Fachhochschule Köln Cologne University of Applied Sciences ... · Fahrzeugschwingungen und...

Fachhochschule Köln Cologne University of Applied Sciences Fakultät für Fahrzeugsysteme und Produktion

Modulhandbuch für den Studiengang Bachelor of Engineering Fahrzeugtechnik

Stand: März 2016

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Inhaltsverzeichnis Studienziele ................................................................................................................................................................................................... 4 Studienverlaufsplan ..................................................................................................................................................................................... 5 Roadmap Softskills ........................................................................................................................................................................................ 6 Roadmap Englisch......................................................................................................................................................................................... 7 Roadmap CAx .................................................................................................................................................................................................. 8 Mathematisch-Naturwissenschaftliche Grundlagen Ingenieurmathematik I ................................................................................................................................................... 9 Ingenieurmathematik II ................................................................................................................................................ 10 Ingenieurmathematik III ............................................................................................................................................... 11 Informatik-Grundlagen ................................................................................................................................................. 12 Physik I ................................................................................................................................................................................. 13 Physik II ................................................................................................................................................................................ 14 Werkstoffkunde I ............................................................................................................................................................. 15 Werkstoffkunde II ............................................................................................................................................................ 16 Ingenieurwissenschaftliche Grundlagen Statik ..................................................................................................................................................................................... 17 Elastostatik ......................................................................................................................................................................... 18 Kinematik und Kinetik ................................................................................................................................................... 19 Schwingungslehre .......................................................................................................................................................... 20 Maschinen- und Konstruktionselemente I ........................................................................................................... 21 Maschinen- und Konstruktionselemente II .......................................................................................................... 22 Technisches Zeichnen ( TZ / DG) .............................................................................................................................. 23 CAD I ..................................................................................................................................................................................... 24 Messtechnik ....................................................................................................................................................................... 25 Regelungstechnik ........................................................................................................................................................... 26 Fahrzeugelektrik und –elektronik I .......................................................................................................................... 27 Fahrzeughydraulik .......................................................................................................................................................... 28 Strömungslehre ............................................................................................................................................................... 29 Thermodynamik .............................................................................................................................................................. 30 Fahrzeugtechnik Fahrmechanik ................................................................................................................................................................... 31 Fahrwerke ........................................................................................................................................................................... 32 Karosserie ........................................................................................................................................................................... 33 Kolbenmaschinen ........................................................................................................................................................... 34 Antriebstechnik ................................................................................................................................................................ 35 Fahrzeugsystemtechnik ............................................................................................................................................... 36 Fahrzeugelektrik und –elektronik II ......................................................................................................................... 37 Prozesse Simultaneous Engineering .......................................................................................................................................... 38 Betriebswirtschaft ........................................................................................................................................................... 39 TQM Prozesse.................................................................................................................................................................... 40 Fertigungstechnik ........................................................................................................................................................... 41 StartIng. ............................................................................................................................................................................... 42 Praxissemester .............................................................................................................................................................................................. 43 Interdisziplinäres Projekt .......................................................................................................................................................................... 44 Individuelles Projekt / Studienarbeit................................................................................................................................................... 45 Bachelorarbeit ............................................................................................................................................................................................... 46 Auswahlblock I: Wahlmodul 1

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Nutzfahrzeugtechnik ..................................................................................................................................................... 47 Schienenfahrzeuge Grundlagen ............................................................................................................................... 48 CAE-Tools in der Mechatronik und Regelungstechnik ................................................................................... 49 Einspritztechnik ............................................................................................................................................................... 50 Fahrzeugsicherheit ........................................................................................................................................................ 51 Auswahlblock II: Wahlmodule 2 und 3 Sachverständigenwesen I ............................................................................................................................................ 52 Sachverständigenwesen II........................................................................................................................................... 53 CAD II (auch als Wahlmodul 1 wählbar) ................................................................................................................ 54 Virtuelle Produktentwicklung .................................................................................................................................... 55 Betriebsfestigkeit – Grundlagen ............................................................................................................................... 56 Tribologie und Kraftfahrzeug-Betriebsstoffe ...................................................................................................... 57 Fahrwerk -/ Simulationstechnik ................................................................................................................................ 58 Einführung in die Oberflächen- und Schichttechnologie .............................................................................. 59 Fahrzeugschwingungen und -akustik .................................................................................................................... 60 Aerodynamik ..................................................................................................................................................................... 61 Englisch / Technisches Englisch ................................................................................................................................ 62 Entwurf mechatronischer Systeme ......................................................................................................................... 63 Composite Design (auch als Wahlmodul I wählbar) ........................................................................................ 64 Passive Sicherheit (auch als Wahlmodul I wählbar) ......................................................................................... 65 eDrive – Elektrische Antriebe in Fahrzeugen (auch als Wahlmodul I wählbar) .................................... 66 Mobilität & Verkehrskonzepte (auch als Wahlmodul I wählbar) ................................................................. 67 Leichtbau/FEM (auch als Wahlmodul I wählbar) .............................................................................................. 68 Simulation von Kfz-Systemen (auch als Wahlmodul I wählbar) ................................................................. 69 Achtung:

Unabhängig von der Einordnung im Modulhandbuch finden Wahlmodule entweder im Sommersemester oder im Wintersemester, teilweise auch jedes Semester, statt. Bitte beachten Sie die aktuellen Informationen des Instituts.

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Studienziele

Das Ziel des Studienganges ist die Befähigung der Absolventinnen und Absolventen zur selbstständigen und praxisbezogenen Anwendung und Weiterentwicklung technisch-wissenschaftlicher Methoden und Erkenntnisse in Entwicklung, Konstruktion, Berechnung und Prüfung von Fahrzeugen, Fahrzeugsystemen und -komponenten unter Einsatz rechnergestützter Verfahren sowie zur Durchführung von Prüfstands- und Fahrversuchen. Sie sollen zu teamorientierter Projektleitung und zu verantwortlichem Handeln in der Lage sein. Das Studium vermittelt den Studierenden eine fahrzeugtechnische Gesamtkompetenz auf einer breiten theoretischen Basis, die sie dazu befähigt, bestehende Erkenntnisgrenzen in Theorie und Anwendung mit neuen methodischen Ansätzen zu erweitern. Des Weiteren fördern Projektarbeiten, Präsentationen sowie fremdsprachliche Blockveranstaltungen die Qualifikation der Studierenden im Hinblick auf ihr Entwicklungspotenzial in der Industrie. Ein weiteres zentrales Ausbildungsziel des Studiengangs ist es, bei den Studierenden ein Kostenbewusstsein zu erzeugen, das im Zeitalter der Globalisierung insbesondere in einem Hochlohnland von hoher Bedeutung ist. Absolventen/innen sollen ein ausgeprägtes Verständnis für die Notwendigkeit kostenbewusster Entwicklung und Produktion haben und alle anfallenden Kosten eines Produktes durch den gesamten Entwicklungsprozess einplanen und nach verfolgen können. Der Bachelor-Studiengang bereitet auf eine Position als Sachbearbeiter/in mit Potenzial zum / zur Projektleiter/in vor. Mögliche Arbeitgeber sind die Automobil- und Automobilzu-lieferindustrie, Dienstleistungsunternehmen oder der Öffentliche Dienst. Ebenso steht die freiberufliche Tätigkeit in einem Ingenieurbüro, z.B. als Sachverständige oder Prüfingenieurinnen und Prüfingenieure, offen. Er legt außerdem die notwendigen Fundamente, um in einem aufbauenden Masterstudiengang die wissenschaftliche Weiterqualifikation auszubauen.

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Studienverlaufsplan WS SS WS SS WS SS WS

Semester 1 2 3 4 5 6 7 Summe Credits Credits Credits Credits Credits Credits Credits

Summe Credits 210 30 30 32 28 32 28 30 Mathe-Naturw. Grundlagen 40 20 14 6 Ingenieurmathematik 18 6 6 6 Informatik-Grundlagen 4 4 Physik 10 6 4 Werkstoffkunde 8 4 4 Ingenieur-Grundlagen 58 8 14 26 10 Statik 6 6 Elastostatik 6 6 Kinematik & Kinetik 6 6 Schwingungslehre 4 4 Maschinenelemente 12 6 6 Technisches Zeichnen 2 2 CAD 2 2 Regelungstechnik 3 3 Messtechnik 3 3 Fahrzeugelektrik & -elektronik I 4 4 Fahrzeughydraulik 3 3 Strömungslehre 3 3 Thermodynamik 4 4 Fahrzeugtechnik 50 16 26 8 Fahrmechanik 6 6 Fahrwerke 6 6 Karosserie 6 6 Kolbenmaschinen 4 4 Antriebstechnik 4 4 Fahrzeugsystemtechnik 6 6 Fahrzeugelektrik & -elektronik II 6 6 Auswahlblock I (1 aus 8) 4 4 Auswahlblock II (2 aus 12) 8 8 Prozesse 10 2 6 2 Simultaneous Engineering 2 2 Betriebswirtschaftslehre 4 4 TQM Prozesse 2 2 Fertigungstechnik 2 2 Soft Skills 2 2 StartIng. 2 2 Praxissemester 28 28 Projekte 8 8 Interdisziplinäres Projekt 4 4 Individuelles Projekt 4 4 Bachelorarbeit 12 12 Kolloquium 2 2

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Roadmap Soft Skills WS SS WS SS WS SS WS

Semester 1 2 3 4 5 6 7 Mathe-Naturw. Grundlagen Ingenieurmathematik Informatik-Grundlagen Physik Werkstoffkunde Ingenieur-Grundlagen Statik Elastostatik Kinematik & Kinetik Schwingungslehre Maschinenelemente Technisches Zeichnen CAD Regelungs- & Messtechnik Fahrzeugelektrik & -elektronik I Fluidtechnik Thermodynamik Fahrzeugtechnik Fahrmechanik Fahrwerke Karosserie Kolbenmaschinen Antriebstechnik Fahrzeugsystemtechnik Fahrzeugelektrik & -elektronik II

Wahlmodul I (1 zur Auswahl)

Wahlmodule II (2 zur Auswahl)

Prozesse Simultaneous Engineering Betriebswirtschaftslehre TQM Prozesse Fertigungstechnik Soft Skills

StartIng

Praxisphase Interdisziplinäres Projekt Bachelorarbeit Bachelorarbeit Kolloquium

Legende: Lerntechniken, Selbstlernen, Selbstmanagement Teamarbeit Kreativitätstechnik Projektplanung / Zeitmanagement Präsentation / Vortrag / MS PowerPoint wissenschaftl. Arbeiten Technische Dokumentation Textverarbeitung / Tabellenkalkulation (MS Word & Excel)

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Roadmap Englisch WS SS WS SS WS SS WS

