Kraftfahrwesen und Verbrennungsmotoren

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Kraftfahrwesen und Verbrennungsmotoren

2. Stuttgarter Symposium 18.-20. Februar 1997

Herausgegeben von

Prof.

Dr.-lng. Ulf Essers

Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren

Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen Universität

In Zusammenarbeit mit dem

Verein Deutscher Ingenieure VDI -Gesellschaft Fahrzeug- und Verkehrstechnik

(2)

Inhaltsverzeichnis

Teil I: Motoren 1

1.

1 .I

1.2

1.3

2 2.1

2.2

3 3.1

3.2

Gemicchbildung und Kraftstoffaufbereitung I 2 Benzin-Direkteinspritzung

-

Systemaufbau, Gemischbildung und

Motorverhalten 2

Dr.-Ing. H. Stutzenberger i Dr.-lng. S. Kampmann, Robert Bosch GmbH

Analyse von Kanalabschaltungsverfahren zur Erhöhung der Ladungs-

verdünnungstoleranz von Ottomotoren 17

Dr. -Ing. U. D. Grebe, Adam Opel AG

Möglichkeiten der Schadstoff reduzierung an Zweitakt-Kleinmotoren Dip/.-lng. H. J. Berner Dr.-lng. B. Mahr Dipl.-Phys. U. Riegler, FKFS

34

Gemicchbildung und Kraftstoffaufbereitung II 49

Zerstäubungsverhalten von Kraftstoffstrahlen 49 Einfluß der Einspritzbedingungen und der Düsengeometrie auf das

Prof. Dr.-lng. habil. K. Prescher i Dr.-lng. A. Astachow i Dipl.-lng. G. Krüger,

Universität Rostock

Neue Möglichkeiten der Verbrennungsoptimierung durch hydroerosives

Runden von Einspritzdüsen 64

Dr.-lng. D. Potz / Dipl.-lng. B. Dittus, Robert Bosch GmbH

Neue Motoren 79

Baureihe 500

-

Die Motoren für die neue Generation schwerer

Lastkraftwagen von Mercedes-Benz 79

Dip/.-lng. M. Schittler / Dipl.-lng. W. Kerschbaum, Mercedes-Benz AG

Die neuen Direkteinspritzer Dieselmotoren Dr.-lng. W Steiger / Dr.-lng. P Zima, Adam Opel AG

94

(3)

4 4.1

4.2

5 5.1

5.2

5.3

5.4

6 6.1

6.2

Motorakust i k 109

Geräuschanalyse am direkteinspritzenden Einzylinder-Dieselmotor 109 Dr.-lng. M. Pöhlmann,

Ford-Werke AG

Verfahren zur Beurteilung von rauhen Geräuschkomponenten bei

Ottomotoren 123

Dip/.-Ing. M. Werkmann (ehemals FKFS), Mahle GmbH;

Prof. Dr.-lng. U. Essers, FKFS und IVK

Verminderung von Schadstoffemissionen 135

Der Wasserstoff-Nutzfahrzeugmotor mit früher innerer Gemischbildung auf Basis der neuen Mercedes-Benz-Motorengeneration BR 900 Dipl.-lng. (FH) S. Digeser / Dipl.-lng. R. Jorach / Dipl.-lng. J. Willand, Daimler-Benz AG;

Dr.-lng. B. Mahr, FKFS

Neu entwickelte Lean-NOx-Katalysatoren für magerbetriebene

Ottomotoren 149

Dip/.-lng. W Müller / Dr.-lng. T. Kreuzer 1 Dr.-lng. E. Lox / Dr.-lng. W. Strehlau / Dr.-lng. J. Leyrer 1 Dipl.-lng. K. Ostgathe, Degussa AG

On-Board-Diagnosesysteme für Ottomotoren

-

Anforderungen und

erste Erfahrungen 171

Dr.-lng. R. Krebs i Dr.-lng. K. Almstadt, Volkswagen AG

Echtzeit-Simulation von Dieselmotoren zur Entwicklung von

Diagnosemethoden 187

Prof. Dr.-lng. Dr. h.c. R. lsermann i Dip1.-lng. S. Sinsel i Dipl.-lng. J. Schaffnit,

Institut für Regelungstechnik, TH Darmstadt

135

Verbesserung des Leistungsgewichts 202

-

Entwicklung und Erprobung im Pkw

Ein kopfumkehrgespülter Zweitakt-IDI-Dieselmotor

Dip/.-lng. W Frieß / Dipl.-lng. J. Willand / Dipl.-lng. C. Enderle, Daimler-Benz AG

