Motorer og kraftoverføring

¿Corina Slocinski identifiziert vorliegend Möglichkeiten zur Beeinflussung der Eigenschaften von Dieselkraftstoffstrahlen und bewertet deren Wirkung in der Gemischaufbereitung. Anhand hydraulischer, mechanischer und optischer Analysen sowie der Bewertung mittels eines Einzylindermotors leitet die Autorin für die Strahlformung infolge der elektrischen Einspritzstrategie ein bedeutendes Potenzial für die Brennverfahrensoptimierung ab. Neben der Definition von Standards zur Erhöhung der Aussagekraft und Vergleichbarkeit der Ergebnisse entwickelt und etabliert sie neue Methodiken zur optischen Analyse von Einspritzstrahlen.

Unerwünschte Aufbauschwingungen im Kontext der Erprobung von Getrieben für elektrische Fahrzeugantriebe können zu Messfehlern bei der Drehzahl- und Drehmomenterfassung sowie erhöhtem Verschleiß und vorzeitigem Versagen der untersuchten Prototypen oder des Prüfstands führen. Alfons Wagner betrachtet die Herausforderungen der Erprobung von Getrieben elektrischer Hochleistungsantriebe auf Antriebsstrangprüfständen detailliert und entwickelt einen methodischen Lösungsansatz zur Schwingungsbeherrschung. Dieser setzt sich aus drei Bausteinen zusammen: System Design, System Installation und System Modellierung.

This book provides findings on the simulation of the valve dynamic to the current technological standards. Above all, it delivers a simulation based and predictive approach on the fatigue strength assessment of four-stroke heavy-duty engine valves. The demand for more efficient combustion engines with fuel flexibility goes along with increasing component requirements regarding strength and durability, while the development costs should remain low. In this context, the present book focuses on the gas exchange valves of heavy-duty engines. Especially, the valves on the exhaust side have an increased risk of fatigue failure. The aim of this book is the generation of a predictive fatigue strength assessment to strengthen the frontloading of the exhaust valve design process and to increase the reliability of the component. In the context of fatigue assessment, this book examines the loads of the exhaust valve during its working cycle. Beside the high temperature and cylinder pressure, further loads act on the exhaust valve like actuation force or an eccentric impact of the valve on the valve seat ring. Furthermore, a bold valve secondary dynamic in the form of valve bending vibrations is observed on the exhaust valves of heavy-duty engines increasing the valve load even more. The cause of this secondary dynamic is unknown. This book investigates the valve loads to get the necessary input for the fatigue strength assessment. With respect to a predictive approach, the determination of valve dynamic and valve loads is based on a multibody simulation model of the valve train. In order to deliver predictive results and a transferable method, this simulation model includes all relevant physical effects to describe the valve dynamic accurately during all valve load phases of the working cycle. With the simulation model, the root cause for the bold valve secondary dynamic is examined iteratively. The model delivers not only the cause for the valve secondary dynamic but most importantly the critical valve loads. These loads deliver the input for the fatigue strength assessment. To ensure the robustness of the load data determined by the simulation model, the sensitivity of influences on the valve load is examined. In this context geometrical misalignment, fluctuations in load data and variable engine operation points are considered. A load collective based on the variation of influences on the valve load is the result of this analysis. All the results of the influence and sensitivity study are generated with the newly developed simulation model of the valve train. Moreover, this book outlines measurements on a testbed engine. In scope of these measurements are temperature and strain measurements of the valve. The generated data validate the simulation model of the valve train. Additionally, the statistical evaluation of the data is used in the subsequent fatigue strength assessment to increase the reliability of the results.

This Handbook of Numerical Simulation of In-Flight Icing covers an array of methodologies and technologies on numerical simulation of in-flight icing and its applications. Comprised of contributions from internationally recognized experts from the Americas, Asia, and the EU, this authoritative, self-contained reference includes best practices and specification data spanning the gamut of simulation tools available internationally that can be used to speed up the certification of aircraft and make them safer to fly into known icing. The collection features nine sections concentrating on aircraft, rotorcraft, jet engines, UAVs; ice protection systems, including hot-air, electrothermal, and others; sensors and probes, CFD in the aid of testing, flight simulators, and certification process acceleration methods. Incorporating perspectives from academia, commercial, government R&D, the book is ideal for a range of engineers and scientists concerned with in-flight icing applications.