Semester 1 2 3 4 5 6 7 Mathe-Naturw. Grundlagen Ingenieurmathematik 1 1 1 Informatik-Grundlagen Physik 1 1 Werkstoffkunde Ingenieur-Grundlagen Statik Elastostatik Kinematik & Kinetik 1 Schwingungslehre Maschinenelemente Technisches Zeichnen CAD Regelungs- & Messtechnik Fahrzeugelektrik & -elektronik I Fluidtechnik Thermodynamik Fahrzeugtechnik Fahrmechanik 1,2 Fahrwerke 1, 2 Karosserie Kolbenmaschinen Antriebstechnik Fahrzeugsystemtechnik 1 Fahrzeugelektrik & -elektronik II Auswahlblock I (Wahlmodul 1 ) CAD II 1 Nutzfahrzeugtechnik Schienenfahrzeuge - Grundlagen 1 Rechnerunterstützte Regelungstechnik CAE Tools in Mechatronik & Regelungstechnik Betriebswirtschaftslehre TQM Prozesse 1, 2, 3 Fahrzeugsicherheit Auswahlblock II (Wahlmodule2 und 3) Sachverständigenwesen I Sachverständigenwesen II CAD II 1 Virtuelle Produktentwicklung 1 Betriebsfestigkeit - Grundlagen Tribologie Fahrwerk-/Simulationstechnik 1, 2 Einf. in die Oberflächen-/ Schichttechnologien 1, 3 Karosseriekonstruktion Fahrzeugschwingungen und -akustik 1, 2, 3 Aerodynamik Entwurf mechatronischer Systeme 1 Prozesse Simultaneous Engineering 1 BWL 1 TQM 1 Fertigungstechnik 1 Soft Skills 1,2 Praxisphase 1, 2, 3, 4 Projekte 1, 4 Bachelorarbeit Bachelorarbeit inkl. Kolloquium 4 Kolloquium Legende

1 Technisches Lesen 2 Hören 3 Sprechen 4 Schreiben

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Roadmap CAx WS SS WS SS WS SS WS Semester 1 2 3 4 5 6 7 Mathe-Naturw. Grundlagen Ingenieurmathematik x x x Informatik-Grundlagen x Physik Werkstoffkunde Ingenieur-Grundlagen Statik Elastostatik Kinematik & Kinetik Schwingungslehre Maschinenelemente x x Technisches Zeichnen CAD x Regelungs- & Messtechnik Fahrzeugelektrik & -elektronik I Fluidtechnik x Thermodynamik Fahrzeugtechnik Fahrmechanik x Fahrwerke Karosserie Kolbenmaschinen Antriebstechnik Fahrzeugsystemtechnik x Fahrzeugelektrik & -elektronik II Auswahlblock I (Wahlmodul 1) CAD Ii x Nutzfahrzeugtechnik x Schienenfahrzeuge - Grundlagen x Rechnerunterstützte Regelungstechnik x CAE Tools in Mechatronik & Regelungstechnik Betriebswirtschaftslehre TQM Prozesse Fahrzeugsicherheit Auswahlblock II (Wahlmodule2 und 3) Sachverständigenwesen I1 Sachverständigenwesen II CAD II x Virtuelle Produktentwicklung x Betriebsfestigkeit - Grundlagen Tribologie Fahrwerk-/Simulationstechnik x Einf. in die Oberflächen-/ Schichttechnologien Karosseriekonstruktion Fahrzeugschwingungen und -akustik x Aerodynamik Entwurf mechatronischer Systeme x Prozesse Simultaneous Engineering Betriebswirtschaftslehre TQM Prozesse Fertigungstechnik Soft Skills Praxisphase Projekte Bachelorarbeit

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Modulname Ingenieurmathematik I

Credits 6

Empfohlene Einordnung Bachelor 1. Semester

Dozent/in Prof. Dr. rer. nat. G. Engelmann, Prof. Dr.-Ing. R. Jendges, Prof. Dr. rer. nat. M. Ruschitzka;

Verantwortlich Prof. Dr. rer. nat. G. Engelmann, Prof. Dr.-Ing. R. Jendges, Prof. Dr. rer. nat. M. Ruschitzka

Lehrinhalte Basiswissen: Zahlenmengen, Gleichungen u. Ungleichungen, Potenzen, Logarithmen, elementare Funktionen Vektoren im 3-dim. Raum: Vektoralgebra, Koordinatendarstellung, Skalarprodukt, Vektorprodukt mit Determinanten, Spatprodukt, geometrische Anwendungen Lineare - Gleichungssysteme: Gauß-Algorithmus, Cramersche Regel, geometrische Interpretation Differentialrechnung reeller Funktionen mit einer reellen Variablen: Folgen, Funktionen und ihre Eigenschaften, Funktionsgrenzwerte, Stetigkeit, Differenzierbarkeit, Kurvendiskussion, Standardfunktionen Einführung in die Integralrechnung reeller Funktionen einer reellen Variablen: Riemannintegral, Integrationsregeln und -verfahren

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die in den Ingenieurswissenschaften im Allgemeinen und in der

Fahrzeugtechnik im Besonderen eingesetzten grundlegenden mathematischen Methoden und Verfahren

• sind in der Lage, mit Beispielen insbesondere aus der Fahrzeugtechnik den Anwendungsbezug der vorgestellten Methoden und Verfahren zu erkennen

• können mathematische Modelle mit Hilfe der grundlegenden Mathematik formulieren

• kennen die grundlegenden Möglichkeiten des Computereinsatzes mit numerischen (Scilab oder Matlab) oder computeralgebraischen (Maple) Methoden

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Lernen in Kleingruppen (Berechnungsübungen) • Selbstständige Praktikumsarbeiten in Kleingruppen inklusive Präsentation • Fachgespräch (individuell)

Prüfungsform Klausur (45 min)

Voraussetzungen Mathematik 10. Schuljahr Gymnasium, Anfangsgründe der Vektorrechnung und Analysis

Literaturempfehlung L. Papula: Mathematik für Ingenieure, Bd. 1, Vieweg Th. Rießinger: Mathematik für Ingenieure, Springer-Verlag

Workload V/Ü/P

Präsenzveranstaltung (5 SWS) 80 h 80 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 70 h 70 h Prüfungsvorbereitung: 30 h

Summe: 180h

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Modulname Ingenieurmathematik II

Credits 6


Dozent/in Prof. rer. nat. G. Engelmann, Prof. Dr.-Ing. R. Jendges, Prof. rer. nat. M. Ruschitzka

Verantwortlich Prof. rer. nat. G. Engelmann, Prof. Dr.-Ing. R. Jendges, Prof. rer. nat. M. Ruschitzka

Lehrinhalte Vertiefung der Differentialrechnung reeller Funktionen einer reellen Variablen: z.B. Grundbegriffe der Differentialgeometrie Vertiefung der Integralrechnung reeller Funktionen einer reellen Variablen: insbesondere Anwendungen Lineare Algebra: Vektorräume, Matrizenkalkül, Determinanten, lineare Gleichungssysteme, Eigenwerte Komplexe Zahlen: Darstellungen, Rechenregeln, komplexwertige Funktionen

Learning Outcome,

Kompetenzen



• sind in der Lage, mit Beispielen insbesondere aus der Fahrzeugtechnik den Anwendungsbezug der vorgestellten Methoden und Verfahren zu erkennen,

• können mathematische Modelle mit Hilfe der fortgeschrittenen Mathematik formulieren

• sind in der Lage die Möglichkeit des Computereinsatzes mit numerischen (Scilab oder Matlab) oder computeralgebraischen (Maple) Methoden selbständig zur Lösung mathematischer Modelle zu nutzen


Praktikumsversuche

Prüfungsform Vorleistung für Klausurteilnahme Klausur (45 min)

Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse aus Ingenieurmathematik I

Literaturempfehlung L. Papula: Mathematik für Ingenieure, Bd. 1 und Bd.2 , Vieweg Th. Rießinger: Mathematik für Ingenieure, Springer-Verlag

Workload V/Ü/P


Summe: 180h

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Modulname Ingenieurmathematik III

Credits 6


Dozent/in Prof. Dr. rer. nat. G. Engelmann, Prof. Dr.-Ing. R. Jendges, Prof. Dr. rer. nat. M. Ruschitzka

Verantwortlich Prof. Dr. rer. nat. G. Engelmann, Prof. Dr.-Ing. R. Jendges, Prof. Dr. rer. nat. M. Ruschitzka

Lehrinhalte Einführung in die Analysis reeller Funktionen mehrerer Variablen: Differential- und Integralrechnung Funktionenreihen und Integraltransformationen: insbesondere Taylor- und Fourierreihen, Fouriertransformationen

Gewöhnliche Differentialgleichungen: Anfangswertaufgaben, Lösungsverfahren

Learning Outcome,

Kompetenzen



• sind in der Lage, mit Beispielen insbesondere aus der Fahrzeugtechnik den Anwendungsbezug der vorgestellten Methoden und Verfahren zu erkennen,

• können mathematische Modelle mit Hilfe der höheren Mathematik formulieren

• sind in der Lage, die Möglichkeit des Computereinsatzes mit numerischen (Scilab oder Matlab) oder computeralgebraischen (Maple) Methoden selbständig zur Lösung Mathematischer Modelle zu nutzen


Praktikumsversuche


Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse in Ingenieurmathematik II

Literaturempfehlung L. Papula: Mathematik für Ingenieure, Bd.2 , Vieweg

Th. Rießinger: Mathematik für Ingenieure, Springer-Verlag

Workload V/Ü/P


Summe: 180h

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Modulname Informatik - Grundlagen

Credits 4


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. R. Jendges,

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. R. Jendges

Lehrinhalte Datentypen, Operatoren und Ausdrücke, Kontrollstrukturen, Funktionen, Präprozessor, Vektoren und Zeiger, Bibliotheksfunktionen

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die grundlegenden Begriffe der Softwaretechnik und

Programmierung • kennen Datentypen, Datenstrukturen und Kontrollstrukturen • kennen die Prinzipien des modularisierten Programmierens • sind in der Lage, Programmbibliotheken einzusetzen • sind in der Lage, eigene Programme, Funktionen und Makros zu entwickeln • besitzen fundierte Kenntnisse der Programmiersprache C

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Lernen in Kleingruppen (Entwurfsübungen) • Selbstständige Praktikumsarbeiten in Kleingruppen

Praktikumsversuche

Prüfungsform Klausur (45 min) Bestandene Praktikumsaufgaben (als Voraussetzung für Prüfungsteilnahme)

Voraussetzungen

Literaturempfehlung Goll&Bröckl&Dausmann: C als erste Programmiersprache, Teubner, 2003

Workload

Präsenzveranstaltung (3 SWS) 48 h Studentische Vor- und Nacharbeit:: 42 h Prüfungsvorbereitung: 30 h

Summe: 120h

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Modulname Physik I

Credits 6


Dozent/in Prof. Dr. rer. nat. J. Stollenwerk, Dr. A. Hilger

Verantwortlich Prof. Dr. rer. nat. J. Stollenwerk

Lehrinhalte Grundlagen der Fehlerrechnung, Art und Weise einer Bewegung: Superpositionsprinzip bei Fall und Wurf, Kreisbewegung, Fahrzeugbewegung, Ursache für Bewegung (Rückstellkraft, Zentripetalkraft, schiefe Ebene, Reibungskräfte, Druck- und Auftrieb), Lösungsstrategien für mechanische Probleme unter Benutzung der Energie- und Impulserhaltung, Massenträgheitsmomente und Schwerpunktsbestimmungen, Mechanische Schwingungen: Massenschwinger, Fadenpendel, Torsionspendel, mathematische und physikalische Pendel, Dämpfung, Resonanz,

