SP 12: Kraftfahrzeugtechnik - Institut für Fahrzeugsystemtechnik - KIT

Institut für Fahrzeugsystemtechnik
Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik
Prof. Dr. rer.nat. Frank Gauterin
Vorstellung des Bachelorschwerpunktes
„SP 12: Kraftfahrzeugtechnik“
INSTITUT FÜR FAHRZEUGSYSYTEMTECHNIK, LEHRSTUHL FÜR FAHRZEUGTECHNIK
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und
Nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
www.kit.edu

Übersicht zum SP „Kraftfahrzeugtechnik“ Teil 1
VNr Kat Vorlesung Dozent SWS LP Sem Inst
2113805 K Grundlagen der
Gauterin / Unrau 4 8 WS FAST
Fahrzeugtechnik I
2114835 E Grundlagen der
Gauterin / Unrau 2 4 SS FAST
Fahrzeugtechnik II
2114806 E Fahrzeugkomfort und -akustik I Gauterin 2 4 WS FAST
2114825 E Fahrzeugkomfort und -akustik II Gauterin 2 4 SS FAST
2113807 E Fahreigenschaften von Kraftfahrzeugen I Unrau 2 4 WS FAST
2114838 E Fahreigenschaften von Kraftfahrzeugen II Unrau 2 4 SS FAST
2115817 E Project Workshop: Automotive Engineering Gauterin 3 6 ww FAST
2114816 E Fahrzeug-Mechatronik I Ammon 2 4 WS FAST
2114843 E Grundlagen und Methoden zur Integration Leister 2 4 SS FAST
von Reifen und Fahrzeug
2113814 E Grundlagen zur Konstruktion von
Kraftfahrzeugaufbauten I
2114840 E Grundlagen zur Konstruktion von
Kraftfahrzeugaufbauten II
Bardehle 1 2 WS FAST
Bardehle 1 2 SS FAST
2113812 E Grundsätze der Nutzfahrzeugentwicklung I Zürn 1 2 WS FAST
2114844 E Grundsätze der Nutzfahrzeugentwicklung II Zürn 1 2 SS FAST
2113810 E Grundsätze der
PKW-Entwicklung I
2114842 E Grundsätze der
PKW-Entwicklung II
2114850 E Fahrdynamikbewertung in der
Gesamtfahrzeugsimulation
Frech 1 2 WS FAST
Frech 1 2 SS FAST
Schick 2 4 SS FAST
2
Prof. Dr. rer.nat. Frank Gauterin
Institut für Fahrzeugsystemtechnik

Übersicht zum SP „Kraftfahrzeugtechnik“ Teil 2
VNr Kat Vorlesung Dozent SWS LP Sem Inst
2113071 E Projektierung mobilhydraulischer Systeme Geerling 2 4 WS FAST
2115808 E Kraftfahrzeuglaboratorium Frey 2 4 ww FAST
2146180 E Antriebssystemtechnik A
Albers / Ott 2 4 SS IPEK
Fahrzeugantriebssysteme
2146190 E Konstruktiver Leichtbau Albers 2 4 SS IPEK
2186264 E Simulation im Produktentstehungsprozess Albers/ Böhlke/
Ovtcharova
3 4 WS IITM,
IPEK,
IMI
2138340 E Fahrzeugsehen Stiller 2 4 SS MRT
2138336 E Verhaltensgenerierung für Fahrzeuge Stiller 2 4 WS MRT
2178642 E Lasereinsatz im Automobilbau Schneider 2 4 SS IZBS
2149669 E Materialien und Prozesse für den
Karosserieleichtbau in der
Automobilindustrie
Haepp 2 3 WS WBK
2123364 E Produkt-, Prozess- und
Ressourcenintegration in der
Fahrzeugentstehung (PPR)
Mbang 2 3 ww IMI
2162256 E Rechnergestützte Fahrzeugdynamik Proppe 2 4 SS ITM
2173570 E Werkstoffe für den Antriebsstrang Hoffmeister 2 4 WS IWK 1
2174574 E Werkstoffe für den Leichtbau Weidenmann 2 4 SS IWK 1
2186126 E Automobil und Umwelt Spicher 2 4 SS IFKM
2134138 E Grundlagen der katalytischen
Abgasnachbehandlung bei
Verbrennungsmotoren
Lox 2 4 SS IFKM
3
Prof. Dr. rer.nat. Frank Gauterin
Institut für Fahrzeugsystemtechnik