This book addresses the recent trends in high-temperature coatings that are used to provide oxidation and wear resistance to metallic/ceramic components in extreme environments. Ceramics, intermetallics, organosilicon polymers, cermets, and other materials with great thermal stability have long been recognized for these applications. This book introduces the state of the art in coating materials and processes for high-temperature environments and identifies areas for improvement in materials selection, performance upgrades, design considerations, and manufacturing methods. The book covers a variety of high-temperature coatings prepared through various synthesis processes such as thermal spraying, physical vapor deposition, electrodeposition, and sol¿gel methods. It covers corrosion/oxidation, phase stability, and thermal and mechanical behavior of high-temperature coating materials having greater thermal stability.With contributions from international researchers active in the field, this edited book features the most recent and up-to-date literature references for a broad readership consisting of academic and industrial professionals. It is suitable for graduate students as well as scientists and engineers working in the area of anti-corrosion and anti-wear resistant high-temperature coatings for industrial applications.

Kangyi Yang untersucht detailliert die Wechselwirkungen der einzelnen Subsysteme bei der Integration eines auf Rankine-Prozess basierenden Abgaswärmenutzungssystems mit dem Dieselmotor eines Nutzfahrzeugs mit Hilfe von 0D/1D-Simulation. Dabei werden die Modellierungsansätze und -methoden der einzelnen Subsysteme sowie des Integrationssystems vorgestellt. Mit einer modellbasierten Optimierung werden die Stellgrößenkennfelder der Motorsteuerung für das Integrationssystem angepasst. Durch Einsatz des optimierten Integrationssystems ist es möglich, der Kraftstoffverbrauch und die Emissionen gleichzeitig zu reduzieren.

Für alle, die fasziniert vom Fliegen sind und ein tieferes Verständnis dafür entwickeln wollen, wie Vögel und Modellflugzeuge ihre Kreise in der Luft ziehen. Anschaulich und unterhaltsam führt der Autor in die komplexen Sachverhalte von Wirbel, Zirkulation und Auftrieb ein. Verständlich und begreifbar durch zahlreiche Diagramme und Videos. Es gelingt dem Autor die dem dynamischen Auftrieb zugrunde liegenden Gesetzmäßigkeiten besonders anschaulich darzustellen.

Wasserstoff in der Fahrzeugtechnik"e; bietet einen allgemeinen Uberblick uber die verschiedenen Aspekte von Eigenschaften, Erzeugung, Speicherung und Anwendung von Wasserstoff. Schwerpunkte liegen auf der Thermodynamik der Speicherung von Wasserstoff sowie auf der Anwendung in der Fahrzeugtechnik und in der Energietechnik. Mit Bezug zu Forschungsvorhaben an der TU Graz und dem HyCentA wird der aktuelle Stand der Technik fundiert dargestellt. Als eigener Abschnitt wurde in dieser Auflage die Brennstoffzelle zur Stromerzeugung fur Elektroantriebeergnzt. Ein Verfahren zur Wasserstoffproduktion durch Pyrolyse aus Glycerin wurde neu aufgenommen. Ergnzt wurden Abschnitte ber aktuelle Anwendungen, ber Verbrennungsmotoren fr Gemische aus Wasserstoff und Methan, ber Werkstoffe sowie Fragen von Wirkungsgrad und CO2-Emissionen.

Depuis la fin du 19ème siècle, de nombreux inventeurs ont utilisé l'eau comme additif dans les moteurs à combustion interne, dans le but d'en abaisser la consommation et d'en réduire la pollution. De nos jours, le plus connu d'entre eux est l'américain Paul Pantone.Cet ouvrage vous propose une approche approfondie et transversale du sujet à travers l'expérience des auteurs, qui ont industrialisé leur version originale de ces procédés sous la forme d'un réacteur catalytique miniaturisé prêt à l'emploi.Partie 1 : un historique des principaux moteurs et procédés utilisant de l'eau pour optimiser la combustion, avec en toile de fond le mythe du moteur à eau.Partie 2 : Le parcours des auteurs depuis les premiers prototypes jusqu'à la création en 2006 de la Sarl Hypnow, société qui cessera son activité en 2019.Partie 3 : Des données techniques précises permettant de comprendre et d'évaluer les critères de bon fonctionnement des moteurs diesel équipés d'un économiseur de carburant (incluant les plans du SPAD et une aide au diagnostic de pannes).Troisième édition 2023.

The book expounds the current research and development trend of intelligent safety technology of automobile, and analyzes and excavates the new safety technology to the automobile. It introduces the basic theory, core method, key technology, main system, test evaluation and innovation practice of intelligent safety of automobile for readers, providing a certain theoretical and practical basis for the safety development of the automobile.This book is elaborated from the perspective of the driver-vehicle-road system. The traffic accidents are divided into three stages for discussion: before, during and after the collision. This book constructs a new systematic structure for Safety theory and technical system of several key links, including system safety, operation safety, intelligent protection and safety evaluation. It will be a useful reference for researchers and practitioners in the field of automobile engineering and auto pilot.

