreibung des Dichtmechanismus und dessen Einflussgrößen mit schwerpunktmäßiger Betrachtung auf die durch die Motoransteuerung gegebenen Einflüsse. Mittels einer Modellrechnung werden Einflüsse dargestellt und die Haupteinflussgrößen ermittelt. In den durchgeführten Versuchen konnten Einflüsse nachgewiesen werden.
Bewertung des Systemzustandes elektromechanischer Lenksysteme. - 100 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Prüfung von modernen, elektronisch geregelten Lenksystemen im Rahmen der periodischen Hauptuntersuchung von Fahrzeugen. Neue Anforderungen durch den Gesetzgeber, welche die Prüfung dieser Systeme besonders berücksichtigen, stellen neue Aufgaben an die Prüforganisationen. Im Zuge der rasanten Entwicklung liegt der Schwerpunkt der Arbeit bei den in den letzten Jahren auf dem Markt erschienenen und gegenwärtig verstärkt in Fahrzeuge eingebaute Lenksysteme. - Durch Literatur-, Patent- und Internetrecherche werden diese analysiert und beschrieben. Die Möglichkeiten der Fehlerfeststellung mittels On-Board-Diagnose und den derzeitig zur Verfügung stehenden Fahrzeugsystemdaten werden an verschiedenen Beispielfahrzeugen erörtert und unter Verwendung eines Scan-Tools der Firma BOSCH wird der gegenwärtig realisierbare Umfang der Prüfung mittels Off-Board-Diagnose an modernen Fahrzeugen veranschaulicht. - Um notwendige Erweiterungen bzw. Präzisierung der Fahrzeugsystemdaten sowie die technische Weiterentwicklung von Scan-Tools zu verdeutlichen, werden Fehleranalysen an einer elektromechanischen Servolenkung durchgeführt und mit den Ergebnissen der durchgeführten Tests verglichen.
Charakterisierung von lastwechselinduzierten instationären Geräuscherscheinungen. - XXVI, 250 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
In der heutigen Automobilentwicklung kommt dem Akustikkomfort, den ein Fahrzeug bietet, eine besondere Bedeutung zu. Diesbezüglich werden in der vorliegenden Arbeit die akustischen Phänomene Auskuppel- und Lastwechselklackern, die vom Fahrer durch einen schlagartigen Lastwechsel eingeleitet werden können, am Beispiel eines Pkw mit Standardantrieb schwerpunktmäßig untersucht. Neben der Phänomenanalyse im Fahrversuch werden verschiedene Prüfstände in Hinblick auf ihre Eignung zur Untersuchung und objektiven Prüfung der betrachteten Lastwechselereignisse analysiert. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Detektion und Objektivierung der impulsartigen Störgeräusche im Luft- und Körperschall vorgestellt. - Auf Basis der Untersuchungsergebnisse werden anschließend mögliche Optimierungsansätze im Bereich des Antriebsstrangs aufgezeigt. Ferner wird auf ein Analyseverfahren zur Extraktion der Klack-Geräusche aus den maskierten Luftschallsignalen im Fahrzeuginnenraum eingegangen. Abschließend erfolgt die Darstellung der weiteren Verfahrensweise zur Phänomencharakterisierung anhand einer methodischen Analysestruktur.
Untersuchung des Einflusses der Fahrwerkskomponenten auf das Schwingungsverhalten des Gesamtfahrzeuges. - 121 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
In dieser Arbeit soll das Setzverhalten des Fahrwerks auf die modalen Parameter des Gesamtfahrzeugs untersucht werden. Nach der Auswahl hierfür relevanter Bauteile sollen diese auf ihr Setzverhalten überprüft und der damit verbundene Einfluss auf die Resonanzfrequenzen des Fahrzeugs analysiert werden. Nach der Ermittlung der Bauteile, die eine Messabweichung hervorrufen, sollen Maßnamen ergriffen werden, um den modalen Messprozess zu verbessern und die Einflussfaktoren so weit wie möglich zu reduzieren. Weiterhin sollen Möglichkeiten aufgezeigt werden, inwieweit die Ergebnisse der Modalanalyse zur Sicherung der Serienqualität des Gesamtfahrzeuges im beitragen können.
Ermittlung elektrischer und mechanischer Kenngrößen eines mechatronischen Lenksystems. - XI, 85 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Die Arbeit beschreibt die Vorgehensweise zur Ermittlung von physikalischen Parametern einer elektromechanischen Servolenkung. - Die Ergebnisse der Arbeit sollen für die Modellierung dieser Servolenkung Verwendung finden. - Dazu wurde ein elektromechanisches Servolenkgetriebe, welchem über die CAN-Schnittstelle eine Unterstützungskraft eingeprägt werden konnte, auf einem elektrohydraulischen Lenkungsprüfstand hinsichtlich des Wirkungsgrades untersucht. - Es wurde ein Prüfstand für den als Unterstützungseinheit dienenden bürstenlosen Gleichstrommotor konzipiert und aufgebaut. Auf diesem wurde dieser Motor hinsichtlich seines Wirkungsgrades und seiner elektromechanischen Parameter untersucht. - Des Weiteren wurde das Lenkgetriebe selbst mechanisch untersucht. Die wesentlichen Parameter waren hier Steifigkeit, Spiel, Reibung und die zwischengeschalteten Übersetzungen. Dazu wurde das Lenkgetriebe zunächst im Ganzen untersucht. Anschließend wurde es schrittweise in seine Baugruppen zerlegt, welche wiederum untersucht wurden. - Die Messergebnisse wurden durch Vergleich untereinander und teilweise durch Vergleich mit Herstellerangaben auf Plausibilität überprüft.