Grundlagen der Fahrzeugtechnik I + II
Ziel
Die Grundfunktionen des Kraftfahrzeugs und die
wichtigsten technischen Lösungen kennen und
verstehen
Teil I (Kernfach 4 SWS im WS)
1. Einleitung
2. Fahrmechanik
3. Antriebsmaschinen
4. Kennungswandler
5. Leistungsübertragung und
–verteilung
Teil II (Ergänzungsfach 2 SWS im SS)
6. Fahrwerk
7. Lenkung
8. Bremsen
4
Prof. Dr. rer.nat. Frank Gauterin, Dipl.-Ing. Hans-Joachim Unrau
Institut für Fahrzeugsystemtechnik

Fahrzeugkomfort und -akustik I + II
Ziel
Technische Lösungen und methodisches Vorgehen zur Analyse, Gestaltung
und Verbesserung von Geräusch- und Schwingungsphänomenen am
Kraftfahrzeug kennen und verstehen.
Teil I (Ergänzungsfach 2 SWS im WS)
1. Schwingungs- und Geräuschwahrnehmung
2. Grundlagen Schwingungen und Akustik
3. Mess- und Analyseverfahren für Schwingungen und Geräusche
4. Phänomene, Ursachen, Lösungen, Zielkonflikte des Rollgeräuschs
Teil II (Ergänzungsfach 2 SWS im SS)
1. Zusammenfassung Grundlagen Schwingungen und Geräusche
2. Phänomene, Ursachen, Lösungen, Zielkonflikte
- Fahrbahn- / Reifen- / Fahrwerkssystem
- Bremssystem
- Antriebssystem
- Verkehrslärm
5
Prof. Dr. rer.nat. Frank Gauterin
Institut für Fahrzeugsystemtechnik

Fahreigenschaften von Kraftfahrzeugen I + II
Teil I (Ergänzungsfach 2 SWS im WS)
1. Problemstellung
• Regelkreis Fahrer – Fahrzeug – Umgebung
2. Simulationsmodelle
• Erstellung von Bewegungsgleichungen
• Modell für Fahreigenschaften
3. Reifenverhalten:
• Trockene Fahrbahn
• Nasse Fahrbahn
• Winterglatte Fahrbahn
Teil II (Ergänzungsfach 2 SWS im SS)
4. Fahrverhalten
• Fahrmanöver: stationäre Kreisfahrt, Lenkwinkelsprung, Einzelsinus …
• Seitenwindverhalten: stationärer und instationärer Seitenwind
• Unebene Fahrbahn
5. Stabilitätsverhalten
6
Dipl.-Ing. Hans-Joachim Unrau
Institut für Fahrzeugsystemtechnik

Project Workshop „Automotive Engineering“
(Ergänzungsfach 3 SWS im WS und SS)
Themen:
• Geschäftsrelevante Aufgaben aus der Industrie
Bearbeitung:
• Projektstruktur
(Start-up, Goals, Deliverables, Milestones, Workpackages, ...)
• Teamarbeit mit 5-6 Studierenden
• Abschlusspräsentation und Diskussion im Team am
Unternehmensstandort mit Management und
Institutsangehörigen
• Bewertung der Arbeit und der Ergebnisse nach fachlichen,
methodischen interaktionsbezogenen Kriterien. 3 SWS.
Mentoren: Industrie: Mitarbeiter aus Fachabteilung bzw.
Personalabteilung
KIT: Akademische Mitarbeiter
Teilnahme: Bewerbungs- und Auswahlverfahren
„Wie im echten Leben“
7
Prof. Dr. rer.nat. Frank Gauterin, Dipl.-Ing. Martin Gießler
Institut für Fahrzeugsystemtechnik

