Die Vakuumtechnik hat heute einen beträchtlichen Einfluss auf die Montage von Automobilen. Insbesondere beim Befüllen von Bremsen, Servolenkungen und
Klimaanlagen ist sie unverzichtbar geworden.[...]
Es gibt kaum einen Industriezweig, in dem heute nicht Vakuumpumpen arbeiten oder unter
Vakuum hergestellte Produkte verwendet werden.
Auch im Automobilbau ist dies nicht anders. Der Einsatz von Vakuumpumpen löst dort
Probleme wie einwandfreies Einfüllen der vielen Flüssigkeiten ohne Beeinträchtigung von
Mensch und Umwelt. Zusätzlich sorgen verfahrenstechnische Prozesse, die unter Vakuum
ablaufen, für Sicherheit.
Inhaltsverzeichnis
3 Vorwort
4 Kurzfassung
4.1 Summary
4.2 Zusammenfassung
5 Einleitung
5.1 Die Entwicklung der Vakuumtechnik
6 Vakuumbefüllverfahren beim Automobil
6.1 Einleitung
6.2 Warum Vakuumtechnik?
6.3 Spezifische Anforderungen der Automobilfirmen
6.4 Beschreibung eines Füllvorganges
6.4.1 Verfahrensschritte
6.5 Bremsbefüllanlage
6.6 Bremsenprüfung
6.6.1 Elektronisches Bremsdruckprüfgerät mit Pedalprüfzylinder
7 Fahrzeugbremssystem
7.1 Bremsanlagen
7.2 Hydraulische Bremse
7.2.1 Aufbau
7.2.2 Wirkungsweise
7.3 Elektronische Fahrwerk-Regelsysteme
7.3.1 Wirkungsweise
7.3.2 Funktionsbeschreibung
8 Einflussgrößen auf die Evakuierbarkeit
8.1 Steuergrößen
8.2 Störgrößen
8.2.1 Autoelektrik
8.2.2 Software
8.2.3 H2O-Gehalt
8.2.4 Montage
8.2.5 Hardware
9 Theoretische Untersuchungen
9.1 Aufgabenstellung
9.2 Lösung
9.3 Ergebnisse
9.4 Auswertung
9.5 Fazit
10 Prüfstand
10.1 Anforderungsprofil
10.1.1 Funktionalität
10.1.2 Sicherheit
10.1.3 Wirtschaftlichkeit
10.1.4 Werkstoffauswahl
10.1.5 Montage
10.1.6 Transport
10.1.7 Bedienung
10.1.8 Energieversorgung
10.1.9 Wartung
10.1.10 Umweltgerecht
10.1.11 Befüllung und Entleerung
10.1.12 Messaufnehmer
10.1.13 Messwertverarbeitung und Prüfstandsteuerung
10.1.14 Ergonomie
10.2 Funktionseinheiten
10.2.1 Gestell
10.2.2 Fahrzeughydraulik und Fahrzeugelektrik
10.2.3 Messeinrichtung
11 Experimentelle Untersuchungen
11.1 Einleitung
11.2 Versuchsvorbereitung
11.2.1 Kalibrierung der Messaufnehmer
11.2.2 Vakuumversorgungseinrichtung
11.2.3 Versuchsaufbau
11.3 Versuchsreihe I: Experimentelle Bestimmung des Auspumpverhaltens unter normalen Bedingungen
11.3.1 Ziel
11.3.2 Versuchsablauf
11.3.3 Ergebnisse
11.3.4 Auswertung
11.4 Versuchsreihe II: Experimentelle Untersuchung des Einflusses von Undichtigkeiten im Bremssystem auf die Evakuierbarkeit
11.4.1 Ziel
11.4.2 Versuchsablauf
11.4.3 Ergebnisse
11.4.4 Auswertung
11.5 Versuchsreihe III: Experimentelle Untersuchung des Einflusses von Feuchtigkeit im Bremssystem auf die Evakuierbarkeit
11.5.1 Ziel
11.5.2 Versuchsablauf
11.5.3 Ergebnisse
11.5.4 Auswertung
12 Zusammenfassung der vorliegenden Diplomarbeit
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit verfolgt das Ziel, die Evakuierbarkeit von Fahrzeugbremssystemen der Baureihe W203 zu untersuchen und zu optimieren. Dabei liegt der Fokus auf der theoretischen Modellbildung und der praktischen experimentellen Überprüfung des Auspumpverhaltens unter verschiedenen Bedingungen, um fundierte Erkenntnisse für die Auslegung künftiger Bremsbefüllanlagen zu gewinnen.
- Grundlagen der Vakuumtechnik im Automobilbau
- Aufbau und Anforderungen eines mobilen Prüfstands zur Prozessoptimierung
- Analyse von Einflussfaktoren wie Leitungslänge und Leitungsnennweite
- Einfluss von Undichtigkeiten im Bremssystem auf die Evakuierbarkeit
- Auswirkungen von Feuchtigkeit im Bremssystem auf das Auspumpverhalten
Auszug aus dem Buch
Die Entwicklung der Vakuumtechnik
Seit dem griechischen Philosophen Aristoteles wurde im Altertum um im Mittelalter, ja, noch bis in die Neuzeit hinein allgemein geglaubt, die Natur habe einen Abscheu vor dem absolut leeren Raum, dem Vakuum, oder – wie man es lateinisch nannte – einen "Horror vacui“. Man konnte sich entsprechend der damaligen spekulativen Naturbeobachtung nicht vorstellen, dass es ein Vakuum geben könne – und folgerte daraus, dass es auch keins geben dürfe. Selbst Galilei (1564-1642), der sich nicht mehr an die fast dogmatisch geltenden spekulativen Glaubenssätze der aristotelischen Naturphilosophie hielt, war noch ein Anhänger des „horror vacui“ und dies, obwohl er durch Hineinpressen von Luft in eine Flasche eine Gewichtszunahme feststellt, also bewiesen hatte, dass auch Luft ein Gewicht hat. Der erste, der den „horror vacui“ überwand, war Torricelli (1608-1647), ein Schüler Galileis. Er füllte ein langes Glasrohr mit Quecksilber, verschloss das untere Ende mit dem Daumen, tauchte dieses Ende in ein mit Quecksilber gefülltes Becken und ließ die Öffnung frei. Das Quecksilber sank bis zur Höhe von etwa 76 cm, darüber hatte sich das erste experimentell hergestellte Vakuum gebildet, mit dem später auch Torricellis Schüler experimentierten.