Learning Outcome,

Kompetenzen

Praktikum

Die Studierenden • erkennen die verschiedenen Arten von Fehlerquellen und sind in der Lage eine

Fehlerrechnung durchzuführen • sind in der Lage für einfache mechanische Systeme, für Schwingungen und für

Wellen kinetische und dynamische Beschreibungen zu geben • können aus Energie- und Impulserhaltungssatz Rückschlüsse auf das Verhalten von

mechanischen Systemen ziehen • können Schwingungen und Wellen voneinander unterscheiden, kennen die

möglichen Resonanzerscheinungen, können Modenbilder zeichnen

• beherrschen die Grundlagen der Gravitation • beherrschen die Methode der linearen Regression und sind in der Lage, graphische

Auswertungen von Messdaten sowohl in linearer als auch in logarithmischer Auftragung vorzunehmen

• können eine Ergebnisdokumentation mit Fehler erstellen und wissen die Bedeutung er signifikanten Stellen

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung, Seminaristischer Unterricht mit Diskussion der studentischen Lösungswege

• Vorbereitung der Übung in Kleingruppen als Hausaufgabe • Selbständige Praktikumarbeiten in Kleingruppen inklusive Präsentation • Abschlussgespräch über Resultate

Praktikumsversuche 4 Versuche aus den Themenfeldern: Dichtebestimmung, Federkonstante, Massenträgheitsmoment, Thermoelement, Gedämpfte Schwingung, Bestimmung der Fallbeschleunigung

Prüfungsform - Klausur (75 min)

Voraussetzungen

Literaturempfehlung Vorlesungsskript Paul A. Tipler: Physik, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg Dieter Meschede, Gerthsen: Physik, Springer Verlag, Berlin Douglas C. Giancoli: Physik, Pearson Education, München Weitere Literatur wird in der Vorlesung bekannt gegeben

Workload V Ü P

Veranstaltungen (5,5 SWS) 88 h 64 h 16 h 8 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 62 h 16 h 28 h 18 h Prüfungsvorbereitung: 30 h

Summe: 180 h

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Modulname Physik II

Credits 4


Dozent/in Prof. Dr. rer. nat. J. Stollenwerk, Dr. A. Hilger


Lehrinhalte Einführung in die lineare Fehlerfortpflanzung, Wellenlehre / Akustik: Methoden zur Berechnung der Schallausbreitung in Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern, Linien- und Punktquellen für den Schall, Dezibel-Maß zur Messung der Lautstärke, Huygens Gesetz, Dopperl-Effekt, Machscher Kegel Optik: Historie zur Aufklärung der Natur des Lichtes (Demokrit, Ole Römer, etc.), Grundlegende Eigenschaften von Licht (Reflexion, Brechung, totale Reflexion, Dispersion, Farbmischung, Polarisation, Interferenz und Beugung, Abbildende Eigenschaften von Plan-, Hohl- und Wölbspiegel sowie dünner Linsen, Funktion des Auges und einfacher optischer Instrumente (Lupe, Fernrohr, Mikroskop) Definitionen in Elektriziztätslehre und Magnetismus: Elektrische und magnetische Kräfte, Elektrische Ladung, elektrisches und magnetisches Feld, Potentialbegriff, Feldlinienbilder, elektrischer Dipol, Kondensator, Kapazität, Blitzschutz, elektrischer Strom, Lorenzkraft. Elektromagnet, Elektromotor

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • können die Schallgeschwindigkeit für Gase, Flüssigkeiten und Festkörper berechnen

und erkennen den Unterscheid zwischen Linien- und Punktquellen • können die Lautstärke für technisch relevante Systeme (Straßen, Motoren) im

Dezibelmaß berechnen • kennen die Eigenschaften des Lichtes und die Funktion einfacher optischer

Instrumente • kennen die Grundbegriffe des Elektromagnetismus und können sich und

fahrzeugtechnische Komponenten vor unerwünschten Entladungen schützen • können einfache Elektromagnete und Elektromotoren selber bauen • können die Fehlerfortpflanzung nach der linearen Theorie berechnen

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung, Seminaristischer Unterricht mit Diskussion der studentischen Lösungswege

• Vorbereitung der Übung in Kleingruppen als Hausaufgabe • Selbständige Praktikumarbeiten in Kleingruppen inklusive Präsentation • Abschlussgespräch über Resultate

Praktikumsversuche 3 Versuche aus den Themenfeldern: Elektrizitätslehre, Optik und Wärmelehre


Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse aus Physik I

Literaturempfehlung Vorlesungsskript Paul A. Tipler: Physik, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg Dieter Meschede, Gerthsen: Physik, Springer Verlag, Berlin Douglas C. Giancoli: Physik, Pearson Education, München Weitere Literatur wird in der Vorlesung bekannt gegeben

Workload V Ü P Veranstaltungen (3,5 SWS) 54 h 32 h 16 h 6 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 36 h 16 h 16 h 14 h Prüfungsvorbereitung: 30 h

Summe: 120 h

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Modulname Werkstoffkunde I

Credits 4


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. P. Krug

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. P. Krug

Lehrinhalte Grundlagen der Chemie, Grundlagen der Werkstoffkunde, Bindungsarten und Kristallaufbau, Diffusion, Elastisches Verhalten, Phasendiagramme, Wärmebehandlung der Stähle, Grundlagen der Werkstoffprüfung (Mechanische Werkstoffprüfung, Härteverfahren, Zerstörungsfreie Prüfverfahren), Erstarrung von metallischen Schmelzen und Gießverfahren

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die grundlegenden Begriffe der Werkstoffkunde und Chemie • kennen den Aufbau von Werkstoffen • kennen die Einflussmöglichkeiten, die Eigenschaften von Werkstoffen zu

verändern • kennen die verschiedenen Methoden der Wärmebehandlung von Stählen • kennen die wesentlichen Methoden der Werkstoffprüfung • sind in der Lage selbstständig Versuchsprotokolle und Praktikumsberichte

zu erstellen

Lehrmethoden • Präsenzlehre • Übungsaufgaben • Gastreferenten • Demonstrationspraktika • Fachgespräch (individuell)

Praktikumsversuche Zugversuch, Kerbschlagbiegeversuch, Sandguss von Aluminiumschmelzen


- (Die erfolgreiche Teilnahme am Praktikum ist Voraussetzung für die Prüfungsteilnahme)

Voraussetzungen

Literaturempfehlung Bargel / Schulze: Werkstoffkunde, VDI Verlag;

Ashby / Jones; „Werkstoffe 1+2, Spektrum Akademischer Verlag

Läpple, Wärmebehandlung des Stahls, Europa-Lehrmittel

Workload V Ü P


Summe: 120 h

16

Modulname Werkstoffkunde II

Credits 4


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. P. Krug

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. P. Krug

Lehrinhalte Thermische und thermochemische Verfahren bei Stählen, Karosseriewerkstoffe, Eisengusswerkstoffe, Leichtmetalle, Sintermetalle, Aspekte des Recycling, Ermüdung, Kunststoffe, Keramiken, Grundbegriffe der Korrosion, Klassifizierung der Werkstoffe insb. der Stähle, Tribologie,

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die werkstoffkundlichen Grundlagen der in Fahrzeugen

eingesetzten Werkstoffhauptgruppen • vertraut mit werkstoffkundlich - technischen Aspekten wie (Fertigung,

Fügen, Oberflächen, Recycling) • kennen die wesentlichen Methoden der Werkstoffprüfung und

Wärmebehandlung • besitzen vertiefte Kenntnisse bei der Werkstoffauswahl im Fahrzeug • sind in der Lage selbstständig Versuchsprotokolle zu erstellen • können Werkstoffschäden (Tribologie, Korrosion, mechanischer Angriff)

beurteilen

Lehrmethoden • Präsenzlehre • Übungsaufgaben • Gastreferenten • Demonstrationspraktika • Fachgespräch (individuell)

Praktikumsversuche Stirnabschreckversuch, Ausscheidungshärtung von Al-Legierungen, Kunststofferkennung


(Die erfolgreiche Teilnahme am Praktikum ist Voraussetzung für die Prüfungsteilnahme)

Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse aus Werkstoffkunde I

Literaturempfehlung Bargel / Schulze: Werkstoffkunde, VDI Verlag;

Ashby / Jones; „Werkstoffe 1+2, Spektrum Akademischer Verlag

Läpple, Wärmebehandlung des Stahls, Europa-Lehrmittel

Workload V Ü P


Summe: 120 h

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Modulname Statik

Credits 6


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. K. Groß, Prof. Dr.-Ing. R. Haas., Prof. Dr.-Ing. C. Kardelky

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. K. Groß, Prof. Dr.-Ing. R. Haas., Prof. Dr.-Ing. C. Kardelky.

Lehrinhalte Definition der Mechanik und Statik, Definition von Kraft und Moment, Eigenschaften von Vektoren, Zentrales Kräftesystem, Allgemeines Kräftesystem, Schwerpunkt, Auflagerreaktionen, Fachwerke, Schnittgrößen, Haftung und Reibung

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die Eigenschaften von Vektoren, können diese zerlegen und

zusammenfassen • sind in der Lage, die Gleichgewichtsbedingungen auf konkrete Aufgaben

anzuwenden • können Schwerpunkte von Körpern berechnen • kennen die Auflager und können diese modellieren sowie mit den

Gleichgewichtsbedingungen berechnen • wissen, wann sie ein System allein mit den Gleichgewichtsbedingungen

nicht berechnen können • können Schnittkräfte und Stabkräfte berechnen • sind in der Lage, Körper freizuschneiden, bzw. können Freikörperbilder

zeichnen • kennen den Unterschied zwischen Reibungs- und Haftkräften und können

diese berechnen

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Lernen in Kleingruppen oder individuell (Berechnungsübungen) • Fachgespräch (individuell)

Praktikumsversuche


Voraussetzungen - Mathematikkenntnisse gemäß Fachhochschulreife - Dreidimensionales Vorstellungsvermögen

Literaturempfehlung Gross, Hauger, Schnell: Technische Mechanik Bd.1, Statik, Springer-Verlag Schnell, Gross: Formel und Aufgabensammlung zur Technischen Mechanik 1, Statik, B.I. Wissenschaftsverlag Holzmann, Meyer, Schumpich: Technische Mechanik - Statik, Teubner Verlag Stuttgart Wriggers et al. : Technische Mechanik kompakt, Teubner Verlag Hibbeler: Technische Mechanik 1 Statik, Pearson Verlag

Workload V Ü

Veranstaltungen (5 SWS) 80 h 48 h 32 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 32 h Prüfungsvorbereitung: 68 h

Summe: 180 h

18

Modulname Elastostatik

Credits 6



Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. K. Groß, Prof. Dr.-Ing. R. Haas., Prof. Dr.-Ing. C. Kardelky

Lehrinhalte Definition und Grenzen der Festigkeitslehre, Interaktion zum Modul Statik, Spannungszustand, Verzerrungszustand, Elastizitätsgesetz, Normalspannung, Biegespannung, Schubspannung, Verformungen in Folge Biegung, Torsion, Querkraft und Normalspannungen, Stabilitätsprobleme

