Prozesse und Prozessketten zur Produktion von Komponenten des Antriebsstranges und des Fahrwerks haben in der Herstellung und in der Nutzung von Fahrzeugen ein deutliches Potenzial für eine Ressourcen- und Energieeinsparung. In der Herstellung lassen sich mit innovativen Fertigungsverfahren neuartige Prozessketten entwickeln, deren Material- und Energieverbrauch gegenüber dem Stand der Technik erheblich günstiger ist. Für die Nutzung von Fahrzeugen kann der Energiebedarf durch konstruktive und fertigungstechnische Maßnahmen an den Fahrzeugkomponenten positiv beeinflusst werden. Für beide Bereiche des Produktlebenszyklus lassen sich so signifikante CO2-Einsparungen im Fahrzeugbau und Verkehr realisieren.
Vor diesem Hintergrund befasste sich das Verbundprojekt „Antriebsstrang 2025“ mit der Entwicklung innovativer Prozessketten für Komponenten des Antriebstrangs und des Fahrwerks von Personen- und Nutzfahrzeugen mit dem Ziel, klimaneutrale Produktionsweisen aufzuzeigen und neue zu entwerfen. Ein Konsortium aus sechs Industrieunternehmen und drei Instituten der Leibniz Universität Hannover bündelten ihre Möglichkeiten und Kompetenzen, um ressourcen- und energieeffiziente Prozessketten zur Produktion von Antriebsstrang- und Fahrwerkskomponenten im Sinne einer Dekarbonisierung zu entwickeln. Betrachtet wurden die Herstellphase der Komponenten in der Automobilindustrie und bei ihren Zulieferern und die Nutzungsphase der Komponenten im Betrieb der Fahrzeuge. Als konkretes Ergebnis wurden vier energie- und ressourceneffiziente Prozessketten zur Produktion von Antriebsstrang- und Fahrwerkskomponenten praktisch umgesetzt und für Planungs- und Steuerungszwecke ein digitaler Demonstrator entwickelt.
Aktualisiert: 2023-06-14
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Die Entwicklung von technischen Produkten und den zugehörigen Dienstleistungen stellt ein Spannungsfeld zwischen ökonomischen und technischen Einflussfaktoren dar. Zusätzlich spielen kundenindividuelle Anforderungen eine immer größere Rolle. Aufbauend auf bereits bestehenden Entwicklungen besteht eine Möglichkeit der effizienten Anforderungserfüllung in der Größen- bzw. Leistungsskalierung. Im Fokus dieser Arbeit liegt deshalb die notwendige Formalisierung von Wissen aus vorhergehenden Entwicklungen und die Modellierung hinreichender Analyse- und Bewertungsmöglichkeiten.
Als Grundlage wird eine Modellierung eines Produktes eingeführt, bei der abweichend von der späteren Baustruktur einzelne Gestaltungszonen mit sogenannten Gestaltelementen gefüllt werden können. Die Synthese hin zu einem den dynamischen Anforderungen entsprechenden Produktkonzept wird mit Hilfe von Templates unterstützt, die die Gestaltelemente aufnehmen und die zur Bewertung notwendigen Analysen steuern können. Am Beispiel der Größen- und Leistungsskalierung eines Tiefbohrwerkzeugs für die Telemetrie wird der Einsatz des Ansatzes demonstriert.
Aktualisiert: 2023-06-08
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Prozesse und Prozessketten zur Produktion von Komponenten des Antriebsstranges und des Fahrwerks haben in der Herstellung und in der Nutzung von Fahrzeugen ein deutliches Potenzial für eine Ressourcen- und Energieeinsparung. In der Herstellung lassen sich mit innovativen Fertigungsverfahren neuartige Prozessketten entwickeln, deren Material- und Energieverbrauch gegenüber dem Stand der Technik erheblich günstiger ist. Für die Nutzung von Fahrzeugen kann der Energiebedarf durch konstruktive und fertigungstechnische Maßnahmen an den Fahrzeugkomponenten positiv beeinflusst werden. Für beide Bereiche des Produktlebenszyklus lassen sich so signifikante CO2-Einsparungen im Fahrzeugbau und Verkehr realisieren.