Die Ansicht, dass die Natur einen Abscheu vor dem Vakuum habe, war damit wenigstens für einen Teil der Zeitgenossen widerlegt. Der andere Teil der damaligen wissenschaftlichen Welt bekämpfte diese Ansicht heftig. Deshalb wiederholte Blaise Pascal (1632-1662) Torricellis Versuche und stellte fest, dass der Luftdruck beim Besteigen eines Turmes oder eines Berges abnimmt. [9]
Zusammenfassung der Kapitel
5 Einleitung: Beschreibt die historische Entwicklung der Vakuumtechnik von der Antike bis zur Etablierung moderner wissenschaftlicher Erkenntnisse.
6 Vakuumbefüllverfahren beim Automobil: Erläutert die Notwendigkeit und technische Anwendung von Vakuumpumpen zur Befüllung von Flüssigkeitssystemen in der Automobilproduktion.
7 Fahrzeugbremssystem: Bietet einen Überblick über den Aufbau hydraulischer Bremsanlagen und elektronischer Regelsysteme wie ESP.
8 Einflussgrößen auf die Evakuierbarkeit: Klassifiziert die verschiedenen Steuer- und Störgrößen, die den Evakuierungsprozess und damit die Qualität der Befüllung beeinflussen.
9 Theoretische Untersuchungen: Präsentiert mathematische Modelle zur Simulation des Druckverlaufs unter Berücksichtigung von Leitungslänge und Leitungsquerschnitt.
10 Prüfstand: Beschreibt die Konstruktion, das Anforderungsprofil und die Funktionseinheiten des für die Versuche entwickelten mobilen Bremshydraulikprüfstands.
11 Experimentelle Untersuchungen: Dokumentiert die drei Versuchsreihen, in denen das Auspumpverhalten unter Normalbedingungen, bei Leckagen sowie bei Feuchtigkeitseinfluss gemessen wurde.
12 Zusammenfassung der vorliegenden Diplomarbeit: Fasst die Ergebnisse der theoretischen und praktischen Analysen zusammen und gibt einen Ausblick auf die Optimierungspotenziale.
Schlüsselwörter
Vakuumtechnik, Bremsbefüllanlage, Evakuierbarkeit, Fahrzeugbremssystem, Hydraulik, Druckanstiegsmessung, Leckage, Feuchtigkeit, Prüfstand, Maple V, Saugvermögen, Prozesssicherheit, Bremssystem, Automobilindustrie, Qualitätsmanagement
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Diplomarbeit untersucht die Evakuierbarkeit von Fahrzeugbremssystemen bei der DaimlerChrysler AG, um den Befüllprozess in der Automobilmontage zu optimieren.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen sind die Vakuumtechnik, die Charakteristik von Bremssystemen, die mathematische Modellierung von Auspumpvorgängen und die praktische Erprobung an einem speziell konstruierten Prüfstand.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist es, den Einfluss verschiedener Parameter auf den Evakuierungsvorgang quantitativ zu erfassen, um eine hohe Befüllqualität bei den hohen Taktzeiten der Automobilfertigung zu gewährleisten.
Welche wissenschaftlichen Methoden kommen zum Einsatz?
Es werden sowohl theoretische Ansätze mit Differentialgleichungen (unter Verwendung von Maple V) zur Modellierung als auch umfangreiche experimentelle Messreihen am Prüfstand angewandt.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretische Modellbildung des Evakuierens, die detaillierte Beschreibung des konstruierten Prüfstands sowie die Auswertung von drei experimentellen Versuchsreihen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Vakuumtechnik, Bremsbefüllung, Evakuierbarkeit, Prüfstandskonstruktion, Druckverlauf, Leckagemessung und Qualitätsoptimierung.
Warum spielt die Leitungslänge eine so wichtige Rolle für das Evakuieren?
Die Leitungslänge bestimmt maßgeblich den Strömungswiderstand zwischen der Vakuumpumpe und dem Bremssystem, was einen direkten Einfluss auf das effektive Saugvermögen und damit auf die Dauer des Evakuierprozesses hat.
Wie beeinflusst Feuchtigkeit (Wasser) das Verhalten im System?
Wasser im Bremssystem wirkt beim Evakuieren als Störquelle, da es verdampft und den Druck im System auf dem Niveau des Sättigungsdampfdrucks hält, was eine effiziente Trocknung zeitlich stark verzögert.
Warum ist ein Leckagetest im Vakuum so anspruchsvoll?
Die Erfassung von Feinleckagen ist schwierig, da die Gasmoleküle durch das komplexe Innenleben des Bremssystems diffundieren müssen und die Druckanstiegsmessung durch andere Effekte wie Ausgasung überlagert wird.
- Quote paper
- Alexander Perminow (Author), 2000, Untersuchung der Evakuierbarkeit von Fahrzeugbremssystemen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/186014