This book provides a detailed description of hydrogen production through water electrolysis. It starts with the theoretical description of the chemical, thermodynamic, and kinetic issues related to the electrolysis of water. The main available technologies and the ones under development are detailed from a technical and a scientific point of view. At the end of the book Dr. Cavaliere describes the main hydrogen applications and their contribution to the grand energy transition that is expected by the middle of the century. The book also examines the economic issues related to the transition toward the hydrogen society.

This book presents the select proceedings of the 3rd National Aerospace Propulsion Conference (NAPC 2020). It discusses the recent trends in the area of aerospace propulsion technologies covering both air-breathing and non-air-breathing propulsion. The topics covered include state-of-the-art design, analysis and developmental testing of gas turbine engine modules and sub-systems like compressor, combustor, turbine and alternator; advances in spray injection and atomization; aspects of combustion pertinent to all types of propulsion systems and nuances of space, missile and alternative propulsion systems. The book will be a valuable reference for beginners, researchers and professionals interested in aerospace propulsion and allied fields.

This book was written by a team of leading gear experts from across the globe, including contributions from USA, Germany, Poland, China, Russia, Ukraine, and Belarus. It provides readers with the latest accomplishments in the gear theory and gear cutting tool design.  Specialists can apply competencies gained from this book to quality control in gear manufacture, as well as to the conditions of their production. The book begins with a detailed discussion of the kinematics and geometry of geometrically-accurate gears and gear systems.  This is followed by an analysis of state-of-the-art gear manufacturing methods with focus on gear finishing operations.  Novel designs of gear transmission systems as well as gear theory and gear cutting tool design are also covered. 

Marvin Sascha Wahl presents the possibilities for optimising diesel engine combustion. In the advanced process of partially premixed diesel combustion, nitrogen oxide and soot emissions can be minimised at the same time. A new feature is the possibility of applying this strategy up to 2000 revolutions and 10 bar indicated mean pressure. In this work, various effective parameters are also compared and correlated with each other. A final comparison with conventional diesel combustion shows the advantages and disadvantages and evaluates them.

This book deals with the simulative prediction of efficiency and CO2-emissions of future powertrain systems for the year 2040. For this purpose, a suitable simulation environment is first created. This is followed by a technology extrapolation of all relevant powertrain systems, for example: combustion engines, electric drives, fuel cells as well as all relevant additional components. These components are then used to build 57 vehicle variants for the simulation. Finally, extensive simulations of the vehicle variants are carried out, evaluated and compared. Comprehensive tables of results are available for all simulated vehicle variants. The evaluations are of interest to anyone concerned with energy consumption and CO2-emissions of future vehicles.

Sergei Hahn erarbeitet eine Vorgehensweise, mit der modellbasierte Betriebsstrategien für PEM-Brennstoffzellensysteme entwickelt werden können. Die Betriebsstrategie beeinflusst dabei einerseits die Leistungsaufteilung zwischen Batterie und Brennstoffzellensystem und andererseits die Betriebsbedingungen innerhalb des Brennstoffzellensystems. Durch den Einsatz modellbasierter Verfahren ist es möglich, sowohl die Effizienz als auch die Lebensdauer des Brennstoffzellensystems im Betrieb zu optimieren.

Zur Steigerung der Genauigkeit und Prognosegüte der Motorprozessrechnung entwickelt Sven Fasse den aktuellen Stand der Modellierung von Ventildurchfluss und Brennraumturbulenz. Er zeigt gestützt auf 3D-Strömungssimulationen und Prüfstandsmessungen auf, in welchen Betriebsfällen Effekte auf den Ventildurchfluss über den Stand der Technik hinaus in der Modellierung zu berücksichtigen sind und auf welche Weise dies erfolgen kann. Für die prädiktive Verbrennungsmodellierung stellt der Autor ein Ladungsbewegungs- und Turbulenzmodell vor, das auch Kombinationen von Drall- und Tumbleströmungen mit ihrem Einfluss auf die Brennraumturbulenz in der Motorprozessrechnung abbilden kann.

Jonas Villforth befasst sich mit den Auswirkungen von synthetischen Kraftstoffen auf die ottomotorische Verbrennung und die Schadstoffemissionen. Hierzu wird ein Methodengerüst vorgestellt, welches eine gesamtheitliche Bewertung der wesentlichen Mechanismen betrachtet. Dies umfasst die Gemischbildung, Verbrennung, Emissionsentstehung sowie die Nachoxidation im Abgastrakt. Die Methoden erlauben die spezifische Optimierung und Identifikation von Potenzialen durch die Kraftstoffzusammensetzungen und den resultierenden Eigenschaften im Hinblick auf erneuerbare synthetische Kraftstoffe.