Vor diesem Hintergrund befasste sich das Verbundprojekt „Antriebsstrang 2025“ mit der Entwicklung innovativer Prozessketten für Komponenten des Antriebstrangs und des Fahrwerks von Personen- und Nutzfahrzeugen mit dem Ziel, klimaneutrale Produktionsweisen aufzuzeigen und neue zu entwerfen. Ein Konsortium aus sechs Industrieunternehmen und drei Instituten der Leibniz Universität Hannover bündelten ihre Möglichkeiten und Kompetenzen, um ressourcen- und energieeffiziente Prozessketten zur Produktion von Antriebsstrang- und Fahrwerkskomponenten im Sinne einer Dekarbonisierung zu entwickeln. Betrachtet wurden die Herstellphase der Komponenten in der Automobilindustrie und bei ihren Zulieferern und die Nutzungsphase der Komponenten im Betrieb der Fahrzeuge. Als konkretes Ergebnis wurden vier energie- und ressourceneffiziente Prozessketten zur Produktion von Antriebsstrang- und Fahrwerkskomponenten praktisch umgesetzt und für Planungs- und Steuerungszwecke ein digitaler Demonstrator entwickelt.
Aktualisiert: 2023-06-02
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Die Produktivität von Fräsprozessen wird häufig durch Ratterschwingungen begrenzt. Durch Reib- und Pflügekräfte an der Freifläche können diese Schwingungen gedämpft und die Produktivität gesteigert werden. Eine gezielte Nutzung dieses Prozessdämpfungseffekts ist durch Freiflächenfasen möglich. Bisher fehlen jedoch Kenntnisse über grundlegende Zusammenhänge zwischen Prozessrandbedingungen, wie Schnittgeschwindigkeit und Kühlschmierstrategie, und dem Dämpfungsverhalten. Im Rahmen dieser Arbeit wurden diese Einflüsse auf Reibung und Pflügekräfte experimentell analysiert. Das Prozessdämpfungsverhalten wurde anschließend basierend auf den experimentellen Untersuchungen in einer Materialabtragsimulation abgebildet. Die Materialabtragsimulation wurde zur zeitaufgelösten Berechnung der Eingriffsbedingungen an der Freifläche genutzt und ermöglichte eine präzise Prognose des Schwingungsverhaltens unter Berücksichtigung der Prozessdämpfung.
Aktualisiert: 2023-06-02
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Steigende Anforderungen an Kraftstoffverbrauch, Schadstoffemissionen und verkürzte Entwicklungszeit erfordern eine Weiterentwicklung der Entwicklungsmethoden für Verbrennungsmotoren. Im Fokus stehen verschärfte Zulassungszyklen für Pkw-Motoren, bei denen auch die Emissionen im Kaltstart und bei starken Lastwechseln berücksichtigt werden müssen. Zur Analyse und Bewertung der dynamischen Emissionsentstehung wird ein Simulationswerkzeug erstellt, das etablierte Simulationsmethoden miteinander verknüpft. Der Motorbetrieb wird durch eine 1D-Ladungswechselsimulation simuliert und der Verbrennungsprozess durch eine 0D-Reaktionskinetik berechnet. Hierbei werden die thermischen Randbedingungen aus einem 1D-thermischen Netzwerk und der Gemischbildungsprozess aus einer 3D-Zylinderinnenströmungssimulation ermittelt. Im Simulationswerkzeug definierte Kriterien starten die 3D-Simulation und werten diese aus,
sodass das Ergebnis der Simulation als Startbedingung für die Verbrennungsmodellierung dient. Die Arbeit zeigt, dass diese rechenzeitaufwändige Einbindung der 3D-Gemischbildung besonders für die Berechnung der
Rußemission erforderlich ist, während die Berechnung der NOx-, uHC- und CO-Emissionen bereits mit der Kombination der 0D- und 1D-Simulationsansätze gut gelingt.
