Dieses Bild zeigt Vorlesung Prof. Middendorf

Vorlesungsinhalte

Vorlesungsinhalte Lehrstuhl Fahrzeugantriebe
[Foto: Uli Regenscheit]

+-

(Anmerkung: Modul Nur für MACH & TEMA wählbar)

Die Studierenden kennen die mathematischen Grundlagen und numerischen Methoden zur thermodynamischen Kreisprozessrechnung. Sie können die Ergebnisse der Berechnung analysieren und interpretieren.

Einführung und Übersicht, Startwerte der Hochdruckrechnung, Kalorik, Wärmeübergang, Druckverlaufsanalyse, Prozessrechnung beim Ottomotor, Prozessrechnung beim DI-Dieselmotor, Ladungswechselberechnung, Zusammenfassung.

C@AMPUS Modul-Nr.: 37750

  • Motorische Verbrennung: Grundlagen; Kraftstoffe; Hoch-,Niedertemperaturoxidation (am Beispiel Klopfen beim Ottomotor, Diesel, HCCI); Zündprozesse, Klopfen; Turbulenz Chemie-WW (laminare und turbulente Flammengeschwindigkeit); Zeit- und Längenskalen bei laminarer und turbulenter Verbrennung; Verbrennung im Otto, Diesel und HCCI Motor
  • Abgase und Abgasnachbehandlung bei Otto- und Dieselmotoren: Bildungsmechanismen; primäre Maßnahmen zur Vermeidung von Schadstoffen, innermotorische Maßnahmen; Abgasnachbehandlung

C@AMPUS Modul-Nr.: 33170

I: Einführung; Definition und Einteilung; Ausführungsbeispiele; thermodynamische Vergleichsprozesse; Kenngrößen.

II: Kraftstoffe; Gemischbildung; Zündung und Verbrennung beim Ottomotor; Gemischbildung, Verbrennung und Schadstoffentstehung beim Dieselmotor; Ladungswechsel; Aufladung; Schmierölkreislauf; Kühlung.

III: Elektrifizierung des Antriebstranges; Hybridkonzepte

IV: Auslegung des Verbrennungsmotors; Triebwerksdynamik; Konstruktionselemente; Abgasemissionen; Geräuschemissionen.