202

Leistungssteigerung beim Audi-S8-Motor Dipl.-Ing. (FH) A. Bauder, Dipl.-lng. H.-W. Pölzl i Dipl.-lng. (FH) H. Limbers,

Audi AG

22 1

(4)

6.3

7 7.1

7.2

7.3

7.4

8 8.1

8.2

9 9.1

Leichtbau am Beispiel des Zylinderkurbelgehäuses von Pkw-Motoren Dr.-Ing. habil. E. Köhler/ Dipl.-lng. J. Niehues i

Dipl.-lng. D. Peppinghaus, KS Aluminium-Technologie AG Steigerung des Wirkungsgrades

Thermodynamik der neuen Mercedes-Benz 3 Ventil-Doppelzünder V-Motoren

Dr.-Ing. M. Bargende i Dipl.-lng. H.-K. Weining i Dipl.-lng. P. Lautenschütz / Dip1.-lng. F. Altenschmidt, Mercedes-Benz AG

Die zweistufige geregelte Aufladung

-

ein neues Aufladesystem für Nutzfahrzeug-Motoren

Dip/.-Ing. F: Pflüger

AG Kühnle, Kopp Kausch

Potentiale zur Reduktion des Kraftstoffverbrauches bei kompakten Hochleistungsdieselmotoren

Dr.-Ing. C. Teetz / Dr.-lng. M. Freitag, MTU Motoren- und Turbinen-Union

Messung verschiedener Einflußgrößen bei klopfender Verbrennung auf die Kolbenbelastung

Dip/.-Ing. H. Schelling i Dipl.-lng. R. Freier i Dipl.-lng. M. Geisselbrecht,

Mahle GmbH

Teil II: Kraftfahrzeuge Moderne Antriebskonzepte Hybridfahrzeug Audi Duo

Dip/.-Ing. M. Lehna / Dipl.-lng. R. Heidl, Audi AG

235

252

252

268

286

298

31 1 31 2 31 2

Versuch und Berechnung bei der Entwicklung eines Brennstoffzellen-

Elektrofahrzeugs 322

Dr,-Ing. R. Krauß / Dipl.-lng. J. Willand / Dipl.-lng. A. Rennefeld / Dipl.-lng. K.-E. Noreikat,

Daimler-Benz AG

Schwingungen und Akustik 336

Simulation des im Fahrzeug wahrnehmbaren Rollgeräusches auf

einer servohydraulischen 4-Stempel-Anlage 336 Dip/.-lng. R. W: Ries (ehemals FKFS), Boysen GmbH & Co. KG;

Dr.-lng. M. Helfer, FKFS

(5)

9.2

9.3

10 10.1

10.2

10.3

10.4

11 11.1

11.2

11.3

Schnittstellenprobleme zwischen Aggregat und Karosserie bei Leichtbau konzepten

Dr. -Ing. D. Denker,

WOCO Franz Josef Wolf Co

Reduzierung von Karosserieschwingungen und Innengeräusch mit Hilfe von Tilgern

Dr. rer. nat. K.-H. Hanus / Dipl.-lng. A. Paul,

Freudenberg Dichtungs- und Schwingungstechnik KG;

Dr.-lng. M. Müller, Freudenberg Forschungsdienste Moderne Prüftechniken für die Fahrzeugakustik

Aeroakustische Messungen im Windkanal der Universität Stuttgart im Vergleich zu Straßenmessungen

Dipl. -lng. J. Busch, IVK;

Mikrofonarray-Techniken für nichtstationäre Geräuschmessungen an Lkws

B. Ginn J. Hald, Brüel Kjaer A i S

Vorhersage der dynamischen Eigenschaften von Mehrkörper-

347

362

376

376

390

Systemen mittels der experimentellen Modalanalyse und Substruktur-

Technologie 405

Dr.-lng. M. Kronast Dipl.-lng. K. Tüschenbönner, Ford-Werke AG

Verfahren und Methoden zur kundenorientierten Entwicklung in der Fahrzeugakustik

Dr.-lng. K. Genuit / Dipl.-lng. Dipl.-Wirtsch.-lng. J. Poggenburg, Head acoustics GmbH

Pkw-Fahrwerk

Kinematik und Elastokinematik von Pkw-Fahrwerken Dipl.-lng. (FH) E Killian i Prof. Dr.-lng. B. Heißing Audi AG

Das Fahrwerk des Porsche Boxster

Dr.-lng.