Aktualisiert: 2023-06-02
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Zur Reduzierung der Emissionen von Dieselmotoren in der Hochseeschifffahrt ist die Entwicklung von Abgasnachbehandlungs-Technologien erforderlich. Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines auf passive Rußregeneration ausgelegten Abgasnachbehandlungssystems für Viertakt-Marinedieselmotoren. Die Abgasnachbehandlung besteht aus einem so genannten SDPF, ein katalytisch beschichteter Dieselpartikelfilter zur simultanen Ruß- und NOx-Reduktion, sowie einem vorgeschalteten Dieseloxidationskatalysator. Die Kombination des Katalysators zur selektiven katalytischen Reduktion von NOx mit der Partikelfiltration in einer Komponente zielt auf die Effizienzsteigerung des Gesamtsystems bei gleichzeitigem Einsparen von Bauraum ab. Der Fokus liegt auf einem Technologiebenchmark im Labormaßstab zur Bewertung der katalytischen Aktivität unter Berücksichtigung der thermischen und chemischen Alterung. Dazu werden in einem Synthesegasprüfstand Performance-Tests unter marinespezifischen Anforderungen durchgeführt und durch die Ursachenforschung der Aktivität mittels Festkörperanalyse ergänzt.
Aktualisiert: 2023-06-02
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Zur Reduzierung der Emissionen von Dieselmotoren in der Hochseeschifffahrt ist die Entwicklung von Abgasnachbehandlungs-Technologien erforderlich. Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines auf passive Rußregeneration ausgelegten Abgasnachbehandlungssystems für Viertakt-Marinedieselmotoren. Die Abgasnachbehandlung besteht aus einem so genannten SDPF, ein katalytisch beschichteter Dieselpartikelfilter zur simultanen Ruß- und NOx-Reduktion, sowie einem vorgeschalteten Dieseloxidationskatalysator. Die Kombination des Katalysators zur selektiven katalytischen Reduktion von NOx mit der Partikelfiltration in einer Komponente zielt auf die Effizienzsteigerung des Gesamtsystems bei gleichzeitigem Einsparen von Bauraum ab. Der Fokus liegt auf einem Technologiebenchmark im Labormaßstab zur Bewertung der katalytischen Aktivität unter Berücksichtigung der thermischen und chemischen Alterung. Dazu werden in einem Synthesegasprüfstand Performance-Tests unter marinespezifischen Anforderungen durchgeführt und durch die Ursachenforschung der Aktivität mittels Festkörperanalyse ergänzt.
Aktualisiert: 2023-06-02
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Die Produktivität von Fräsprozessen wird häufig durch Ratterschwingungen begrenzt. Durch Reib- und Pflügekräfte an der Freifläche können diese Schwingungen gedämpft und die Produktivität gesteigert werden. Eine gezielte Nutzung dieses Prozessdämpfungseffekts ist durch Freiflächenfasen möglich. Bisher fehlen jedoch Kenntnisse über grundlegende Zusammenhänge zwischen Prozessrandbedingungen, wie Schnittgeschwindigkeit und Kühlschmierstrategie, und dem Dämpfungsverhalten. Im Rahmen dieser Arbeit wurden diese Einflüsse auf Reibung und Pflügekräfte experimentell analysiert. Das Prozessdämpfungsverhalten wurde anschließend basierend auf den experimentellen Untersuchungen in einer Materialabtragsimulation abgebildet. Die Materialabtragsimulation wurde zur zeitaufgelösten Berechnung der Eingriffsbedingungen an der Freifläche genutzt und ermöglichte eine präzise Prognose des Schwingungsverhaltens unter Berücksichtigung der Prozessdämpfung.
Aktualisiert: 2023-06-02
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Prozesse und Prozessketten zur Produktion von Komponenten des Antriebsstranges und des Fahrwerks haben in der Herstellung und in der Nutzung von Fahrzeugen ein deutliches Potenzial für eine Ressourcen- und Energieeinsparung. In der Herstellung lassen sich mit innovativen Fertigungsverfahren neuartige Prozessketten entwickeln, deren Material- und Energieverbrauch gegenüber dem Stand der Technik erheblich günstiger ist. Für die Nutzung von Fahrzeugen kann der Energiebedarf durch konstruktive und fertigungstechnische Maßnahmen an den Fahrzeugkomponenten positiv beeinflusst werden. Für beide Bereiche des Produktlebenszyklus lassen sich so signifikante CO2-Einsparungen im Fahrzeugbau und Verkehr realisieren.