Konzeption einer Messumgebung zur Bestimmung der Fahrerbeanspruchung beim Bremsvorgang. - IX, 145 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Die Entwicklungszeit und damit einhergehend das Erscheinen neuer Fahrzeuge auf dem Markt hat sich in den letzten Jahren drastisch verkürzt. Grund dafür ist der vermehrte Einbezug von Computersimulationen, welcher den klassischen Prototypenbau auf ein Minimum reduziert. Im Fall dieser Untersuchungen der Fahrer-Fahrzeug-Schnittstelle bildet die Grundlage ein biomechanisches Modell, welches auf dem menschlichen Körper beruht. Im Hinblick auf die Komplexität des Menschen soll ein Fahrermodell parametrisiert und validiert werden. Dazu werden zwei Versuchsreihen durchgeführt. In einer ersten Versuchsreihe werden Probanden im stehenden Fahrzeug unterschiedliche Bremsszenarien durchführen. Während der gesamten Durchführung werden von jedem Probanden die Muskelaktivitäten bestimmter Muskeln, die äußeren Kräfte sowie, mit geeigneten Methoden, die Bewegungen beim Bremsvorgang analysiert. Diese Messumgebung gilt es zu entwickeln. In einer zweiten Versuchsreihe finden dynamische Messungen statt. Probanden werden dazu in drei unterschiedlichen Fahrzeugen (Transporter, Oberklassefahrzeug, Sportwagen) jeweils Fahrdynamikprüfungen durchführen, bei dem die Fahrzeuge aus dem Stand maximal bis 100 Km/h beschleunigt und anschließend maximal bis zum Stillstand abgebremst werden. Neben der elektromyographischen Muskelaktivitätserfassung werden weitere Parameter ermittelt. Aus den gewonnenen Daten der beiden Versuchsreihen werden Kriterien zur biomechanischen Fahrerbeanspruchung formuliert. - Die Auswertung der stationären Versuche zeigt, dass mit dem entwickelten Messkonzept die unterschiedlichen Bewegungsmuster der Probanden mit gewissen Einschränkungen erfasst werden können. Bei den dynamischen Versuchen konnte gezeigt werden, dass deutliche Unterschiede in der Fahrerbeanspruchung, hervorgerufen durch die Sitzposition und das Beschleunigungsvermögen der drei Fahrzeugkonzepte, bestehen.
Entwicklung eines Turboladerprüfstands. - X, 106 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007
Die vorliegende Diplomarbeit vermittelt einen Überblick über die Entwicklung eines Turboladerprüfstands. Der Prüfstand ist in der Lage, sowohl Verdichter-, als auch Turbinenkennfelder zu bestimmen. Darüber hinaus werden Komponenten entwickelt, die die Flexibilität und den Einsatzbereich des Prüfstandes erweitern, um ihn so an die wachsenden Ansprüche an ein State-of-the-Art-Prüffeld anzupassen. In der ersten Phase der Arbeit wird dazu ein technisches Konzept erarbeitet und unter betriebswirtschaftlichen Gesichtspunkten bewertet. Als Ergebnisse werden ein Lastenheft, sowie ein Zeitplan, als auch eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung aufgestellt. In der zweiten Phase der Arbeit wird das Lastenheft in ein Pflichtenheft überführt. Das Prüfstandskonzept wird so ausdetailliert, dass der Prüfstand gefertigt werden kann. Dazu werden die zuzukaufenden Fertigteile definiert und die genaue technische Spezifikationen der firmenextern gefertigten Prüfstandskomponenten vorgenommen.
Optische Messung von Schmierspaltkonturen. - IX, 89 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007
Im Rahmen eines Industrieprojektes wurden Untersuchungen für die optische Messung von Schmierspaltkonturen an Kegelrädern durchgeführt. Hierzu wurden zunächst die Grundlagen und die geschichtliche Entwicklung der elastohydrodynamischen Schmierung aufgezeigt. Es wurde eine Prüfvorrichtung konstruiert, mit der der Schmierspalt zwischen einer Ebene und einer Walze gemessen werden kann. Die dabei verwendete Messmethode beruht auf der Fluoreszenztechnik. Im Anschluss daran wurde der entwickelte Prüfaufbau mit seinen wesentlichen Komponenten beschrieben und bewertet. Mit den realisierten Messungen konnte das Verhalten von Schmierschichten aufgezeigt und ausgewertet werden. Es wurde ein multivalentes Werkzeug zur Untersuchung von Schmierspaltkonturen geschaffen.