V.

Berkefeld / Dipl.-lng. P. Hentschel, Dr.-lng. h.c. F. Porsche AG

Untersuchungen zur Fahrdynamik am IVK und FKFS Dr.-Ing. K.L. Haken / Dipl.-lng. Th. Maulick,

FKFS i IVK

41 5

430 430

447

468

(6)

11.4

12 12.1

12.2

12.3

13 13.1

13.2

14 14.1

14.2

Betriebsfestigkeit der Leichtbau-Hinterachse der neuen BMW 5er-Reihe

Dip/.-Ing. C. Kulka i Dr.-lng. W. Hutter, BMW AG

Aerodynamik Aeroakustik

Die Aerodynamik des neuen 5er BMW

Dipl.-lng. M. Marquardt 1 Dipl.-lng. H. Kerschbaum, BMW AG

Aeroacoustic Studies at. P.S.A.

L. Burgade i M. Zaccariotio I P. Chanudet, P.S.A. Peugeot Citroen

Außenspiegel als Optimierungsaufgabe der Kraftfahrzeugentwicklung Dr.-lng. U. Mankau,

Volkswagen AG

Teil 111: Kfz-Systemtechnik, Sicherheit, Simultaneous Engineering Rechnergestützte Steuergeräteentwicklung

Hardware-in-the-Loop

-

ein wichtiger Bestandteil des Entwicklungs- prozesses für elektronische Systeme im Kraftfahrzeug

Dip/.-lng. G. Frey Dipl.-lng. B. Schmitfranz, Daimler-Benz AG

Eff itienzsteigerung in der Steuergeräte-Softwareentwicklung durch den Einsatz von Simulations- und Softwarewerkzeugen

Dr.-lng. A. Wohnhaas Dr.-lng. U. Sailer, FKFS

Nutzfahrzeugsicherheit und ihre Simulation

Stand und Entwicklungstendenzen bei Druckluftbremsanlagen für Mercedes-Benz-Nutzfahrzeuge

Dr.-Ing. U. Marwitz / Dipl.-lng. H. Junghans / Dipl.-lng. J. Fischer, Mercedes-Benz AG

Fahrdynamik-Simulation in der Reifenentwicklung

-

Untersuchungen zur Fahrstabilität schwerer Nutzfahrzeuge

Dipl.-lng. C. Schröder, Continental AG

483

496 496

51 1

51 9

531 532

532

543

558

558

571

(7)

14.3

15 15.

15.2

16 16.1

16.2

16.3

16.4

17 17.1

17.2

Simulation der Sicherheitstests bei Fahrerhäusern einschließlich Sitzzugversuchen

Dr.-lng. H. Pfitzer Dipl.-Math. D. Vöhringer I Dipl.-lng. K. Jaschke, Mercedes-Benz AG

Kraftfahrzeug-Systeme

Kfz-Systemtechnik am Beispiel von Antriebsstrang und Fahrwerk Dr.-Ing. J. Foth,

ZF Friedrichshafen AG

Digitale Kamerasysteme für die Fahrzeuganwendung

P

Muivanny, Jaguar Cars Ltd;

Dr. Dung Tu, Automotive Products, Texas Instruments;

Vortragender: J. Schalz, Ford Werke AG Thermomanagement

Fahrzeugklimatisierung

-

Herausforderung und technische Trends Dr.-lng. M. Flik / Dipl.-lng. H. Kampf,

Behr GmbH & Co.

Rechnerische Bewertung des thermischen Komforts von Fahrzeuginsassen

Dip/.-lng. J. Maue, Daimler-Benz AG:

Dr.-lng. J. Currle, Mercedes-Benz AG

Thermomanagement mit kennfeldgesteuertem Thermostat und elektrisch ansteuerbarer Visco-Kupplung für Nutzfahrzeuge Dr.-lng. I? Ambros,

Behr GmbH & Co.