Vor diesem Hintergrund befasste sich das Verbundprojekt „Antriebsstrang 2025“ mit der Entwicklung innovativer Prozessketten für Komponenten des Antriebstrangs und des Fahrwerks von Personen- und Nutzfahrzeugen mit dem Ziel, klimaneutrale Produktionsweisen aufzuzeigen und neue zu entwerfen. Ein Konsortium aus sechs Industrieunternehmen und drei Instituten der Leibniz Universität Hannover bündelten ihre Möglichkeiten und Kompetenzen, um ressourcen- und energieeffiziente Prozessketten zur Produktion von Antriebsstrang- und Fahrwerkskomponenten im Sinne einer Dekarbonisierung zu entwickeln. Betrachtet wurden die Herstellphase der Komponenten in der Automobilindustrie und bei ihren Zulieferern und die Nutzungsphase der Komponenten im Betrieb der Fahrzeuge. Als konkretes Ergebnis wurden vier energie- und ressourceneffiziente Prozessketten zur Produktion von Antriebsstrang- und Fahrwerkskomponenten praktisch umgesetzt und für Planungs- und Steuerungszwecke ein digitaler Demonstrator entwickelt.
Aktualisiert: 2023-06-02
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Steigende Anforderungen an Kraftstoffverbrauch, Schadstoffemissionen und verkürzte Entwicklungszeit erfordern eine Weiterentwicklung der Entwicklungsmethoden für Verbrennungsmotoren. Im Fokus stehen verschärfte Zulassungszyklen für Pkw-Motoren, bei denen auch die Emissionen im Kaltstart und bei starken Lastwechseln berücksichtigt werden müssen. Zur Analyse und Bewertung der dynamischen Emissionsentstehung wird ein Simulationswerkzeug erstellt, das etablierte Simulationsmethoden miteinander verknüpft. Der Motorbetrieb wird durch eine 1D-Ladungswechselsimulation simuliert und der Verbrennungsprozess durch eine 0D-Reaktionskinetik berechnet. Hierbei werden die thermischen Randbedingungen aus einem 1D-thermischen Netzwerk und der Gemischbildungsprozess aus einer 3D-Zylinderinnenströmungssimulation ermittelt. Im Simulationswerkzeug definierte Kriterien starten die 3D-Simulation und werten diese aus,
sodass das Ergebnis der Simulation als Startbedingung für die Verbrennungsmodellierung dient. Die Arbeit zeigt, dass diese rechenzeitaufwändige Einbindung der 3D-Gemischbildung besonders für die Berechnung der
Rußemission erforderlich ist, während die Berechnung der NOx-, uHC- und CO-Emissionen bereits mit der Kombination der 0D- und 1D-Simulationsansätze gut gelingt.
Aktualisiert: 2023-06-02
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Die Produktivität von Fräsprozessen wird häufig durch Ratterschwingungen begrenzt. Durch Reib- und Pflügekräfte an der Freifläche können diese Schwingungen gedämpft und die Produktivität gesteigert werden. Eine gezielte Nutzung dieses Prozessdämpfungseffekts ist durch Freiflächenfasen möglich. Bisher fehlen jedoch Kenntnisse über grundlegende Zusammenhänge zwischen Prozessrandbedingungen, wie Schnittgeschwindigkeit und Kühlschmierstrategie, und dem Dämpfungsverhalten. Im Rahmen dieser Arbeit wurden diese Einflüsse auf Reibung und Pflügekräfte experimentell analysiert. Das Prozessdämpfungsverhalten wurde anschließend basierend auf den experimentellen Untersuchungen in einer Materialabtragsimulation abgebildet. Die Materialabtragsimulation wurde zur zeitaufgelösten Berechnung der Eingriffsbedingungen an der Freifläche genutzt und ermöglichte eine präzise Prognose des Schwingungsverhaltens unter Berücksichtigung der Prozessdämpfung.