Fahrzeugmechatronik
(Ergänzungsfach 2 SWS im WS)
0. Einführung: Mechatronik in der Fahrzeugtechnik
1. Fahrzeugregelungssysteme
1.1 Brems- und Traktionsregelungen (ABS, ASR, autom. Sperren)
1.2 Aktive und semiaktive Federungssysteme, aktive Stabilisatoren
1.3 Fahrdynamik-Regelungen, Assistenzsysteme
2. Modellbildung
2.1 Mechanik - Mehrkörperdynamik
2.2 Elektrik/Elektronik, Regelungen
2.3 Hydraulik
2.4 Verbundsysteme
3. Simulationstechnik
3.1 Integrationsverfahren
3.2 Qualität (Verifikation, Betriebsbereich, Genauigkeit, Performance)
3.3 Simulator-Kopplungen (Hardware-in-the-loop, Software-in-the-loop)
4. Systemdesign (am Beispiel einer Bremsregelung)
4.1 Anforderungen (Funktion, Sicherheit, Robustheit)
4.2 Problemkonstitution (Analyse - Modellierung - Modellreduktion)
4.3 Lösungsansätze
4.4 Bewertung (Qualität, Effizienz, Gültigkeitsbereich, Machbarkeit)
8
Prof. Dr.-Ing. Dieter Ammon, Daimler AG
Institut für Fahrzeugsystemtechnik

Grundlagen und Methoden zur Integration
von Reifen und Fahrzeug
(Ergänzungsfach 2 SWS im SS)
• Der Reifen
• Geometrie und Tragfähigkeit
• Reifenlastenheft
• Mobilitätsstrategie
• Projektmanagement
• Reifenprüfungen
• Kräfte und Momente
• Geräusche und Schwingungen
• Reifendruck
• Reifenbeurteilung
• Simulation
• Zusammenarbeit OEM –
Reifenhersteller
• Entwicklungsprozesse
• Zusammenhänge Reifen und Fahrwerk
9
Dr.-Ing. Günter Leister, Daimler AG
Institut für Fahrzeugsystemtechnik

Grundlagen zur Konstruktion von
Kraftfahrzeugaufbauten I
(Ergänzungsfach 1 SWS im WS)
• Historie
• Design
• Aerodynamik
• Konstruktionstechnik CAD/CAM
• Konstruktionstechnik FE (Finite Elemente) Methode
• Herstellverfahren von Aufbauteilen
• Verbindungstechniken
• Rohbau / Rohbaufertigung
• Karosserieoberflächen
10
Dipl.-Ing. Horst Dietmar Bardehle, MB Tech
Institut für Fahrzeugsystemtechnik

Grundlagen zur Konstruktion von
Kraftfahrzeugaufbauten II
(Ergänzungsfach 1 SWS im SS)
• Karosserieeigenschaften und Prüfverfahren
• Äußere Karosseriebauteile
• Innenraum-Anbauteile
• Fahrzeug – Klimatisierung
• Elektrische Anlagen / Elektronik
• Aufpralluntersuchungen
• Ausblick und Aspekte Projektmanagement
11
Dipl.-Ing. Horst Dietmar Bardehle, MB Tech
Institut für Fahrzeugsystemtechnik

Grundsätze der Nutzfahrzeugentwicklung I + II
(Ergänzungsfach 1 SWS im WS, 1 SWS im SS)
1
2
3
4
5
6
7
8
Wintersemester
Einführung, Definitionen, Historik
Entwicklungswerkzeuge
Gesamtfahrzeug
Fahrerhaus, Rohbau
Fahrerhaus, Innenausbau
Alternative Antriebe
Antriebsstrang
Antriebsquelle Dieselmotor
9 Ladeluftgekühlte Dieselmotoren
Sommersemester
10 Nfz Getriebe
11 Triebstrangzwischenelemente
12 Achssysteme
13 Vorderachsen und Fahrdynamik
14 Rahmen und Achsaufhängung
15 Bremsanlage
16 Elektrik / Elektronik
„Ziel der Vorlesung ist es, dem
Hörer einen vollständigen
Überblick über die Technik von
schweren Lkw´s zu geben.“
12
Dr. Jörg Zürn, Daimler AG
Institut für Fahrzeugsystemtechnik