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen dem Begriff der Spannung und können gegebene Spannungen in

verschiedene Richtungen transformieren • kennen den Begriff Verzerrungen und wissen um den Zusammenhang

zwischen Verzerrungen und Spannungen • können aus jeder Schnittgröße die daraus resultierende Spannung

berechnen • wissen, wie sich die einzelnen Spannungen über den Querschnitt verteilen

und können diese überlagern • sind in der Lage, Verformungen zu berechnen • können ein System bezüglich seiner Stabilität analysieren


Praktikumsversuche


Voraussetzungen - Mathematikkenntnisse gemäß Fachhochschulreife - Dreidimensionales Vorstellungsvermögen

Literaturempfehlung Gross, Hauger, Schnell: Technische Mechanik Bd.2, Elastostatik, Springer-Verlag Schnell, Gross: Formel und Aufgabensammlung zur Technischen Mechanik 2, Elastostatik, B.I. Wissenschaftsverlag Holzmann, Meyer, Schumpich: Technische Mechanik - Festigkeitslehre, Teubner Verlag Stuttgart Wriggers et al. : Technische Mechanik kompakt, Teubner Verlag Hibbeler: Technische Mechanik 2 Festigkeitslehre, Pearson Verlag

Workload V Ü


Summe: 180 h

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Modulname Kinematik und Kinetik

Credits 6



Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. K. Groß, Prof. Dr.-Ing. R. Haas., Prof. Dr.-Ing. C. Kardelky

Lehrinhalte Definition der Kinematik und Kinetik, Kinematik eines Massenpunktes (Zeitlicher Zusammenhang zwischen Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung), Grundaufgaben, Beschreibung der Bewegung in Polarkoordinaten, Kinetik des Massepunktes (Schiefer Wurf, geführte Bewegung, Impulssatz, Momentensatz, Energiesatz, Kinematik und Kinetik eines starren Körpers, Relativbewegung eines Massepunktes

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen den Unterschied zwischen Kinetik und Kinematik • können kinematische Zusammenhänge auf konkreten Aufgaben anwenden • können einen Momentanpol bestimmen • sind in der Lage, einfache Systeme zu modellieren • wissen um den Zusammenhang zwischen Kraft und Beschleunigung, bzw.

Moment und Winkelbeschleunigung und können diesen auf Aufgabenstellungen anwenden

• können den Impulssatz anwenden • sind in der Lage, kombinierte translatorische und rotatorische

Problemstellungen zu analysieren

• Prinzip der virtuellen Arbeit


Praktikumsversuche


Voraussetzungen - Mathematikkenntnisse gemäß Fachhochschulreife - Dreidimensionales Vorstellungsvermögen - Kenntnisse des Freischneidens und der Reibung (Modul Statik)

Literaturempfehlung Gross, Hauger, Schnell: Technische Mechanik Bd.3, Kinetik, Springer-Verlag Schnell, Gross: Formel und Aufgabensammlung zur Technischen Mechanik 3, Kinetik, B.I. Wissenschaftsverlag Holzmann, Meyer, Schumpich: Technische Mechanik Kinetik und Kinematik, Teubner Verlag Stuttgart Wriggers et al. : Technische Mechanik kompakt, Teubner Verlag Hibbeler: Technische Mechanik 3 Dynamik, Pearson Verlag

Workload V Ü


Summe: 180 h

20

Modulname Schwingungslehre

Credits 4


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. K. Groß, Prof. Dr.-Ing. R. Haas.

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. K. Groß, Prof. Dr.-Ing. R. Haas

Lehrinhalte Zusammenhang zwischen den mechanischen Grundgesetzen und der Schwingungslehre, Grundbegriffe, freie Schwingungen, Anfangsbedingungen, trockene Reibung und viskose Dämpfung, erzwungene Schwingungen, Schwingungen mit mehreren Freiheitsgraden

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • können Schwingungen definieren • sind in der Lage, homogene, bzw. inhomogene

Schwingungsdifferentialgleichungen zu lösen und an die Randbedingungen anzupassen

• können gegebene Schwingungen hinsichtlich der Grundbegriffe analysieren • kennen Vergrößerungsfunktionen und können damit umgehen • wissen, warum unterschiedliche Fälle bei den Vergrößerungsfunktionen

berücksichtigt werden müssen • kennen den Unterschied zwischen Lösungen im Zeit- und Frequenzbereich • sind in der Lage, Eigenfrequenzen und Eigenvektoren zu berechnen


Praktikumsversuche


Voraussetzungen Kenntnisse über das Lösen von Differentialgleichungen und der Determinantenrechnung Kenntnisse aus Kinetik und Kinematik

Literaturempfehlung Gross, Hauger, Schnell: Technische Mechanik Bd.3, Kinetik, Springer-Verlag Schnell, Gross: Formel und Aufgabensammlung zur Technischen Mechanik 3, Kinetik, B.I. Wissenschaftsverlag Holzmann, Meyer, Schumpich: Technische Mechanik Kinetik und Kinematik, Teubner Verlag Stuttgart Wriggers et al. : Technische Mechanik kompakt, Teubner Verlag Hibbeler: Technische Mechanik 3 Dynamik, Pearson Verlag Hans Dresig, Franz Holzweißig: Maschinendynamik, Springer Heidelberg

Workload V Ü

Veranstaltungen (3,5 SWS) 56 h 32 h 24 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 24 h Prüfungsvorbereitung: 40 h

Summe: 120 h

21

Modulname Maschinen- und Konstruktionselemente I

Credits 6

Empfohlene Einordnung

Bachelor 2. Semester

Dozent/in Prof. Dr.-Ing. A. Faßbender, Prof. Dr.-Ing. M. Wallrich

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. A. Faßbender, Prof. Dr.-Ing. M. Wallrich

Lehrinhalte Grundlagen der Festigkeitsberechnung: Belastungen, Beanspruchungen, Zusammengesetzte Beanspruchungen, Festigkeitshypothesen, Werkstoffkennwert, Dauerfestigkeitsdiagramme, Formzahl, Kerbwirkung, Sicherheit Grundlagen der Gestaltung: Eindeutigkeit, Einfachheit, Sicherheit, Beanspruchungsgerecht, Fertigungsgerecht, Herstellungskosten Verbindungselemente: Kleben, Löten, Schweißen, Nieten, Schrauben, Stift-, Bolzenverbindungen und Sicherungselemente Federn: Federkennlinien, Federrate, Federarbeit, Federdämpfung, Federbeanspruchungen, Metallfedern, Gummifedern, Gas- und Flüssigkeitsfedern Wellen und Achsen: Dimensionierung, Verformung, DIN 743

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die grundlegenden Begriffe der Festigkeitsberechnung • kennen den Aufbau und die Wirkmechanismen der behandelten Maschinen- und

Konstruktionselemente • kennen die grundlegenden Berechnungsmethoden für die behandelten Maschinen-

und Konstruktionselemente • können die Berechnungsmethoden auf konkrete Aufgaben anwenden • kennen die Grundregeln der Gestaltung in Bezug auf die behandelten Maschinen-

und Konstruktionselemente • können Gestaltungsregeln auf konkrete Aufgaben anwenden • sind in der Lage, einfache Konstruktionsaufgaben selbstständig zu lösen

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Lernen in Kleingruppen (Berechnungsübungen) • Selbstständige Praktikumsarbeiten in Kleingruppen inklusive Präsentation • Fachgespräch (individuell) • Blended - Learning

Prüfungsform Praktikumsarbeiten (30 %) Fachgespräch (10 %) Klausur (90 min) (60 %)

Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse aus der Statik und dem Technischen Zeichnen

Literaturempfehlung Roloff/Matek: Maschinenelemente, Vieweg Verlag, Braunschweig, aktuelle Auflage Steinhilper/Röper: Maschinen- und Konstruktionselemente Band 1 und Band 2, Springer Verlag, Berlin, aktuelle Auflage Künne: Einführung in die Maschinenelemente, Teubner Verlag, aktuelle Auflage Hinzen: Maschinenelemente Band 1, Oldenbourg Verlag, aktuelle Auflage Decker: Maschinenelemente, Hanser Verlag, München, aktuelle Auflage Weiterführende Literatur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben

Workload V Ü P

Veranstaltungen (5 SWS) 72 h 24 h 24 h 24 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 56 h 16 h 16 h 24 h Prüfungsvorbereitung: 52 h

Summe: 180 h

22

Modulname Maschinen- und Konstruktionselemente II

Credits 6


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. A. Faßbender, Prof. Dr.-Ing. M. Wallrich

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. A. Faßbender, Prof. Dr.-Ing. M. Wallrich

Lehrinhalte Tribologische Grundlagen: Schmierstoffe, Verschleißmechanismen Lagerungen: Lageranordnungen, Wälzlager, Gleitlager Riemen: Bauformen, Geometrische Größen, Kraftübertragung an der Riemenscheibe, Schlupf, Wellenspannkraft, Auslegung, Beanspruchung Ketten: Bauformen, Berechnung, Schmierung Zahnräder: Verzahnungsgeometrie, Verzahnungsarten, Räderausführungen, Geometrische Größen von Evolventenzahnrädern, Profilverschiebung, Kräfte und Momente, Tragfähigkeitsnachweis nach DIN 3990

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die grundlegenden Begriffe der Tribologie • kennen den Aufbau und die Wirkmechanismen der behandelten Maschinen-

und Konstruktionselemente • kennen die grundlegenden Berechnungsmethoden für die behandelten

Maschinen- und Konstruktionselemente • können die Berechnungsmethoden auf konkrete Aufgaben anwenden • kennen die Grundregeln der Gestaltung in Bezug auf die behandelten

Maschinen- und Konstruktionselemente • können Gestaltungsregeln auf konkrete Aufgaben anwenden • sind in der Lage, einfache Konstruktionsaufgaben selbstständig zu lösen

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Lernen in Kleingruppen (Berechnungsübungen) • Selbstständige Praktikumsarbeiten in Kleingruppen inklusive Präsentation • Fachgespräch (individuell) • Blended - Learning

Praktikumsversuche

Prüfungsform Praktikumsarbeiten (30 %) Fachgespräch (10 %) Klausur (90 min) (60 %)

Voraussetzungen Räumliches Vorstellungsvermögen, Kenntnisse aus Maschinen- und Konstruktionselemente I, Technischem Zeichnen und CAD sowie Statik und Elastostatik

Literaturempfehlung Roloff/Matek: Maschinenelemente, Vieweg Verlag, Braunschweig, aktuelle Auflage Steinhilper/Röper: Maschinen- und Konstruktionselemente Band 3, Springer Verlag, Berlin, aktuelle Auflage Künne: Einführung in die Maschinenelemente, Teubner Verlag, aktuelle Auflage Hinzen: Maschinenelemente Band 2, Oldenbourg Verlag, aktuelle Auflage Decker: Maschinenelemente, Hanser Verlag, München, aktuelle Auflage Weiterführende Literatur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben

Workload V Ü P Veranstaltungen (5 SWS) 72 h 24 h 24 h 24 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 56 h 16 h 16 h 24 h Prüfungsvorbereitung: 52 h

Summe: 180 h

23

Modulname Technisches Zeichnen (TZ/DG)