Aktualisiert: 2023-06-02
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Zur Reduzierung der Emissionen von Dieselmotoren in der Hochseeschifffahrt ist die Entwicklung von Abgasnachbehandlungs-Technologien erforderlich. Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines auf passive Rußregeneration ausgelegten Abgasnachbehandlungssystems für Viertakt-Marinedieselmotoren. Die Abgasnachbehandlung besteht aus einem so genannten SDPF, ein katalytisch beschichteter Dieselpartikelfilter zur simultanen Ruß- und NOx-Reduktion, sowie einem vorgeschalteten Dieseloxidationskatalysator. Die Kombination des Katalysators zur selektiven katalytischen Reduktion von NOx mit der Partikelfiltration in einer Komponente zielt auf die Effizienzsteigerung des Gesamtsystems bei gleichzeitigem Einsparen von Bauraum ab. Der Fokus liegt auf einem Technologiebenchmark im Labormaßstab zur Bewertung der katalytischen Aktivität unter Berücksichtigung der thermischen und chemischen Alterung. Dazu werden in einem Synthesegasprüfstand Performance-Tests unter marinespezifischen Anforderungen durchgeführt und durch die Ursachenforschung der Aktivität mittels Festkörperanalyse ergänzt.
Aktualisiert: 2023-06-02
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Steigende Anforderungen an Kraftstoffverbrauch, Schadstoffemissionen und verkürzte Entwicklungszeit erfordern eine Weiterentwicklung der Entwicklungsmethoden für Verbrennungsmotoren. Im Fokus stehen verschärfte Zulassungszyklen für Pkw-Motoren, bei denen auch die Emissionen im Kaltstart und bei starken Lastwechseln berücksichtigt werden müssen. Zur Analyse und Bewertung der dynamischen Emissionsentstehung wird ein Simulationswerkzeug erstellt, das etablierte Simulationsmethoden miteinander verknüpft. Der Motorbetrieb wird durch eine 1D-Ladungswechselsimulation simuliert und der Verbrennungsprozess durch eine 0D-Reaktionskinetik berechnet. Hierbei werden die thermischen Randbedingungen aus einem 1D-thermischen Netzwerk und der Gemischbildungsprozess aus einer 3D-Zylinderinnenströmungssimulation ermittelt. Im Simulationswerkzeug definierte Kriterien starten die 3D-Simulation und werten diese aus,
sodass das Ergebnis der Simulation als Startbedingung für die Verbrennungsmodellierung dient. Die Arbeit zeigt, dass diese rechenzeitaufwändige Einbindung der 3D-Gemischbildung besonders für die Berechnung der
Rußemission erforderlich ist, während die Berechnung der NOx-, uHC- und CO-Emissionen bereits mit der Kombination der 0D- und 1D-Simulationsansätze gut gelingt.
Aktualisiert: 2023-06-02
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Prozesse und Prozessketten zur Produktion von Komponenten des Antriebsstranges und des Fahrwerks haben in der Herstellung und in der Nutzung von Fahrzeugen ein deutliches Potenzial für eine Ressourcen- und Energieeinsparung. In der Herstellung lassen sich mit innovativen Fertigungsverfahren neuartige Prozessketten entwickeln, deren Material- und Energieverbrauch gegenüber dem Stand der Technik erheblich günstiger ist. Für die Nutzung von Fahrzeugen kann der Energiebedarf durch konstruktive und fertigungstechnische Maßnahmen an den Fahrzeugkomponenten positiv beeinflusst werden. Für beide Bereiche des Produktlebenszyklus lassen sich so signifikante CO2-Einsparungen im Fahrzeugbau und Verkehr realisieren.
Vor diesem Hintergrund befasste sich das Verbundprojekt „Antriebsstrang 2025“ mit der Entwicklung innovativer Prozessketten für Komponenten des Antriebstrangs und des Fahrwerks von Personen- und Nutzfahrzeugen mit dem Ziel, klimaneutrale Produktionsweisen aufzuzeigen und neue zu entwerfen. Ein Konsortium aus sechs Industrieunternehmen und drei Instituten der Leibniz Universität Hannover bündelten ihre Möglichkeiten und Kompetenzen, um ressourcen- und energieeffiziente Prozessketten zur Produktion von Antriebsstrang- und Fahrwerkskomponenten im Sinne einer Dekarbonisierung zu entwickeln. Betrachtet wurden die Herstellphase der Komponenten in der Automobilindustrie und bei ihren Zulieferern und die Nutzungsphase der Komponenten im Betrieb der Fahrzeuge. Als konkretes Ergebnis wurden vier energie- und ressourceneffiziente Prozessketten zur Produktion von Antriebsstrang- und Fahrwerkskomponenten praktisch umgesetzt und für Planungs- und Steuerungszwecke ein digitaler Demonstrator entwickelt.
