Die vorliegende Bachelor Arbeit befasst sich im Allgemeinen mit dem Radnabenantrieb. Speziell wird die Frage gestellt, ob ein Allradantrieb mit Nabenmotoren möglich ist. Dazu wird, unter Berücksichtigung der bestehenden Technik, die Problematik und Limitierung, welche einen Allradantrieb verhindern, aufgezeigt. Dabei wird die thermische Belastung, durch die mechanische Bremse, und die gesetzlichen Vorschriften für das Bremssystem in einem Kraftfahrzeug als Hauptlimitierung festgelegt. Unterschiedliche Bremsmethoden werden untersucht, welche den Elektromotor thermisch entlasten und gleichzeitig alle Gesetze erfüllen sollen. Aus dieser Untersuchung werden schließlich drei Konstruktionen hergeleitet. Um die bestmögliche Konstruktion auszuwählen, werden die drei Konstruktionen in drei Kategorien untersucht. Zunächst wird die Fahrsituation deklariert und die Parameter für die Prüfungen festgelegt. Weiterhin werden die drei Konstruktionen untersucht, um die optimalste Konstruktion auswählen zu können. Anhand der ausgewählten Konstruktion werden die Vor- und Nachteile eines Allradantriebs mit Nabenmotoren aufgezeigt. In dem letzten Kapitel wird über die Befunde reflektiert, die zu Beginn gestellte Fragestellung beantwortet und über die Möglichkeit der weiteren Forschung in diesem Themengebiet hingewiesen.
Inhaltsverzeichnis
- ABKÜRZUNGS-/ SYMBOLVERZEICHNIS
- EINLEITUNG UND MOTIVATION
- SCHAEFFLERS,E-WHEEL DRIVE'
- SIEMENS,ECORNER MODUL'
- GESETZLICHE UND THERMISCHE LIMITIERUNGEN
- ELEKTRISCHE BREMSEN
- REKUPERATIVES BREMSEN
- WIDERSTANDSBREMSE
- GLEICHSTROMBREMSE (KURZSCHLUSSBREMSE)
- BREMSAUSLEGUNG FÜR DIE ANTRIEBSSYSTEME
- DREI ALTERNATIVE ANTRIEBSSYSTEME
- RADNABENANTRIEB MIT KONISCHER BREMSE
- RADNABENANTRIEB MIT BREMSWELLE
- RADNABENANTRIEB MIT LAGERBREMSE
- PARAMETER DES CAE-PROZESSES
- UNTERSUCHUNG DER OPTIMIERTEN KONSTRUKTIONEN
- UNTERSUCHUNG DER STATIK
- UNTERSUCHUNG DER THERMIK
- UNTERSUCHUNG DER GESETZLICHEN RICHTLINIEN
- VOR- UND NACHTEILE DES,ALLRADNABENANTRIEBS'
- SCHLUSSGEDANKE
- ABBILDUNGSVERZEICHNIS
- TABELLENVERZEICHNIS
- QUELLENVERZEICHNIS
- LITERATURQUELLEN
- Fachbuchquellen
- Internetquellen
- FORMELQUELLEN
- ABBILDUNGS-/TABELLENQUELLEN
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der Optimierung des Radnabenantriebs und untersucht die Machbarkeit eines Allradantriebs mit Nabenmotoren. Die Arbeit analysiert die technischen Herausforderungen und Limitationen, insbesondere die thermische Belastung durch die mechanische Bremse und die gesetzlichen Vorschriften für Bremssysteme in Kraftfahrzeugen.
- Analyse der thermischen Belastung durch die mechanische Bremse
- Untersuchung der gesetzlichen Vorschriften für Bremssysteme in Kraftfahrzeugen
- Entwicklung und Bewertung alternativer Bremsmethoden zur thermischen Entlastung des Elektromotors
- Design und Analyse von drei Konstruktionen für den Radnabenantrieb
- Bewertung der Vor- und Nachteile eines Allradantriebs mit Nabenmotoren
Zusammenfassung der Kapitel
- Kapitel 1: Einleitung und Motivation
Dieses Kapitel führt in die Thematik des Radnabenantriebs ein und erläutert die Motivation für die Arbeit. Es werden die Vorteile des Radnabenantriebs sowie die Herausforderungen bei der Entwicklung eines Allradantriebs mit Nabenmotoren dargestellt. - Kapitel 2: Gesetzliche und thermische Limitierungen
Dieses Kapitel behandelt die gesetzlichen Vorschriften und technischen Limitierungen, die die Entwicklung eines Allradantriebs mit Nabenmotoren beeinflussen. Die thermische Belastung der Bremse durch den Elektromotor wird analysiert, und es werden die relevanten Gesetze für Bremssysteme in Kraftfahrzeugen zusammengefasst. - Kapitel 3: Elektrische Bremsen
Dieses Kapitel befasst sich mit verschiedenen elektrischen Bremsmethoden. Es werden die Funktionsweise, die Vor- und Nachteile sowie die Einsatzmöglichkeiten von regenerativen Bremsen, Widerstandsbahnen und Gleichstrombremsen erläutert. - Kapitel 4: Bremsauslegung für die Antriebssysteme
Dieses Kapitel behandelt die Auswahl und Dimensionierung geeigneter Bremsmethoden für die unterschiedlichen Antriebssysteme. Es werden die Anforderungen an die Bremsauslegung in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit, den Bremsleistungen und den gesetzlichen Vorgaben betrachtet. - Kapitel 5: Drei alternative Antriebssysteme
Dieses Kapitel präsentiert drei verschiedene Konstruktionsansätze für den Radnabenantrieb. Die drei Konzepte werden detailliert beschrieben und ihre Funktionsweise erläutert. Dabei werden die einzelnen Komponenten, ihre Integration in das Antriebssystem und die Vor- und Nachteile jedes Ansatzes aufgezeigt. - Kapitel 6: Parameter des CAE-Prozesses
Dieses Kapitel erläutert die eingesetzten Methoden und Parameter für die computergestützte Analyse (CAE) der entwickelten Konstruktionen. Es werden die Simulationstools, die verwendeten Materialeigenschaften und die Randbedingungen für die Simulationen detailliert beschrieben. - Kapitel 7: Untersuchung der optimierten Konstruktionen
Dieses Kapitel präsentiert die Ergebnisse der computergestützten Analyse (CAE) der drei Konstruktionsansätze. Die Ergebnisse werden anhand von statischen, thermischen und gesetzlichen Kriterien bewertet, um die beste Konstruktionsvariante auszuwählen. Die Ergebnisse der Simulationen werden anhand von Diagrammen und Tabellen dargestellt. - Kapitel 8: Vor- und Nachteile des „Allradnabenantriebs“
Dieses Kapitel fasst die Vor- und Nachteile eines Allradantriebs mit Nabenmotoren zusammen, basierend auf der ausgewählten Konstruktionsvariante. Es werden die Vorteile in Bezug auf Fahrdynamik, Effizienz und Gewichtsoptimierung sowie die Nachteile in Bezug auf Kosten, Komplexität und Integration in das Gesamtfahrzeug betrachtet.
Schlüsselwörter
Radnabenantrieb, Allradantrieb, Nabenmotor, thermische Belastung, Bremsauslegung, elektrische Bremsen, regenerative Bremse, Widerstandsbahnen, Gleichstrombremse, CAE, Simulation, Konstruktion, Vor- und Nachteile, Fahrdynamik, Effizienz, Gewichtsoptimierung.
- Quote paper
- Valmir Ganiu (Author), 2017, Optimierung des Radnabenantriebs. Ein alternatives Bremssystem, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/385041