Credits 2


Dozent/in B. Eng. Florian Klein

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. Ch. Ruschitzka

Lehrinhalte Darstellungsnormen: Normgerechtes Darstellen und Bemaßen, Ansichten, Schnittdarstellungen, Gewindedarstellungen, Oberflächenangaben, Zeichnungsarten, Schriftfelder, Stücklisten, Werkstück- und Modellaufnahmen Toleranzen und Passungen: Maß-, Form- und Lage-Toleranzen, Passungen (Allgemeintoleranzen, ISO-System, Passungsauswahl) Grundlagen der Darstellenden Geometrie: Zentral- und Parallelprojektionen, Orthogonale Zwei- und Dreitafelprojektion, Schnitt der Ebene mit dem Körper, Durchdringungen und Abwicklungen von Körpern

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen Darstellungsnormen des Technischen Zeichnens • kennen Allgemeintoleranzen, das ISO-System und die Grundlagen der

Passungsauswahl • kennen die grundlegenden Verfahren der Darstellenden Geometrie • können technische Zeichnungen in Form von Gesamt-, Gruppen- und

Einzelteilzeichnungen von Hand erstellen • können Toleranzen und Passungen des ISO-Systems berechnen • können grundlegende Verfahren der Darstellenden Geometrie anwenden

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung/Übung) • Lernen in Kleingruppen (Berechnungsübungen zum ISO-Passsystem) • Selbstständige Praktikumsarbeiten zum Technischen Zeichnen und zur

Darstellenden Geometrie in Kleingruppen

Praktikumsversuche

Prüfungsform Abschlusspraktikum: Selbstständiges Erstellen einer technischen Zeichnung einschließlich Passungsauswahl im Praktikumslabor

Voraussetzungen

Literaturempfehlung Hoischen: TECHNISCHES ZEICHNEN, Cornelsen Girardet

Susanna Labisch, Christian Weber: TECHNISCHES ZEICHNEN, Vieweg Verlag.

Workload V/Ü P

Veranstaltungen (2 SWS) 32 h 16 h 16 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 16 h 16 h Prüfungsvorbereitung: 12 h

Summe: 60 h

24

Modulname CAD I

Credits 2


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. Ch. Ruschitzka


Lehrinhalte Grundlagen der 3D-Volumen-Modellierung mit CAD, Erstellen von 3D-Solids (Part Design), Aufbau von Baugruppen (Assembly Design), 2D-Zeichnungsableitung (Drafting)

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • sind in der Lage, dreidimensionale, volumenbasierte Körper mittels CAD zu

modellieren • können diese Körper zu Baugruppen zusammenfügen • sind in der Lage, 2D-Zeichnungen aus den Körpern und Baugruppen

abzuleiten • kennen die Grundlagen des parametrischen Designs • kennen die grundlegenden 3D-Methodiken

Lehrmethoden • Präsenzübungen und -praktika am CAD-System (CATIA, Unigraphics oder Pro/Engineer)

• Individuelle Fachgespräche zur Methodikvermittlung

Praktikumsversuche Modular aufgebaute, kleine Aufgabenstellung zur

• parametrischen Volumenmodellierung, • Assembly Design und • Zeichnungsableitung,

welche die Studierenden Schritt für Schritt befähigen, die 3D-Methoden praktisch anzuwenden.

Prüfungsform Konstruktion einer kleinen Baugruppe am erlernten CAD-System

Voraussetzungen Technisches Zeichnen

Literaturempfehlung Die jeweils aktuelle Literatur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben

Workload P

Veranstaltungen (2 SWS) 32 h 32 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 16 h 16 h Prüfungsvorbereitung: 12 h

Summe: 60 h

25

Modulname Fahrzeug Messtechnik

Credits 3


Dozent/in B. Kanzenbach, B.Kramer

Verantwortlich N.N.

Lehrinhalte Fahrzeug Messtechnik

Messfehler und Aufbau von Messschaltungen, Übersicht über statistische Verfahren zur Bewertung von Messwerten, Sensoren/Messsensoren in der Kfz-Technik, Signalaufbereitung/-übertragung, Messwertverarbeitung, EMV/ESD und sonstige Maßnahmen zur störungsfreien Messdatenerfassung/-übertragung, QS-Verfahren

Learning Outcome, Kompetenzen

Die Studierenden: • sind in der Lage, die erfassten Messwerte hinsichtlich ihrer Vertrauenswürdigkeit und

Aussagefähigkeit zu beurteilen • sind in der Lage, für den Bereich der Fahrzeugtechnik/-elektronik die "richtigen"

Sensoren auszuwählen • sind in der Lage, die wichtigsten Einflussgrößen auf die Messdatenerfassung

erkennen und vermeiden zu können • sind in der Lage, eine Messkette analytisch zu gliedern • Erlernen im Praktikum das Arbeiten mit DMS und induktiven Messaufnehmern

Lehrmethoden • Medien unterstützte Präsenzlehre (Vorlesung) mit digitaler Bereitstellung von Studien begleitendem Lernmaterial

• Moderation bei der Anwendung von Lösungsmethoden auf typische, praxisorientierte Aufgaben (Übung)

• Korrektur von typischen Messfehlern bzw typischen fehlerhaften Messaufbauten • Fachgespräch (individuell)

Praktikumsversuche - DMS (Aufbau, Kleben, Wheatstonesche Brücke) - Induktive Sensoren - Trägerfrequenzmessbrücken

Prüfungsform Klausur (Messtechnik 60 min) Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum ist Voraussetzung zur Prüfungsanmeldung

Voraussetzungen Physik I und II, Mathematik I und II, Fahrzeugelektrik und -elektronik I

Literaturempfehlung Ausführliche Literaturübersicht wird in der Veranstaltung bekannt gegeben.

Workload V Ü P Veranstaltungen (2,5 SWS) 40 h 20 h 16h 4 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 22 h 12 h 8 h 2h Prüfungsvorbereitung: 28h

Summe: 90 h

26

Modulname Regelungstechnik

Credits 3


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. U.-M. Gundlach, Dr. Bernhardt

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. U.-M. Gundlach

Lehrinhalte

Grundlagen des Regelkreises (Elemente, Strukturanalyse, Anwendungen), Stationäres und dynamisches Verhalten (Identifikation, Modellbildung, Linearisierung), Beschreibung von Übertragungsblöcken im Zeit- und Frequenzbereich (Differentialgleichung, Übertragungsfunktion, Ortskurve und Bode-Diagramm), Führungs- und Störverhalten von Regelkreisen (Streckentypen, Reglervarianten), Entwurf einer Regelung im Zeitbereich (Kenngrößen, Parameteroptimierung, Einstellregeln)


Die Studierenden: • sind mit den regelungstechnischen Grundlagen an Beispielen einfacher

Regelkreise vertraut • können einfache Übertragungsglieder modellieren • kennen Methoden der Regelkreisanalyse im Zeit- und Frequenzbereich • können regelungstechnische Wirkschaltpläne skizzieren • können Regler nach empirischen Einstellregeln entwerfen

Lehrmethoden • Medien unterstützte Präsenzlehre (Vorlesung) mit digitaler Bereitstellung von Studien begleitendem Lernmaterial über Intranet basierte Lernplattform

• Moderation bei der Anwendung von Lösungsmethoden auf typische, praxisorientierte Aufgaben (Übung)

• Selbstständige Bearbeitung von Aufgabenstellungen und Durchführung von Versuchen in einer Gruppe

• Fachgespräch (individuell)

Prüfungsform Klausur (Dauer 60 min)

Voraussetzungen Physik I und II, Mathematik I bis III, Fahrzeugelektrik und -elektronik I und II


Workload V Ü

Veranstaltungen (2,5 SWS) 40 h 32 h 8 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 22 h 16 h 8 h Prüfungsvorbereitung: 28 h

Summe: 90 h

27

Modulname Fahrzeugelektrik und -elektronik I

Credits 4


Dozent/in Prof. T. Viscido

Verantwortlich Prof. T. Viscido

Lehrinhalte Elektrotechnische Grundlagen (Energie, Spannung, Strom, elektrisches Feld, passive/aktive, lineare/nicht-lineare Zweipole, Leitfähigkeit, Temperatureinfluss, elektrische Gefahren)

Dokumentation elektrischer Systeme im Fahrzeug (Bordnetz, Stromlaufpläne, Anschlusspläne, Schaltzeichen)

Energiespeicherung und –management (Energiespeicher-Überblick, Starterbatterie)

Gleichstromschaltungen (Verzweigte Gleichstromkreise, Kirchhoff, Ersatz-Zweipolquelle, Maschen-stromverfahren, Drosselklappenpotentiometer, Wheatstone’sche Brücke zur Luftmassenmessung)


Die Studierenden

• kennen die für die Fahrzeugelektrik und –elektronik relevanten elektrotechnischen Grundlagen

• können elektrische Kfz-Schaltpläne lesen und entwerfen

• kennen die Eigenschaften ausgewählter elektrischer Komponenten im Fahrzeug sowie elektronischer Bauelemente (Praktikum)

• können elektrische Schaltungen der Gleichstromtechnik sowie einfachere Halbleiterschaltungen berechnen

Lehrmethoden • Medien unterstützte Präsenzlehre mit digitaler Bereitstellung von Studien begleitendem Lernmaterial über Intranet basierte Lernplattform (Vorlesung)

• Vorrechenübung sowie Moderation bei der Anwendung von Lösungs-methoden auf typische praxisorientierte Aufgaben (Übung)

• Selbstständige Bearbeitung von Aufgabenstellungen und Durchführung von Versuchen in einem Team mit anderen Studierenden (Praktikum)

Praktikumsversuche Spannungs- und stromrichtiges Messen, Kennlinienfelder eines Transistors

Prüfungsform Schriftliche Prüfung (90 min) Erfolgreiche Teilnahme am FE I-Praktikum als Prüfungs-Voraussetzung

Voraussetzungen Physik I und II, Mathematik I und II

Literaturempfehlung Weiterführende Literatur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben

Workload V Ü P


Summe: 120 h

28

Modulname Fahrzeughydraulik

Credits 3


Dozent/in Prof. A. Faßbender

Verantwortlich Prof. A. Faßbender

Lehrinhalte Grundlagen der Hydraulik: Symbole nach DIN ISO 1219, Gesetz von Pascal, Hebelgesetz, Kontinuitätsgesetz, Gesetz von Bernoulli, Wirkungsgrade Grundlagen der hydraulischen Netzwerke: Hydraulische Induktivitäten, Hydraulische Kapazitäten, Hydraulische Widerstände (Viskosität, Reynoldszahl, Rohr, Drossel, Spalt) Hydraulische Komponenten und Systeme in der Fahrzeughydraulik: Druckmedien, Pumpen, Hydromotoren, Hydrozylinder, Ventile, Hydrospeicher, Dehnschläuche, Open-Center, Closed-Center, Verdrängersteuerung, Widerstandssteuerung

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • sind in der Lage einfache hydraulische Schaltpläne zu verstehen • kennen die wesentlichen Grundlagen der Hydraulik und können diese auf

einfache Aufgaben anwenden • kennen die wesentlichen hydraulischen Komponenten und Systeme im Kfz

in Aufbau und Wirkungsweise

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung und Übung) • Digitale Animation und Videos zur Veranschaulichung der Wirkungsweise

diverser hydraulischer Komponenten

Praktikumsversuche keine

Prüfungsform Schriftliche Prüfung zur Hydrostatik (75 min)