Aktualisiert: 2023-06-02
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Zur Reduzierung der Emissionen von Dieselmotoren in der Hochseeschifffahrt ist die Entwicklung von Abgasnachbehandlungs-Technologien erforderlich. Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines auf passive Rußregeneration ausgelegten Abgasnachbehandlungssystems für Viertakt-Marinedieselmotoren. Die Abgasnachbehandlung besteht aus einem so genannten SDPF, ein katalytisch beschichteter Dieselpartikelfilter zur simultanen Ruß- und NOx-Reduktion, sowie einem vorgeschalteten Dieseloxidationskatalysator. Die Kombination des Katalysators zur selektiven katalytischen Reduktion von NOx mit der Partikelfiltration in einer Komponente zielt auf die Effizienzsteigerung des Gesamtsystems bei gleichzeitigem Einsparen von Bauraum ab. Der Fokus liegt auf einem Technologiebenchmark im Labormaßstab zur Bewertung der katalytischen Aktivität unter Berücksichtigung der thermischen und chemischen Alterung. Dazu werden in einem Synthesegasprüfstand Performance-Tests unter marinespezifischen Anforderungen durchgeführt und durch die Ursachenforschung der Aktivität mittels Festkörperanalyse ergänzt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die Produktivität von Fräsprozessen wird häufig durch Ratterschwingungen begrenzt. Durch Reib- und Pflügekräfte an der Freifläche können diese Schwingungen gedämpft und die Produktivität gesteigert werden. Eine gezielte Nutzung dieses Prozessdämpfungseffekts ist durch Freiflächenfasen möglich. Bisher fehlen jedoch Kenntnisse über grundlegende Zusammenhänge zwischen Prozessrandbedingungen, wie Schnittgeschwindigkeit und Kühlschmierstrategie, und dem Dämpfungsverhalten. Im Rahmen dieser Arbeit wurden diese Einflüsse auf Reibung und Pflügekräfte experimentell analysiert. Das Prozessdämpfungsverhalten wurde anschließend basierend auf den experimentellen Untersuchungen in einer Materialabtragsimulation abgebildet. Die Materialabtragsimulation wurde zur zeitaufgelösten Berechnung der Eingriffsbedingungen an der Freifläche genutzt und ermöglichte eine präzise Prognose des Schwingungsverhaltens unter Berücksichtigung der Prozessdämpfung.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Prozesse und Prozessketten zur Produktion von Komponenten des Antriebsstranges und des Fahrwerks haben in der Herstellung und in der Nutzung von Fahrzeugen ein deutliches Potenzial für eine Ressourcen- und Energieeinsparung. In der Herstellung lassen sich mit innovativen Fertigungsverfahren neuartige Prozessketten entwickeln, deren Material- und Energieverbrauch gegenüber dem Stand der Technik erheblich günstiger ist. Für die Nutzung von Fahrzeugen kann der Energiebedarf durch konstruktive und fertigungstechnische Maßnahmen an den Fahrzeugkomponenten positiv beeinflusst werden. Für beide Bereiche des Produktlebenszyklus lassen sich so signifikante CO2-Einsparungen im Fahrzeugbau und Verkehr realisieren.