Kühlluftdurchströmung bei gekapselten Motorräumen Dip/.-Ing. M. Herbig (ehemals IVK),

Boysen GmbH & Co. KG;

Prof. Dr.-lng. U. Essers, IVK und FKFS

Methoden einer effizienten Fahrzeugentwicklung Simultaneous Engineering

-

Planung und Steuerung kreativer Prozesse

Dr.-lng. W Lincke, Hannover

The Challenge of Software Development

-

A Review of Problems and Solutions as a Model for other Disciplines

R. Pone,

Nuada Systems Inc., USA

586

596 596

61 0

628 628

646

664

67%

690

690

703

(8)

17.3

17.4

18 18.1

18.2

18.3

19

Simultaneous Engineering

-

auch eine Herausforderung für die Informatik

Prof. Dr. rer. nat. 0. Abeln, FZI Universität Karlsruhe

Neue Fahrzeugstrukturen in der Elektrik / Elektronik und ihre Aus- wirkungen auf die Entwicklungsabläufe und die Zusammenarbeit der Entwicklungspartner

-

Historie, Erfahrung, Umsetzung und Nutzen Dipl-lng. C. Bracklo I Dipl.-lng. T. Kühner,

Mercedes-Benz AG

Antriebsstrangmanagement

Einfluß von Fahrzeug, Antrieb und Fahrer auf den Kraftstoffver- brauch - eine methodische Analyse

Dip/.-Ing. D. Kraxner / Dipl.-lng. C. Brüstle / Dipl.-lng.

H.

Striebich, Dr.-lng. h.c. F. Porsche AG

Entwicklung einer verbrauchsoptimierten Schaltstrategie für ein automatisiertes Schaltgetriebe

Dipl.-Ing. D. Hötzer, FKFS;

Leistungs- und Momentenregelung für Tiptronic- und CVTip-Getriebe

-

Potentiale und Zielkonflikte

Dr.-Ing, J. Esser/ Dipl.-lng.

N.

Stelter / Dipl.-lng. W. Seidel / Dipl.-Phys. U. Heim,

Dr.-lng. h.c. F. Porsche AG Plenarvortrag

Das Automobil im Spannungsfeld zwischen Wunsch, Wissenschaft und Wirklichkeit

Prof. Dr.-lng. H.-H. Braess, BMW AG

71 7

730

742

756

771

Autorenverzeichnis 802

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Teil I:

Motoren

Gemischbildung und Kraftstoffaufbereitung I

Sitzungsleitung: Dr.-lng. K. Kollmann, Mercedes Benz AG Gemischbildung und Kraftstoff aufbereitung II

Sitzungsleitung: Prof. Dr.-lng. H. Tschöke, Universität Magdeburg Neue Motoren

Sitzungsleitung: Dipl.-lng. R. van Basshuysen, Herausgeber von A R und MTZ

Motorakustik

Sitzungsleitung: Dr.-lng. H. Weltens, Heinrich Gillet GmbH Co. KG Verminderung von Schadstoffemissionen

Sitzungsleitung: Prof. Dr. techn. F. Pischinger Verbesserung des Leistungsgewichtes Sitzungsleitung: Dr. fechn. L. Mikulic, Audi AG Steigerung des Wirkungsgrades

Sitzungsleitung: Dr. -Ing. F. Quissek, Volkswagen AG

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Teil 11:

Kraftfahrzeuge

Moderne Antriebskonzepte

Sitzungsleitung: Dip1.-lng. D. Frank, BMW AG Schwingungen und Akustik

Sitzungsleitung: Prof. Dr.-lng. U. Essers, FKFS und IVK, Universität Stuttgart

Moderne Prüftechniken für die Fahrzeugakustik

Sitzungsleitung: Dr. rer. naf. W. Keiper, ßobert Bosch GmbH Pkw-Fahrwerk

Sitzungsleitung: Prof. Dr.-lng. B. Breuer, Technische Hochschule Darmstadt Aerodynamik I Aeroakustik

Sitzungsleitung: Dr.-lng. K. Hieronimus, Adam Opel AG

(11)

Teil 111:

Kf z- S yst e rn tec h n i k, Sicherheit Simultaneous Engineering

Rechnergestützte Steuergeräteentwicklung

Sitzungsleitung: Dr. 0. Holzinger, Robert Bosch GmbH Nutzfahrzeugsicherheit und ihre Simulation

Sitzungsleitung: Prof. Dr.-Ing.

1.

Schmid, IKK, Universität der Bundeswehr Hamburg

Kraftfa hrzeug-Systeme

Sitzungsleitung: Prof. H. Flegl, Dr.-lng. h.c, F. Porsche AG Thermomanagment

Sitzungsleitung: Prof. Dr.-Ing. H. Wilken, Behr GmbH & Co.

Methoden einer effizienten Fahrzeugentwicklung Sitz u ngsleit u n g : Dr. -Ing. W. Lincke, Hannover Antriebsstrangmanagment

Sitzungsleitung: Dr. Ing. K. Holzemer, Mercedes Benz AG