Konstruktive Optimierung eines Einhubtriebwerks
Konstruktive Optimierung eines Einhubtriebwerks
Zur Untersuchung von Zündungs-, Verbrennungs- und Klopfprozessen von Verbrennungsmotoren steht am LEC ein Einhubtriebwerk (Rapid Compression- Machine, RCM) zur Verfügung. Aufgrund des Konzepts ohne Kurbeltrieb können mit dieser Maschine einzelne Verbrennungszyklen mit großer Flexibilität im Hinblick auf Kolbenhub, Verdichtungsverhältnis und Zusammensetzung des Arbeitsgases nachgestellt werden. Auf Grund der optischen Zugänge im Kolben und in der Buchse können die Vorgänge im Brennraum optisch erfasst werden. Die Untersuchungen dienen einerseits dazu, ein tieferes Verständnis der komplexen Vorgänge im Brennraum zu erlangen und bieten andererseits die Möglichkeit, Simulationsmodelle (z.B. in der 3D-CFD Simulation) mittels der generierten Messdaten zu validieren.
Ziel:
Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer Kolbenbremse, die Optimierung konstruktiver Schwachstellen, insbesondere der Bauteildichtungen, sowie die Validierung der Ergebnisse mittels Messungen.
Aufgaben:
- Erstellen eines 3D und 2D Modelles des Prüfstands
- Analyse der Ausfallsgründe (Prüfung der Bauteilbelastungen, der Geometrien, der Montage, der Medienbeständigkeit, etc.)
- Erarbeitung von Lösungsvorschlägen hinsichtlich Materialauswahl, Konstruktion, Fertigung und Montage
- Festlegen der Änderungsmaßnahmen
- Entwicklung einer Kolbenbremse
- Fertigung, Aufbau und Test der Konstruktion
- Durchführung von Messungen und Vergleich der Messungen mit der Simulation
- Verfassen der Masterarbeit
Voraussetzungen:
- Grundkenntnisse in der Konstruktion und Auslegung von Maschinenelementen
Beginn: Nach Vereinbarung
Dauer: ca. 6 Monate
Kontakt:
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Nicole Wermuth, +43 (316) 873-30087, nicole.wermuth@lec.tugraz.at
Anton Tilz, +43 (316) 873-30140, anton.tilz@lec.tugraz.at