Voraussetzungen Kenntnisse aus Physik I, Mathematik I und II, sowie Technisches Zeichnen

Literaturempfehlung Faßbender, A.: Fahrzeughydraulik, Vorlesungsskript und Übungsaufgaben Murrenhoff, H.: Grundlagen der Fluidtechnik Teil 1: Hydraulik, Verlag Mainz, Aachen, aktuelle Auflage

Workload V/Ü

Veranstaltungen (2,5 SWS) 40 h 40 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 22 h 22 h Prüfungsvorbereitung: 28 h

Summe: 90 h

29

Modulname Strömungstechnik

Credits 3


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. K.-U. Münch

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. K.-U. Münch

Lehrinhalte • Erster Teil: Statik der Fluide • Zweiter Teil: • Dynamik der Fluide • Kompressible Strömung • Grundlegende Strömungsmechanismen • Turbulenz • Reynoldsche Zahl • Grenzschicht • Widerstand • Ablösung • Luftkräfte am Fahrzeug • Zweiphasenströmung - Sprays • Moderne Strömungsmesstechnik • Strömungssimulation

Learning Outcome,

Kompetenzen

• Die Studierenden sollen die Grundlagen der Strömungstechnik kennen lernen, einfache strömungstechnische Berechnungen durchführen können und einen Überblick über moderne Messmethoden und Möglichkeit zur Strömungssimulation

Lehrmethoden • Vorlesung und Übungen,

Praktikumsversuche • ggf. Praktika im Windkanal

Prüfungsform Schriftliche Prüfung (60min)

Voraussetzungen • Höhere Mathematik

Literaturempfehlung K. Gersten, Einführung in die Strömungsmechanik, Vieweg, Braunschweig

Workload V/Ü

Veranstaltungen (2,5 SWS) 40 h 40 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 22 h 22 h Prüfungsvorbereitung: 28 h

Summe: 90 h

30

Modulname Thermodynamik

Credits 4




Lehrinhalte Zustandsgrößen und -gleichungen idealer und realer Gase, Erster und zweiter Hauptsatz der Thermodynamik (Zustandsgröße Temperatur, Energieerhaltung, Quantitative Erfassung von Irreversibilitäten), Zustandsänderungen reiner Stoffe, Anwendung vom ersten Hauptsatz auf Kreisprozesse (Wärmekraftmaschine, Wärmepumpe, Kältemaschine), Einführung Wärmeübertragung

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die thermodynamischen Zustandsgrößen und kann diese auf

einfache Systeme anwenden

• kennen thermodynamische Systeme wie Klimaanlage und Motorkühlung in grundsätzlichem Aufbau und Wirkungsweise

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung und Übung) mit Anwendungsbeispielen

Praktikumsversuche


Voraussetzungen Kenntnisse aus Mathematik II, Physik I , II

Literaturempfehlung Baehr, H.D.: Thermodynamik, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg

Workload V/Ü


Summe: 120 h

31

Modulname Fahrmechanik

Credits 6


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. M. Frantzen

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. M. Frantzen

Lehrinhalte Grundlagen (Schwerpunktlage, Massenmomente von Fahrzeugen), Rad und Reifen (Kräfte, Kraftschluss, Radschlupf, dyn. und stat. Radhalbmesser), Fahrwiderstände Leistungsbedarf, Fahrzeugkennung, Antriebskennung (Kennfelder von Antrieben, Kennungswandler), Fahrleistungen, Kraftstoffverbrauch (Fahrzustandsdiagramm, Kraftstoffverbrauchsdiagramm), Fahrgrenzen (stat. und dyn. Achslastverteilung, Allradantrieb), Bremsung (Bremsvorgang, Bremskraftverteilung), Kurvenfahrt (stationäres Kurvenverhalten), Fahrzeugschwingungen (Vertikaldynamik).

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die fahrmechanischen Grundlagen und Sachverhalte • können dynamische Achslastberechnungen durchführen • verstehen die Kraftgenerierung an einem Reifen • kennen den Unterschied zwischen dyn. und stat. Radhalbmesser • sind in der Lage, den Kraft- bzw. Leistungsbedarf eines Kraftfahrzeuges zu

bestimmen • kennen typische fahrmechanische Kenndiagramme und können damit arbeiten • sind in der Lage, ein Bremskraftverteilungsdiagramm zu erstellen und

Bremsstrategien darin nachzuvollziehen • können die Kurvenfahrt eines Fahrzeuges analysieren • sind in der Lage, einfache vertikaldynamische Zusammenhänge zu analysieren

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Lernen in Kleingruppen oder individuell (Berechnungsübungen) • Projektarbeit in Kleingruppen

Praktikumsversuche Erlernen von fahrdynamischen Grundlagen mit Hilfe des Simulationsprogramm Car Maker


Voraussetzungen Kenntnisse aus den Modulen der Mathematik: Differential- und Integralrechnung, Lösen von Differentialgleichungen

Kenntnisse aus den Modulen der Mechanik: Gleichgewichtsbedingungen, 2. Newton`sches Grundgesetz, Schwingungen

Literaturempfehlung Mitschke, M.; Wallentowitz, H.: Dynamik der Kraftfahrzeuge, Bd. A. Antrieb und Bremsung, 4. Aufl., Berlin, Springer, 2004 Reimpell, J.; Betzler, J.W.: Fahrwerktechnik: Grundlagen X. Aufl. Würzburg, Vogel, 2000 Reimpell, J.; Hoseus, K.H.: Fahrwerktechnik: Fahrmechanik, 2. Aufl. Würzburg, Vogel, 1992 Zomotor, A.: Fahrwerktechnik: Fahrverhalten, 2. Aufl. Würzburg, Vogel, 1991

Haken ,K ,Grundlagen der Kfz-Technik, Hanser Verlag, 2008

Workload V Ü P


Summe: 180 h

32

Modulname Fahrwerke

Credits 6


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. J. Betzler

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. J. Betzler

Lehrinhalte Anforderungen an die Fahrwerke, Methoden zur Beschreibung des Fahrzeugverhaltens, Kraftübertragungseigenschaften von Reifen, Bremsverhalten von Fahrzeugen, Aufbau und Merkmale von Radaufhängungen.

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die grundlegenden fahrerorientierten Anforderungen an Fahrwerke • kennen Methoden zur Beschreibung des Fahrzeugverhaltens • kennen die grundlegenden Kraftübertragungseigenschaften von Reifen • besitzen grundlegende Kenntnisse des Bremsverhaltens von Fahrzeugen • kennen den Aufbau unterschiedlicher Radaufhängungen • sind mit den wesentlichen Merkmalen von Fahrwerken vertraut

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Seminaristischer Unterricht und Lernen in Kleingruppen (Anwendungs- und

Fallbeispiele) • Selbstständige Praktikumsarbeiten in Kleinstgruppen (6 Studierende) • Zusammenfassung der Vorlesungen in englischer Sprache

Praktikumsversuche Untersuchung der Kinematik und Radhubkinematik von Fahrzeugen in Kleinstgruppen (6 Studierende)

Prüfungsform Klausur (90 min).

Voraussetzungen grundlegende Kenntnisse aus den Modulen der Mechanik und Fahrmechanik, bitte Prüfungsordnung §24(8) beachten

Literaturempfehlung Braess, H.-H.; Seiffert, Ul.: Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, Wiesbaden, Vieweg-Verlag, 3. Aufl. 2003 Breuer, B.; Bill, K.-H.: Bremsenhandbuch, Wiesbaden, Vieweg-Verlag, 2003 Robert Bosch GmbH: Kraftfahrzeugtechnisches Taschenbuch, Wiesbaden, Vieweg-Verlag, 26. Aufl. 2007 Reimpell, J.; Betzler, J.W.: Fahrwerktechnik: Grundlagen 5. Aufl. Würzburg, Vogel Buchverlag, 2005 Reimpell, J.: Radaufhängungen, Würzburg, Vogel Buchverlag, 2. Aufl. 1988 Stoll, H.: Lenkanlagen und Hilfslenkungen, Würzburg, Vogel Buchverlag, 1992 weiterführende Literatur wird in der Vorlesung bekannt gegeben.

Workload V/Ü P

Veranstaltungen (5 SWS) 48 h 44 h 4 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 92 h 42 h 50 h Prüfungsvorbereitung: 40 h

Summe: 180 h

33

Modulname Karosserie

Credits 6


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. F. Herrmann

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. F. Herrmann

Lehrinhalte Einführung (Konzeptfahrzeuge, Marketing und Fahrzeugdefinition), Bauweise und Aufbau aktueller Karosseriekonzepte (konventionelle Großserienkarosserie, Großserienkarosserie mit alternativen Packagekonzept, Oberklasse-Limousine in Aluminium, Kleinwagen in Aluminium, Sportwagen in Aluminium), Darstellung von Bauweise, Materialwahl, mechanischen Eigenschaften, Baugruppenkonzepten (Stoßfängersystem, Türen und Klappen, Instrumententafelquerträger), Strukturkonzept "Passive Sicherheit" / Insassenrückhaltesystem, Karosseriewerkstoffe (Stähle, Aluminiumhalbzeuge, Kunststoffe), Karosseriespezifische Umform- und Fügeverfahren

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • besitzen grundlegende Kenntnisse über die Einordnung der

Karosserieentwicklung in den Gesamtentwicklungsprozess • kennen im Detail alle gängigen Karosseriebauweisen und können eigene

Karosseriekonzepte erstellen

• kennen Aufbau und Funktion der wichtigsten Baugruppen der Karosserie

• sind in der Lage, eigene detaillierte Entwürfe von Baugruppen einer Karosserie zu erstellen

• verfügen über vertiefte karosseriespezifische Werkstoffkenntnisse

• besitzen Kenntnisse über karosserierelevante Umform- und Fügeverfahren

• sind in der Lage, die Realisierbarkeit eigener Karosserieentwürfe sowohl unter technischen als auch unter betriebswirtschaftlichen Aspekten zu bewerten

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Unterrichtsdiskussionen bei der Erstellung studentischer Konzepte und

Entwürfe • Repetitorium in Übungsform (Studierende erstellen unter Anleitung eigene

Karosseriekonzepte und Baugruppenentwürfe)

Praktikumsversuche


Voraussetzungen grundlegende Kenntnisse aus den Modulen der Werkstoffkunde, der Mechanik und der Fertigungstechnik bitte Prüfungsordnung §24(8) beachten

Literaturempfehlung Eine stets aktualisierte, detaillierte Literaturliste wird zu Beginn der Vorlesung bekannt gegeben.

Workload V/Ü


Summe: 180 h

34

Modulname Kolbenmaschinen

Credits 4


Dozent/in K. Brunnberg

Verantwortlich N.N.