C@AMPUS Modul-Nr.: 78020
Hilfsmittel

  • Abgase von Verbrennungsmotoren (Fußhoeller) SS:
    Mechanismen der Schadstoffbildung, Beeinflussung durch motorische Parameter, Abgasnachbehandlung.
  • Einspritztechnik (Hammer) WS:
    Einsatzgebiete; Kenndaten; Markt und künftige Anforderungen an Dieselantriebe; Grundlagen Dieseleinspritzung; Übersicht und Funktionsprinzipien von Dieseleinspritzsystemen; Verteilereinspritzpumpe; Pumpe-Düse System; Common Rail System; Einspritzfunktionen im elektronischen Steuergerät; numerisch Hydrauliksimulation; elektronische Dieselregelung; Dieselsystemoptimierung; Grundlagen Ottomotor und Benzineinspritzung; Benzin-Saugrohreinspritzung; Benzin-Direkteinspritzung.
  • Ausgewählte Kapitel der Dieselmotorentechnik (Thiemann) SS:
    Wirtschaftliche Bedeutung; Arbeitsverfahren; Beispiele ausgeführter Motoren; Entwicklungstendenzen; Kurbelgehäuse; Gestaltung und Lagerung der Kurbelwelle; Pleuelstange; Kolben; Zylinderkopf; Brennraum; Saug- und Abgassysteme; Aufladung; moderne Entwicklungsverfahren.
  • Dynamik der Kolbenmaschinen (Bauer) WS:
    Massenkräfte und -momente bei Kolbenmaschinen für verschiedene Zylinderanordnungen. Drehschwingungen (Ersatzanordnungen, Bekämpfung, Messung). Schwungrad.
  • Motorische Verbrennung und Abgase (Schmidt) WS: s.o.
  • Kleinvolumige Hochleistungsmotoren (Zahn) WS:
    Anforderungen an die Antriebe von handgehaltenen Arbeitsgeräten, z.B. Motorsägen; kleinvolumiger Hochleistungszweitaktmotor; Bauweisen und Beispiele für konventionelle kleinvolumige Zweitaktmotoren; Bauweisen und Beispiele für niedrig emittierende kleinvolumige Zweitaktmotoren; Gemischaufbereitung und Zündung; der kleinvolumige Hochleistungsviertaktmotor; Gemisch geschmierte und getrennt geschmierte kleinvolumige Viertaktmotoren; praktische Anwendungen und Sonderentwicklungen.
  • Turbochargers (Vogt) WS:
    Introduction to turbocharging, Thermodynamics of turbocharging, Radial compressors for turbochargers, Axial and radial turbines for turbochargers, Mechanical design of turbochargers, Matching of a turbocharger with a combustion engine, Modern system developments, Design exercise for a radial compressor and a radial turbine
  • Hybridantriebe (Noreikat) SS:
    Rahmenbedingungen Hybridantriebe. Erläuterung der verschiedenen Hybridantriebe (Parallel, Seriell, Leistungsverzweigt, Plug-In, Range Extender, Elektromobilität). Anforderungen an die Schlüsselkomponenten: Verbrennungsmotor Elektromaschine, Leistungselektronik, Batterie. Beschreibung der Betriebsstrategien um optimalen Kraftstoffverbrauch und Komfort zu erreichen. Beschreibung ausgeführter Hybridfahrzeuge
  • Elektrochemische Energiespeicherung in Batterien (Friedrich) WS:
    Grundlagen: Elektrochemische Thermodynamik und Kinetik, Primärsysteme (Alkali-Mangan, Zink-Luft), Sekundärsysteme (Blei, Lithium-Ionen), Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge, Portable und stationäre Anwendungen, Systemtechnik, Sicherheitstechnik, Herstellung und Entsorgung.
  • Sport- und Rennmotorentechnik (Wichelhaus) SS:
    Überblick über den aktuellen Stand der Motorentechnik in der Formel 3, DTM und Formel 1 sowie bei Dieselmotoren im Rennsport hinsichtlich Auslegung und Entwicklungsprozessen.
  • Interkulturelles Engineering (Weber) SS:
    1. Systeme von Verbrennungsmotoren: Was ist das, warum die Betrachtung, praktische Beispiele, Status und Zukunft.
    2. Projektmanagement: Wozu ist dies notwendig, Zusammenarbeit unterschiedlicher Disziplinen und Mentalitäten, Schaffen eines gemeinsamen Verständnisses.
    3. Kultur: Einfluss der Mutterkultur von Ingenieuren auf die Denkweise und Zusammenarbeit in multidisziplinären Arbeitsgruppen.
  • Abgsanachbehandlung in Fahrzeugen (Tutlies) WS:
    Grundlagen und Historie der Abgasnachbehandlung, 3-Wege-Katalysatoren, On-Board-Diagnose, Dieselpartikelfilter, Stickoxidminderung (Selektive katalytische Reduktion, NOx-Speicherkatalysatoren) Lambda-Control, Neue Entwicklungen, integrierte Konzepte, Kinetikmessung, Modellbildung und Simulation
  • Numerische Behandlung motorischer Verbrennungsvorgänge (Schmidt/Grill) SS:
    3D-CFD, mathematische Modelle (z.B. Turbulenz, Chemie- Turbulenz-Wechselwirkung), numerische Methoden, 1- und quasidimensionale Modellierung
  • Motorsteuergeräte (Pauer) SS:
    Wozu Motorsteuergeräte – Zielkonflikt; das mechatronische System – Funktionsumfang; Hardwareaufbau; Software und Betriebssystem; Sensorerfassung; Stelleransteuerung; Luftsteuerung; Kraftstoffzumessung; Zündung; Abgasreinigung – Rohemission, Abgasnachbehandlung; Immissionsreduzierung; On-Board-Diagnose - gesetzliche Anforderungen, Prüfstrategie, ausgewählte Systemdiagnosen; Kommunikation – CAN, Standard – Protokolle; Sicherheit und Verfügbarkeit; Applikation - Tools und Schnittstelle.

C@AMPUS Modul-Nr.: 78040
C@AMPUS Modul-Nr.: 78060

Hinweis: Auswahl innerhalb der Speziellen Kapitel/Themen muss über die IVK-Prüfungsanmeldung gesondert erfolgen.

  • Berechnung und Analyse innermotorischer Vorgänge (Bargende) SS:
    Einführung und Übersicht; Startwerte der Hochdruckrechnung; Kalorik; Wärmeübergang; Druckverlaufsanalyse; Prozessrechnung beim Ottomotor; Prozessrechnung beim DI-Dieselmotor; Ladungswechselberechnung; Zusammenfassung.
  • Versuchs- und Messtechnik an Motoren (Bargende) SS:
    Motorentechnische Versuchsarbeit in Forschung und Entwicklung und zugehörige spezielle Prüfstandsmesstechnik; Abgas- und Temperaturmessung, Druckindizierung, Wege Schwingungen und Geräuschmesstechnik.

C@AMPUS Modul-Nr.: 77990

(Anmerkung: Prüfung ist für FMT-, Maschinenbau- und Technologiemanagement-Studenten nicht freigegeben)

Alternative und konventionelle Kraftfahrzeugantriebe, Entwicklungstendenzen (Umweltschutz, Kraftstoffverbrauch). Gemischaufbereitung, Verbrennung, Abgasentgiftung u. Verbrauchsminderung bei Otto- und Dieselmotoren. Schichtladungsmotoren. Kühlung, Schmierung, Motorengeräusch, Nebenaggregate.

C@AMPUS Modul-Nr.: 38370

(Anmerkung: Prüfung ist für FMT-, Maschinenbau- und Technologiemanagement-Studenten nicht freigegeben)

- Fundamentals of combustion and thermodynamics related to engine combustion fuels
- Combustion of spark ignited engines (Otto-engines): combustion, ignition, flame propagation, turbulence effects, knock, emissions and exhaust gas aftertreatment.
-
Combustion in Diesel-engines: combustion, turbulence effects, autoignition, spray combustion
- Combustion in HCCI-engines, low-temperature kinetics
-
Exhaust gases in Otto-engines: emissions and aftertreatment
-
Exhaust gases in Diesel-engines: emissions and aftertreatment

C@AMPUS Modul-Nr.: 39130