This book tells the story of the power generation gas turbine from the perspective of one of the leading companies in the field over a period of nearly 100 years, written by an engineer. Especially in times of imminent global economic crises it appears to be worthwhile to reflect on real economic values based on engineering ingenuity and enduring management of technological leadership. Though the book is primarily designed as a technical history of the BBC/ABB/Alstom power generation gas turbines, its scope is sufficiently broad to cover general development trends, including parallel competitor activities. A special benefit is the historical breakdown to the gas turbine component level, so that the book actually outlines the development of axial compressors from early beginnings, the progress in combustion technology towards extraordinary low emission values and that of axial turbines with special emphasis on early turbine cooling innovations.The sheer length of certain engineering developments over several decades allows interesting historic observations and deductions on inherent business mechanisms, the effects of technology preparations and organisational consequences. A look into the mirror of the past provides revelations on the impact of far-reaching business decisions. 2017 Winner of the Historian Engineer Award of the ASME (American Society of Mechanical Engineers

In this book, the reader learns the essential differences to the passenger car through the analysis divided according to assemblies. This gives him the tools to apply the detailed knowledge acquired to the design and development of competition vehicles. In the case of internal combustion engines, the focus is on performance-enhancing measures for racing vehicles. From the choice of the number of cylinders to the intake system to the exhaust system, the lever can be applied to every assembly. For electric drives, the traction battery, cell selection, cooling and operating strategy are considered in more detail. Energy recovery systems are an interesting enhancement for hybrid vehicles and all-electric powertrains, especially in strategic considerations for racing. Finally, gearboxes are needed independently of the drive source, albeit matched to it, so that the full potential can be exploited. The detailed, in-depth presentation makes this work just as suitable for the interested motorsport enthusiast as it is for the engineer in the field who is addressing the issues surrounding race car powertrains. The formula material is prepared in such a way that the book can also be used as a reference work.

Die Beiträge des Bandes Commercial Vehicle Technology 2022 sind eine Sammlung von Publikationen für das 7. CVT Symposium der Commercial Vehicle Alliance Kaiserslautern. Wie in den Jahren zuvor, wurden zahlreiche Beiträge zu aktuellen Entwicklungen im Nutzfahrzeugbereich zu einer interessanten und informativen Sammlung zusammengestellt. Die Beiträge sind für Maschinenbauer, Elektrotechniker und Informatiker aus Industrie und Wissenschaft von Interesse und zeigen den aktuellen Stand der Technik auf diesem Gebiet. Die Inhalte der Publikationen umfassen die Themen assistiertes und automatisiertes Fahren und Arbeiten, alternative Antriebstechnologien, innovative Entwicklungs- und Produktionsmethoden, Sicherheit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer sowie Simulationsmethoden.The proceedings of Commercial Vehicle Technology 2022 are a collection of publications for the 7th CVT Symposium of the Commercial Vehicle Alliance Kaiserslautern. As in previous years numerous submissions focusing on current developments in the field of commercial vehicles have been composed into an interesting and informative collection. The contributions are of interest for mechanical engineers, electrical engineers and computer scientists working in industry and academia and show the current state-of-the-art in this field. The contents of the publications span the topics assisted and automated driving and working, alternative propulsion technologies, innovative development and production methods, safety, reliability and durability as well as simulation methods.

Jan Maximilian Klingenstein untersucht das Potenzial des partiell teilhomogen betriebenen Dieselmotors im elektrifizierten Antriebsstrang. Das dazu erzeugte Vorwärtsmodell beinhaltet neben der klassischen Längsdynamikmodellierung, dem Fahrzyklus und Fahrerregler eine modifizierte Betriebsstrategie, die sich in zwei Unterstrategien differenziert. Der elektrisch beheizte Katalysator, welcher zur Reduktion der im teilhomogenen Betrieb vermehrt entstehenden CO- und HC-Emissionen benötigt wird, findet aufgrund seines elektrischen Verbrauchs ebenfalls simulativ Berücksichtigung. Um den elektrischen Verbrauch abschätzen zu können, wird ein empirisches Temperaturmodell vorgestellt, welches anhand der Motordrehzahl und dem erzeugten Moment die Abgastemperatur vorhersagen kann. Zusätzlich wird das erzeugte Simulationsmodell mittels mehrerer Prüfstandsmessungen validiert.