Grundsätze der Pkw-Entwicklung I
(Ergänzungsfach 1 SWS im WS)
Vorlesung 1: Prozess der PKW-Entwicklung
Vorlesung 2: Konzeptionelle Auslegung und Gestaltung eines PKW
Vorlesung 3: Gesetze und Vorschriften - Nationale und internationale Randbedingungen
Vorlesung 4: Aerodynamische Auslegung und Gestaltung eines PKW I
Vorlesung 5: Aerodynamische Auslegung und Gestaltung eines PKW II
Vorlesung 6: Thermomanagement im Spannungsfeld von Styling, Aerodynamikund
Packagvorgaben I
Vorlesung 7: Thermomanagement im Spannungsfeld von Styling,
Aerodynamik- und Packagvorgaben II
13
Dipl.-Ing. Rolf Frech, Dr. Ing. h. c. F. Porsche AG
Institut für Fahrzeugsystemtechnik

Grundsätze der Pkw-Entwicklung II
(Ergänzungsfach 1 SWS im SS)
Vorlesung 1: Anwendungsorientierte Werkstoff- und Fertigungstechnik I
Vorlesung 2: Anwendungsorientierte Werkstoff- und Fertigungstechnik II
Vorlesung 3: Gesamtfahrzeugakustik in der PKW-Entwicklung
Vorlesung 4: Antriebsakustik in der PKW-Entwicklung
Vorlesung 5: Gesamtfahrzeugerprobung
Vorlesung 6: Gesamtfahrzeugeigenschaften
14
Dipl.-Ing. Rolf Frech, Dr. Ing. h. c. F. Porsche AG
Institut für Fahrzeugsystemtechnik

Fahrdynamikbewertung in der Gesamtfahrzeugsimulation
– der virtuelle Fahrversuch (Ergänzungsfach 2 SWS im SS)
Lehrziele: Erlernen der Zusammenhänge durch praktische Erfahrung
1. Überblick über die Fahrdynamiksimulation und deren Parametrierung
2. Kenntnis über Versuchsmethoden der Fahrdynamik
3. Bewertung von Fahreigenschaften auf Basis von objektiven Daten
4. Kenntnis über den Einfluss und Wechselwirkung verschiedener
Fahrzeugkomponenten wie Reifen, Kinematik, Federung,
Dämpfung, Lenkung, Bremse, Masseverteilungen und Antriebstrang
Agenda:
1. Versuchsmethodik und Bewertungsverfahren
2. Grundlage der Fahrdynamiksimulation auf Basis IPG CarMaker
3. Durchführung von virtuellen Versuchen und Bewertung der Ergebnisse
4. Einfluss verschiedener Komponenten und Optimierung des
Fahrverhaltens
15
Dipl.-Ing. Bernhard Schick, IPG Automotive GmbH Karlsruhe
Institut für Fahrzeugsystemtechnik

Projektierung und Entwicklung
hydrostatischer Systeme
Ergänzungsfach 2 SWS im WS
• Marketing, Planung, Projektierung, Kreislaufarten
• Kreislaufarten Hydraulik
• Wärmehaushalt, Hydrospeicher
• Filtration, Maßnahmen zur Geräuschminderung, Anwendungsbeispiele
16
Dr. Geerling, Bosch Rexroth
Institut für Fahrzeugsystemtechnik

Kraftfahrzeuglabor
Spezifisches Fachpraktikum 2 SWS im WS und SS
Durchführung in 4 Gruppen (max. 12 Teilnehmer)
Themen
1. Einführung in die Erfassung und Auswertung von Messdaten
2. Ermittlung der Fahrwiderstände eines Pkw auf einem Rollenprüfstand;
Messung der Motorleistung des Versuchsfahrzeugs
3. Rollwiderstand, Verlustleistung und Hochgeschwindigkeitsfestigkeit
von Pkw-Reifen
4. Untersuchung eines Zweirohr- und eines Einrohrstoßdämpfers
5. Verhalten von Pkw-Reifen unter Umfangs- und Seitenführungskräften
6. Verhalten von Pkw-Reifen auf nasser Fahrbahn
7. Untersuchung des Momentenübertragungsverhaltens einer
Visco-Kupplung
17
Dr.-Ing. Michael Frey, Dipl.-Ing. Martin Gießler
Institut für Fahrzeugsystemtechnik