Vor diesem Hintergrund befasste sich das Verbundprojekt „Antriebsstrang 2025“ mit der Entwicklung innovativer Prozessketten für Komponenten des Antriebstrangs und des Fahrwerks von Personen- und Nutzfahrzeugen mit dem Ziel, klimaneutrale Produktionsweisen aufzuzeigen und neue zu entwerfen. Ein Konsortium aus sechs Industrieunternehmen und drei Instituten der Leibniz Universität Hannover bündelten ihre Möglichkeiten und Kompetenzen, um ressourcen- und energieeffiziente Prozessketten zur Produktion von Antriebsstrang- und Fahrwerkskomponenten im Sinne einer Dekarbonisierung zu entwickeln. Betrachtet wurden die Herstellphase der Komponenten in der Automobilindustrie und bei ihren Zulieferern und die Nutzungsphase der Komponenten im Betrieb der Fahrzeuge. Als konkretes Ergebnis wurden vier energie- und ressourceneffiziente Prozessketten zur Produktion von Antriebsstrang- und Fahrwerkskomponenten praktisch umgesetzt und für Planungs- und Steuerungszwecke ein digitaler Demonstrator entwickelt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Im Rahmen dieser Arbeit wird eine innovative Sensorfertigungstechnologie erforscht, die eine Abscheidung und Strukturierung individualisierter Sensorik direkt auf technischen Oberflächen von insbesondere Großbauteilen ermöglicht. Kernkomponente ist eine neuartige Beschichtungsanlage. Neben der Anlagencharakterisierung erfolgt die Erforschung geeigneter Isolations- und Funktionsschichten sowie von Strukturierungs- und Kontaktierungstechnologien. Die Evaluierung des technischen Potentials direktabgeschiedener Sensorik erfolgt am Beispiel von Dehnungsmessstreifen (DMS). Diese werden in Bezug auf Initialwiderstandswerte, Sensitivitäten und Temperaturkoeffizienten der elektrischen Widerstände untersucht und mit folienbasierten, kommerziellen DMS verglichen. Ferner erfolgen umfangreiche Untersuchungen zur Evaluierung und Verbesserung der Temperaturkompensationsfähigkeit, des Langzeitverhaltens sowie der Eignung für Hochtemperaturanwendungen. Die Arbeit schließt mit einer Potentialbewertung und einem ausführlichen Ausblick.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Steigende Anforderungen an Kraftstoffverbrauch, Schadstoffemissionen und verkürzte Entwicklungszeit erfordern eine Weiterentwicklung der Entwicklungsmethoden für Verbrennungsmotoren. Im Fokus stehen verschärfte Zulassungszyklen für Pkw-Motoren, bei denen auch die Emissionen im Kaltstart und bei starken Lastwechseln berücksichtigt werden müssen. Zur Analyse und Bewertung der dynamischen Emissionsentstehung wird ein Simulationswerkzeug erstellt, das etablierte Simulationsmethoden miteinander verknüpft. Der Motorbetrieb wird durch eine 1D-Ladungswechselsimulation simuliert und der Verbrennungsprozess durch eine 0D-Reaktionskinetik berechnet. Hierbei werden die thermischen Randbedingungen aus einem 1D-thermischen Netzwerk und der Gemischbildungsprozess aus einer 3D-Zylinderinnenströmungssimulation ermittelt. Im Simulationswerkzeug definierte Kriterien starten die 3D-Simulation und werten diese aus,
sodass das Ergebnis der Simulation als Startbedingung für die Verbrennungsmodellierung dient. Die Arbeit zeigt, dass diese rechenzeitaufwändige Einbindung der 3D-Gemischbildung besonders für die Berechnung der
Rußemission erforderlich ist, während die Berechnung der NOx-, uHC- und CO-Emissionen bereits mit der Kombination der 0D- und 1D-Simulationsansätze gut gelingt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die Produktivität von Fräsprozessen wird häufig durch Ratterschwingungen begrenzt. Durch Reib- und Pflügekräfte an der Freifläche können diese Schwingungen gedämpft und die Produktivität gesteigert werden. Eine gezielte Nutzung dieses Prozessdämpfungseffekts ist durch Freiflächenfasen möglich. Bisher fehlen jedoch Kenntnisse über grundlegende Zusammenhänge zwischen Prozessrandbedingungen, wie Schnittgeschwindigkeit und Kühlschmierstrategie, und dem Dämpfungsverhalten. Im Rahmen dieser Arbeit wurden diese Einflüsse auf Reibung und Pflügekräfte experimentell analysiert. Das Prozessdämpfungsverhalten wurde anschließend basierend auf den experimentellen Untersuchungen in einer Materialabtragsimulation abgebildet. Die Materialabtragsimulation wurde zur zeitaufgelösten Berechnung der Eingriffsbedingungen an der Freifläche genutzt und ermöglichte eine präzise Prognose des Schwingungsverhaltens unter Berücksichtigung der Prozessdämpfung.
Aktualisiert: 2023-05-26
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