Lehrinhalte Grundlagen der Verbrennungsmotoren, Motorthermodynamik, Thermodynamik der Verbrennung, Wirkungsgrade, Mitteldruck, Druckdiagramm, Ladungswechsel, Kraftstoffe, Zündung, Otto- und Dieselmotor, Gemischbildner Otto- und Dieselmotor

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die grundlegenden Abläufe im Verbrennungsmotor von der

Verbrennung bis zum Druckaufbau • kennen die Bedeutung des Mitteldruckes und der Wirkungsgrade, • kennen die Grenzen der Wirkungsgrade • kennen den Ablauf und die Bedeutung des Ladungswechsels • können Kennfelder interpretieren • kennen die wichtigsten Eigenschaften der Kraftstoffe • kennen die Grundlagen und die Funktion der wichtigsten Gemischbildner

des Verbrennungsmotors

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Gruppenvorträge mit anschließender Diskussion • Praktikum in Kleingruppen • Fachgespräch (individuell)

Praktikumsversuche Ermittlung der wesentlichen Kenngrößen eines modernen Dieselmotors einschließlich des Zylinderdruckverlaufes durch Indizieren.

Prüfungsform Klausur (60 min) Eine erfolgreiche Teilnahme am Praktikum ist Voraussetzung zur Prüfungsanmeldung.

Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse aus den Modulen der Physik, Werkstoffkunde, der Thermodynamik, Mathematik, der Elektrotechnik, der Maschinen- und Konstruktionselemente I und II, sowie der Fahrmechanik, bitte Prüfungsordnung §24(8) beachten

Literaturempfehlung Schäfer: Handbuch Verbrennungsmotoren Bosch: Kraftfahrzeugtechnisches Taschenbuch Grohe: Otto- und Dieselmotoren Küttner: Kolbenmaschinen MTZ: Motortechnische Zeitschrift Bussien: Automobiltechnisches Handbuch

Workload V/Ü P


Summe: 120 h

35

Modulname Antriebstechnik

Credits 4


Dozent/in Dr.-Ing. A v. Freialdenhoven


Lehrinhalte Eigenschaften verschiedener Antriebsmaschinen (z.B. E-Motor, Verbrennungsmotor), Alternative Antriebssysteme und Kraftstoffe, Reibungs- und Strömungskupplungen, Mechanische Drehmomentwandler, Hydrodynamische Drehmomentwandler

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die grundlegenden Eigenschaften verschiedener Antriebssysteme

wie Elektromotor und Verbrennungsmotor • kennen Beurteilungskriterien für Antriebssysteme • kennen Aufgabe, Funktion und Grundlagen der Auslegung der im Fahrzeug

eingesetzten Kupplungen • kennen die Aufgabe, Funktion und Grundlagen der Auslegung der im

Fahrzeug eingesetzten Drehmomentwandler • kennen das Zusammenwirken der Komponenten des Antriebsstranges

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Gruppenvorträge mit anschließender Diskussion • Praktikum in Kleingruppen am Fahrzeug, am Rollenprüfstand oder an

Komponenten des Antriebsstranges • Fachgespräch (individuell)

Praktikumsversuche

Prüfungsform Klausur (120 min) Eine erfolgreiche Teilnahme am Praktikum ist Voraussetzung zur Prüfungsanmeldung.

Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse aus den Modulen der Physik, Werkstoffkunde, der Thermodynamik, Mathematik, der Elektrotechnik, der Maschinen- und Konstruktionselemente I und II sowie der Fahrmechanik. bitte Prüfungsordnung §24(8) beachten

Literaturempfehlung Lechner: Fahrzeuggetriebe Bosch: Kraftfahrzeugtechnisches Taschenbuch MTZ: Motortechnische Zeitschrift Bussien: Automobiltechnisches Handbuch Seifert: Handbuch Kraftfahrzeugtechnik

Workload V/Ü P


Summe: 120 h

36

Modulname Fahrzeugsystemtechnik

Credits 6


Dozent/in Dipl.-Ing. D. Burkhardt,Prof Dr. ing. T.Viscido

Verantwortlich Prof. Dr. Ing T. Viscido

Lehrinhalte Einführung in die Fahrzeugsysteme der Längs-, Quer- und Vertikaldynamik, Aktoren, Sensoren, Bussysteme und Steuergeräte Modellbildung von Fahrzeugsystemen Regelungstechnische Analyse von Fahrzeugsystemen Implementierungen von Regelungen Digitale Simulation

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die Wirkungsweise, den Aufbau und die Komponenten der

wichtigsten Fahrzeugsysteme • verstehen den mechatronischen Entwicklungskreislauf • beherrschen exemplarisch die Schritte Modellbildung, Analyse und

Synthese bei der Entwicklung von Fahrzeugsystemen

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Lernen in Kleingruppen (Selbstrechenübung unter Betreuung) • Selbstständige Praktikumsarbeit in Teams von 3 Studierenden

(simulationstechnische Aufgabenstellung zu aktuellen Themen) • Blended Learning

Praktikumsversuche Erstellen eines Fahrzeug- und Fahrermodells, Umsetzung mittels Matlab/Simulink und Simulation von Fahrmanövern


Voraussetzungen Grundkenntnisse der Regelungstechnik, Elektrotechnik, Hydraulik Grundkenntnisse der Software Simulink, DSH oder WinFact, bitte Prüfungsordnung §24(8) beachten

Literaturempfehlung Roddeck: Einführung in die Mechatronik, Teubner Verlag Isermann: Mechatronische Systeme, Grundlagen, Springer-Verlag Heimann/Gerth/Popp: Mechatronik, Fachbuchverlag Leipzig Schiessle: Mechatronik 1/2 Vogel Robert Bosch GmbH: Sicherheits- und Komfortsysteme,. Vieweg + Teubner Verlag

Workload V Ü P

Veranstaltungen (5 SWS) inklusive studentischer Vor- und Nacharbeit: 140 h 60 h 40 h 40 h Prüfungsvorbereitung: 40 h

Summe: 180 h

37

Modulname Fahrzeugelektrik und -elektronik II

Credits 6


Dozent/in Prof. U.-M. Gundlach

Verantwortlich Prof. U.-M. Gundlach

Lehrinhalte Magnetisches Feld (Eigenschaften und Kenngrößen, Kräfte, Elektromagnetische Induktion)

Wechselstromtechnik (Komplexe Behandlung zeitveränderlicher Größen, Bauelemente, Mehr-phasige Spannungssysteme)

Drehstromgenerator (Funktion, Aufbau, Regelung, Auslegung nach Fahrzyklus-Energiebilanz)

Elektrische Maschinen (Überblick, Funktion, Gleichstrom, Drehstrom)

Gleichstrommaschinen (Aufbau, Wirkungsweise, Schaltungsvarianten, Betriebsverhalten, Antriebe in Fahrzeugen, Startanlage, Startermotor)


Die Studierenden

• besitzen vertiefte Kenntnisse der elektrisch/elektronischen Ausrüstung eines Kraftfahrzeuges

• kennen ausgesuchte fahrzeugtechnische Baugruppen im Detail

• können elektrische Schaltungen der Wechselstromtechnik und Anwendungen mit elektromagnetischen Bauelementen berechnen

• können elektrische Baugruppen im Kraftfahrzeug projektieren

Lehrmethoden • Medien unterstützte Präsenzlehre mit digitaler Bereitstellung von Studien begleitendem Lernmaterial über Intranet basierte Lernplattform (Vorlesung)

• Vorrechenübung sowie Moderation bei der Anwendung von Lösungs-methoden auf typische praxisorientierte Aufgaben (Übung)

• Selbstständige Bearbeitung von Aufgabenstellungen und Durchführung von Versuchen in einem Team mit anderen Studierenden (Praktikum)

Praktikumsversuche Modell eines Fahrzeugbordnetzes, Messung und Dokumentation von Schaltvorgängen, Drehstromgenerator und Gleichrichtung

Prüfungsform Schriftliche Prüfung (120 min) Erfolgreiche Teilnahme am FE II-Praktikum als Prüfungs-Voraussetzung

Voraussetzungen Fahrzeugelektrik und -elektronik I, Mathematik I bis III

Literaturempfehlung Gundlach, U.-M.: Ausführliches Vorlesungsskript, Unterlagen zum FE-Praktikum, Übungs-aufgaben-Umdruck, Charts-Umdruck, Weiterführende Literatur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben

Workload V Ü P


Summe: 180 h

38

Modulname Simultaneous Engineering

Credits 2




Lehrinhalte Definition und Grundlagen zum Prozess des Simultaneous Engineering, Grundlagen zum Projektmanagement mit Planung und Steuerung von Projekten sowie der Netzplantechnik, Entwicklungsprozess des Automobils (Vernetzung von Entwicklung, Planung, Prototypenfertigung, Produktionsplanung, Anlaufmanagement), Anlauf mit Quality Gates, Packaging, Zusammenspiel der beteiligten Unternehmen OEM - Zulieferer

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen eine ganzheitliche Vorgehensweise zur parallelen Abwicklung von

Entwicklung, Planung und Durchführung • kennen die notwendigen Instrumente zum Projektmanagement • kennen die Grundregeln zur Gestaltung eines Gesamtproduktes aus vielen

eigenständigen Modulen / Komponenten • sind in der Lage, ein Ressourcenmanagement zu planen und durchzuführen • können an einem konkreten Beispiel eine Anwendung in der

Automobilindustrie durchführen

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Unterrichtsdiskussion • Übungsaufgaben • Fallstudien in Kleingruppen

Praktikumsversuche


Voraussetzungen

Literaturempfehlung Olfert / Steinbuch: Projektmanagement, Kiehl Verlag

Workload V/Ü

Veranstaltungen (2 SWS) inklusive studentischer Vor- und Nacharbeit: 48 h 48 h Prüfungsvorbereitung: 12 h

Summe: 60 h

39

Modulname Betriebswirtschaftslehre

Credits 4


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. M. Matoni

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. M. Matoni

Lehrinhalte Grundlagen der Betriebswirtschaft: Marktmechanismus, betrieblicher Transformationsprozess Angewandtes Marketing: Marktanalyse, Marketingstrategien, Marketing-Mix-Maßnahmen, Marketingmanagement Rechtsform der Unternehmen Betriebliches Rechnungswesen: Bilanz und GuV, Kostenrechnung, DB-Rechnung, Investitionsrechnung Finanzielle Führung eines Unternehmens Organisation und Managementsysteme

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die Wirkmechanismen des Marktes und der Unternehmen im Markt • kennen das System "Unternehmen" in seiner Grobstruktur • kennen aus der externen Sicht von Produkt-Markt-Beziehungen die daraus

sich ergebenden Aspekte des Marketings für Ingenieure • sind in der Lage, die Bedürfnisse des Kunden in Erkenntnisse zur technischen

Produktgestaltung umzusetzen • sind vertraut mit den Instrumenten zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit

von Unternehmen • sind aus unternehmerischer Sicht mit den Aspekten dieses sozio-

technischen Systems vertraut

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Unterrichtsdiskussion • Übungsaufgaben • Fallstudien in Kleingruppen • Praktikum

Praktikumsversuche


- Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum ist Vorraussetzung für die Prüfungsteilnahme

Voraussetzungen

Literaturempfehlung Olfert: Einführung in die Betriebswirtschaftslehre, Kiehl Verlag Grass: Einführung in die Betriebswirtschaftslehre, nwb verlag

Workload V/Ü/P


Summe: 120 h

40

Modulname Total Quality Management (TQM)

Credits 2




Lehrinhalte Grundlagen des TQM: Qualitätsstrategie, Instrumente der Qualitätsorientierung, KVP Prozesse Qualitätsmanagementsysteme: Qualitätsnormen, Qualitätsprozesse, Controlling Qualität Prüftechnik und Prüfabläufe System des "Lean Management"

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die Einbettung des Systems TQM in das Unternehmen • kennen die branchenspezifischen Besonderheiten des

Qualitätsmanagements in der Automobilindustrie • kennen die Abläufe und Inhalte bei der Zertifizierung eines Systems zur

Qualitätssicherung • sind in der Lage, die Auswirkungen eines vernetzten

Qualitätssicherungssystems auf die partizipierenden Unternehmen zu übertragen

• sind mit den Aspekten der spezifischen Abläufe in der Qualitätsprüfung vertraut

• können die Elemente des "Lean Management" in die Abläufe eines Unternehmens projizieren


Praktikumsversuche


Voraussetzungen

Literaturempfehlung Aktuelle weiterführende Literatur wird in der Vorlesung bekannt gegeben.