Antriebssystemtechnik A
Fahrzeugantriebstechnik
1. System Antriebsstrang 2. System Fahrer 3. System Umgebung
4. Systemkomponenten 5. Entwicklungsprozess
real
ZMS
Kupplung
Getriebe
virtuell
Die Vorlesung vermittelt systembezogen Kompetenzen, die ein zukünftiger
Fahrzeugentwickler zum Design energieeffizienter und gleichzeitig komfortabel
fahrbarer Antriebssystemlösungen benötigt.
18
o. Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Albert Albers, Dipl.-Ing. Sascha Ott

Konstruktiver Leichtbau
(Ergänzungsfach 2 SWS im SS)
Vermittlung von …
Inhalt
Grundlagen des Leichtbaus
klassischen sowie modernen konstruktiven Leichtbaumethoden
Allgemeine Aspekte des Leichtbaus
Leichtbaustrategien und Bauweisen
Gestaltungsprinzipien
Numerische Werkzeuge
Bionik
Werkstoffauswahl
Sicht der Praxis durch
Gastdozenten aus der Industrie
…
20
o. Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Albert Albers

Simulation im Produktentstehungsprozess
ITM, IPEK, IMI (Ergänzungsfach 3 SWS im WS)
Komponenten eines simulations-gestützten
Produktentwicklungsprozesses
Zeitaufwand, Kosten
Software Hardware Personal Expertise
Integration der Simulation ist entscheidendes Element in den
Produktentwicklungsprozessen der Industrie!
Ziel der Vorlesung: Überblick über Simulationstechnologien und deren
Anwendung
21
o. Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. A. Albers, Prof. Dr.-Ing. T. Böhlke, Prof. Dr.-Ing. J. Ovtcharova

Simulation im Produktentstehungsprozess
ITM, IPEK, IMI
Näherungsverfahren der Mechanik
Materialmodellierung
I N H A L T E
Ansprechpartner: Dr.-Ing. Tom-Alexander Langhoff
Einordnung in den Produktentstehungsprozess
Kopplung der Methoden zu einem Prozess
Strukturoptimierung
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Benjamin Hessenauer
Modellbildung heterogener technischer Systeme
Virtualisierungstechnologien
digitale Fabrik
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Thomas Maier
22
o. Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. A. Albers, Prof. Dr.-Ing. T. Böhlke, Prof. Dr.-Ing. J. Ovtcharova

Fahrzeugsehen
(Ergänzungsfach 2 SWS im SS)
Einführung in die Techniken zur
Umgebungswahrnehmung für
autonome Fahrzeuge und
Fahrerassistenzfunktionen
Vorlesungsthemen
• Sensoren für mobile Systeme
• Stereosehen
• Bewegungsbestimmung
• Fahrzeuglokalisierung
• Kartengenerierung
• Detektion von Fahrspuren und
Verkehrsteilnehmern
PKW
PKW
23
Prof. Dr.-Ing. C. Stiller
Institut für Mess- und Regelungstechnik

Verhaltensgenerierung für Fahrzeuge
(Ergänzungsfach 2 SWS im WS)
Aktuelle Methoden zur Planung und Regelung von Fahrzeugtrajektorien
Inhalt
+ Längs- und Querdynamik
+ Wurzelortskurvenverfahren
+ Kaskadenregelung
+ Fahrwerkstabilisierung (ABS, ASR, ESP)
+ Längsführung (ACC, Notbremsung, ...)
+ Querführung (Spurhalten, Ausweichen, ...)
+ Fahrsicherheit, -komfort, -effizienz
+ Trajektorienplanung, -regelung
+ Autonomes Fahren
24
Prof. Dr.-Ing. C. Stiller
Institut für Mess- und Regelungstechnik

Lasereinsatz im Automobilbau
(Ergänzungsfach 2 SWS im SS)
Laserstrahlquellen
Physikalische Grundlagen
Lasersicherheit
Schweißen
Härten
Schneiden
Legieren
Bohren
Markieren
Rapid Prototyping
Messen
25 Dr.-Ing. Johannes Schneider
Johannes.Schneider@kit.edu
Institut für Zuverlässigkeit von Bauteilen und Systemen

Lasereinsatz im Automobilbau
Ausgehend von der Darstellung des Aufbaues und der Funktionsweise der wichtigsten,
heute industriell eingesetzten Laserstrahlquellen werden deren typischen
Anwendungsgebiete im Bereich des Automobilbaues besprochen.
Der Schwerpunkt der Vorlesung liegt hierbei auf der Darstellung des Einsatzes
von Lasern zum Fügen und Schneiden sowie zur Oberflächenmodifizierung.
Weiterhin wird die Anwendung von Lasern in der Messtechnik vorgestellt.
Inhaltsverzeichnis
• Einführung
• Physikalische Grundlagen der Lasertechnik
• Laserstrahlquellen (Nd:YAG-, CO2-, Dioden-Laser)
• Strahleigenschaften,- führung, -formung
• Grundlagen der Materialbearbeitung mit Lasern
• Laseranwendungen im Automobilbau
• Lasersicherheit
26
Dr.-Ing. Johannes Schneider
Johannes.Schneider@kit.edu
Institut für Zuverlässigkeit von Bauteilen und Systemen

Materialien und Prozesse für den Karosserieleichtbau in
der Automobilindustrie
(Ergänzungsfach 2 SWS im WS)
‣ Ziele der Vorlesung:
Vermittlung von praktischen Erfahrungen bei der Herstellung von Leichtbaukarosserien unter
besonderer Betrachtung metallischer Leichtbauwerkstoffe und innovativer Fertigungsverfahren
Quelle:
Lotus
‣ Vorlesungsschwerpunkte:
• Motivation für den Karosserieleichtbau
• Mögliche Konzepte zur Reduzierung des Fahrzeuggewichtes
• Werkstoffleichtbau
• Anforderungen an Leichtbauwerkstoffe aus Sicht der Entwicklung & Produktion
• Werkstoffentwicklung bei Stahl, Aluminium und Magnesium
• Kunststoffe für die Fahrzeugstruktur und die Karosserieaußenhaut
• Fertigungsleichtbau
• Fügeverfahren im Karosseriebau, Qualitätssicherung beim Fügen
• Korrosionsschutzkonzepte für den Karosserieleichtbau
• Korrosionsschutz bei der Substratherstellung, Materialien und Verfahren
Quelle:
Daimler
Ansprechpartner (wbk): Dipl.-Ing. Markus Schneider, Email: schneider@wbk.uka.de
27
Dr. Dipl.-Phys. Hans Josef Haepp
ehem. Leiter Produktions- und Werkstofftechnik, Daimler, Sindelfingen
© wbk Institut für Produktionstechnik, Universität Karlsruhe (TH); www.wbk-ka.de
Prof. Dr.-Ing. G. Lanza, Dr.-Ing. C. Munzinger, Prof. Dr.-Ing. habil. V. Schulze

Rechnergestützte Fahrzeugdynamik
(Ergänzungsfach 2 SWS im SS)
Ziele:
• Modellbildung & Simulation für Schienen-/Straßenfahrzeuge
• Dynamik des Systems Fahrzeug-Fahrweg
• Modularisierung der Fahrzeugteilsysteme
Inhalte:
• Modelle für Trag- und Führsysteme
• Kontaktkräfte zwischen Rad und Fahrweg
• Fahrwegsanregungen
• Gesamtfahrzeugmodelle
• Berechnungsmethoden
• Beurteilungskriterien
28
Prof. Dr. C. Proppe
Institut für Technische Mechanik

Werkstoffe und Werkstoffbeanspruchungen im
Antriebsstrang: Motoren, Getriebe und Antriebselemente
(Ergänzungsfach 2 SWS im WS)
Lernziele:
Vermittlung von vertieften Kenntnissen über Werkstoffe und ihre
Beanspruchung in Motoren, Getrieben und Antriebselementen
Behandlung von Gusswerkstoffen (Aluminiumgusslegierungen,
Magnesiumgusslegierungen, Gusseisen), Einsatzstählen und
weiteren Strukturwerkstoffen in Antriebselementen
29
Jürgen Hoffmeister:
Werkstoffe und Werkstoffbeanspruchung im Antriebsstrang: Motoren, Getriebe, Antriebselemente
Institut für Werkstoffkunde I

Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Definition: Antriebsstrang
1.2 Beispiele
1.2 Konstruktive, fertigungstechnische und werkstoffkundliche Aspekte im
2 Werkstoffkundliche Grundlagen
3 Motoren
3.1 Werkstoffbeanspruchung in Verbrennungsmotoren
3.2 Aluminiumgusslegierungen
3.3 Magnesiumgusslegierungen
3.4 Gusseisen
3.5 Weitere Werkstoffe
4 Getriebe
4.1 Werkstoffbeanspruchung in Getrieben
4.2 Einsatzstähle
4.3 Weitere Werkstoffe
5 Weitere Antriebselemente
5.1 Werkstoffbeanspruchung in Antriebselementen
5.2 Werkstoffe in Kupplungen
5.3 Werkstoffe in Antriebswellen
5.4 Werkstoffe in weiteren Elemente des Antriebsstrangs
30
Jürgen Hoffmeister:
Werkstoffe und Werkstoffbeanspruchung im Antriebsstrang: Motoren, Getriebe, Antriebselemente
Institut für Werkstoffkunde I

Werkstoffe für den Leichtbau
(Ergänzungsfach 2 SWS im SS)
Ziele und Inhalt:
Die Reduktion des Gewichtes von tragenden Strukturen in
verschiedensten Anwendungen, z.B. im Automobil- und Flugzeugbau,
ist heute mit die wichtigste Triebfeder für innovative
Werkstoffentwicklungen. Ziel dieser Vorlesung ist daher die Vermittlung
von vertieften Kenntnissen über die Werkstoffkunde des Leichtbaus.
Nach einer kurzen allgemeinen Einführung in die Thematik des
Werkstoffleichtbaus werden im Rahmen der Vorlesung Aufbau,
Eigenschaften und Anwendungen metallischer Leichtbauwerkstoffe
sowie von Polymerverbundwerkstoffen detailliert betrachtet.
Fallbeispiele zu aktuellen Fragestellungen aus der industriellen Praxis
runden die Lehrveranstaltung ab.
31
Dr.-Ing. K. A. Weidenmann
Kay.Weidenmann@iwk1.uni-karlsruhe.de
Institut für Werkstoffkunde I

Automobil und Umwelt
(Ergänzungsfach 2 SWS im SS)
Inhalt und Gliederung
1) Einführung – Entwicklung Automobil und Verkehr, Anforderungen
2) Abgasgesetzgebung und Bewertung – heute
3) Arbeitsweise des Verbrennungsmotors – Kreisprozesse
4) Kraftstoffe
5) Kenngrößen zur Beurteilung des Betriebsverhaltens
6) Abgasemissionen und Kraftstoffverbrauch
7) Aktuelle Entwicklungen im Bereich der Verbrennungsmotoren
8) Alternative Antriebe
9) Systembewertung Antrieb und Automobil
10) Zukunftsszenarien
32
Prof. Dr.-Ing. Ulrich Spicher
Institut für Kolbenmaschinen

Grundlagen der katalytischen
Abgasnachbehandlung bei Verbrennungsmotoren
(Ergänzungsfach 2 SWS im SS)
Inhalt und Gliederung
1) Art und Herkunft der Schadstoffe
2) Gesetzliche Vorgehensweisen zur Beschränkung der Schadstoffemissionen
3) Allgemeine Funktionsprinzipien der katalytischen Abgasnachbehandlung
4) Abgasnachbehandlung von stöchiometrischen Benzinmotoren
5) Abgasnachbehandlung von mageren Benzinmotoren
6) Abgasnachbehandlung von Dieselmotoren
7) Wirtschaftliche Rahmenbedingungen der katalytischen Abgasnachbehandlung
33
Egbert Lox
Institut für Kolbenmaschinen