Workload V/Ü


Summe: 60 h

41

Modulname Fertigungstechnik

Credits 2




Lehrinhalte Überblick zum Fertigungsablauf eines Automobils, Beispiele von Automobilproduktionen, Grundlagen zu den einzelnen Fertigungsverfahren in den sechs Hauptgruppen, Abläufe im Wertschöpfungsprozess Automobil (Planung/AV, Beschaffung, Fertigung/Montage, Logistik/Materialwirtschaft

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die wichtigsten Abläufe und Verfahren zur Herstellung eines

Automobils

• kennen die verschiedenen Profile einiger Automobilfabriken und deren Vor- sowie Nachteile

• kennen die wichtigsten Fertigungsverfahren

• sind in der Lage, die Anforderungen an die Fertigungsanlagen für verschiedene Produkte zu erarbeiten

• sind mit den Aspekten der Wirtschaftlichkeit von Produktionen vertraut


Praktikumsversuche


Voraussetzungen

Literaturempfehlung Westkämper/Warnecke: Einführung in die Fertigungstechnik, Teubner Verlag Awiszus u.a.: Grundlagen der Fertigungstechnik, fv Leipzig

Workload V/Ü


Summe: 60 h

42

Modulname StartIng

Credits 2




Lehrinhalte • Projektarbeit im Team, Präsentation, Wettbewerb, Aufgabenstellung in englischer Sprache

• Bedeutung von Schlüsselkompetenzen • Technische und wissenschaftliche Dokumentationen: Arten der

Dokumentation, Normen, Diagrammtechniken, Tabellen, Textverarbeitungssysteme, Formulieren, Formelzeichen, Literaturangaben

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • führen eigenständig eine Projektarbeit durch • sind sensibilisiert für die Bedeutung von Schlüsselkompetenzen • präsentieren ihre Arbeitsergebnisse in professioneller Form • dokumentieren ihre Arbeitsergebnisse in professioneller Form • kennen die wesentlichen Regeln der technischen Dokumentation

Lehrmethoden • StartIng – Kick off: Einführungsveranstaltung • StartIng – Competition: Projektarbeit in Kleingruppen sowie Präsentation

der Ergebnisse mit Feedbackgesprächen durch vorab geschulte, studentische Tutoren

• StartIng – Review: Feedbackgespräche zum Ablauf der Arbeitsprozesse in den Gruppen und zur technischen Dokumentation durch vorab geschulte, studentische Tutoren

Prüfungsform Anwesenheitspflichtige Einführungsveranstaltung

Präsentation der Arbeitsergebnisse

Schreiben eines technischen Berichtes

Anwesenheitspflichtige Abschlussveranstaltung

Voraussetzungen

Literaturempfehlung Leypold, P.: Schneller studieren, Pearson Studium 2005 Winter, W.: Wissenschaftliche Arbeiten schreiben, manager Edition, Wirtschaftsverlag Carl Ueberreuter, 2004 Seifert, J.W.: Visualisieren, Präsentieren, Moderieren - Jokers edition, GABAL Verlag, 2004 Seiwert, L.J.: Das 1x1 des Zeitmanagement, Mvg Business Training Hering, L. / Hering, H.: Technische Berichte, Vieweg Verlag, 5. Auflage, 2007

Workload V/Ü


Summe: 60 h

43

Modulname Praxissemester

Credits 28


Dozent/in

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. C. Kardelky

Lehrinhalte Ingenieurwissenschaftliche, in der Regel industrielle Tätigkeit im Bereich der Fahrzeugtechnik (siehe Lehrmethoden) sowie auch im Hochschulbereich Inhalte werden von dem jeweiligen Arbeitgeber vorgegeben

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • können das im Studium erlernte Fachwissen auf eine konkrete

Aufgabenstellung problemorientiert anwenden • sind in der Lage, an praktischen, ingenieurnahen Themen im Team

mitzuarbeiten • sind in der Lage, ihre Erfahrungen und Ergebnisse angemessen und

nachvollziehbar zu dokumentieren • sind in der Lage, die gemachten Erfahrungen zu reflektieren

Lehrmethoden Praktikum in einem Unternehmen der Automobilbranche, ihren Zulieferern, in dem Bereich des Sachverständigenwesens, der Luft- und Raumfahrttechnik, im allgemeinen Maschinenbau, dem Anlagen- und Kraftwerksbau sowie in Aus-nahmefällen auch in anderen Ingenieurdisziplinen (Mechatronik, Elektrotechnik und Bauingenieurwesen), in denen maschinenbautechnische Fragestellungen auftreten.

Praktikumsversuche

Prüfungsform 20-seitiger Praxissemesterbericht Vorlage eines 1-seitigen Zeugnisses des Arbeitgebers

Voraussetzungen siehe § 25, Abs. 2 der Prüfungsordnung Bachelor Fahrzeugtechnik

Literaturempfehlung

Workload 22 Wochen Vollzeit

Summe: 840h

44

Modulname Interdisziplinäres Projekt

Credits 4


Dozent/in Alle Lehrenden des Institutes für Fahrzeugtechnik

Verantwortlich Professoren des Instituts

Lehrinhalte Je nach Projektthema

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • können das im Studium erlernte Fachwissen problemorientiert anwenden • können zielgerichtet handeln • sind in der Lage im Team verantwortlich Aufgaben zu übernehmen und die

Ergebnisse im Team dem Zeitmanagement angemessen zu kommunizieren

Lehrmethoden Lehrform Projekt In Gruppen zu 4-5 Studierenden wird selbstständig an einer konkreten Aufgabenstellung aus dem Bereich der Fahrzeugtechnik gearbeitet. Die Lehrenden unterstützen nach Bedarf (max. 1SWS).

Praktikumsversuche

Prüfungsform Der Nachweis setzt sich aus zwei Elementen zusammen: - schriftliche Dokumentation und Reflexion der Ergebnisse - Fachgespräch

Voraussetzungen

Literaturempfehlung je nach Projektthema

Workload

Projektdurchführung: 90 h

Dokumentation und Fachgespräch: 30 h

Summe: 120 h

45

Modulname Individuelles Projekt / Studienarbeit

Credits 4



Verantwortlich Professoren des Instituts

Lehrinhalte Je nach Projektthema

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • können das im Studium erworbene Wissen problemorientiert anwenden • sind in der Lage, sich neues Wissen selbstständig anzueignen • können zielgerichtet handeln • sind in der Lage, in einem festen Zeitrahmen eigenverantwortlich und

ergebnisorientiert zu arbeiten

Lehrmethoden • Individuelle Studienarbeit mit minimalem Input von Lehrenden (max. 0,4 SWS)

Es wird selbstständig an einer konkreten Aufgabenstellung aus dem Bereich der Fahrzeugtechnik gearbeitet.

Praktikumsversuche

Prüfungsform Schriftliche Dokumentation und Reflexion der Ergebnisse

Voraussetzungen


Workload Summe: 120 h

46

Modulname Bachelorarbeit

Credits 12 +2 (Kolloquium)



Verantwortlich

Lehrinhalte Die Bachelorarbeit ist in der Regel eine eigenständige Untersuchung mit einer konstruktiven, experimentellen entwurfstechnischen oder einer anderen ingenieurmäßigen Aufgabenstellung aus der Fahrzeugtechnik und einer zureichenden Beschreibung und Erläuterung ihrer Lösung. In fachlich geeigneten Fällen kann sie auch eine schriftliche Hausarbeit mit fachliterarischem Inhalt sein.

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • können selbstständig arbeiten • können das im Studium erlernte Fachwissen problemorientiert anwenden • können die im Studium vermittelten wissenschaftlichen Methoden

anwenden • sind in der Lage, in fachübergreifenden Zusammenhängen zu denken • sind in der Lage, eigenständig Projektplanung und Zeitmanagement zu

organisieren • sind in der Lage, fristgerecht zu arbeiten • können ihre Ergebnisse angemessen zu dokumentieren • sind in der Lage, die Ergebnisse ihrer Arbeit im Kolloquium zu präsentieren

und zu verteidigen

Lehrmethoden Eigenständige Bearbeitung der Aufgabenstellung mit minimaler Anleitung durch die Lehrenden.

Praktikumsversuche

Prüfungsform Der Nachweis setzt sich aus zwei Elementen zusammen: - schriftliche Dokumentation und Reflexion der Ergebnisse - Kolloquium (Präsentation und Verteidigung der Ergebnisse)

Voraussetzungen


Workload

Bearbeitung und Dokumentation 360 h

Vorbereitung und Durchführung des Kolloquiums: 60 h

Summe: 420 h

47

Modulname Nutzfahrzeugtechnik

Credits 4


Dozent/in Dipl.-Ing. Gees

Verantwortlich N.N

Lehrinhalte Rechtliche Grundlagen, Historie, Typenkunde, Fahrmechanik des Nutzfahrzeuges, Komponentenkunde (Rahmen, Achsen, Fahrerhaus, Antrieb, Bremse)

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die rechtlichen Vorgaben zur Konzeption eines Nutzfahrzeuges

hinsichtlich Massen und Längen, • können Nutzfahrzeugtypen klassifizieren und kennen die Anforderungen für

eine Typenklasse, • sind in der Lage, fahrdynamische Größen an einem NFZ zu bestimmen, bzw.

können den Einfluss von konzeptionellen Änderungen auf diese Größe abschätzen,

• kennen die Eigenschaften der nutzfahrzeugspezifischen Komponenten, • sind in der Lage, Schnittstellen zwischen Fahrgestell und Aufbau zu

definieren.

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Lernen in Kleingruppen oder individuell (Berechnungsübungen) • Projektarbeit in Kleingruppen • Fachgespräch (individuell)

Praktikumsversuche

Prüfungsform Bewertete Projektarbeit

Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse aus den Modulen Statik, Elastostatik, Kinetik und Kinematik, Maschinen- und Konstruktionselemente sowie Fahrmechanik

Literaturempfehlung Hoepke, E.; Breuer, S.: Nutzfahrzeugtechnik, 4. Auflage, Vieweg.Verlag Grundlagen der Nutzfahrzeugtechnik, Kirschbaum-Verlag Braun, H.; Kolb, G.: LKW - Ein Lehrbuch und Nachschlagewerk, Kirschbaum-Verlag

Workload V Ü P

Veranstaltungen (3 SWS) 48 h 16 h 16 h 16 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 22 h Projektarbeit: 50 h

Summe: 120 h

48

Modulname Schienenfahrzeuge - Grundlagen

Credits 4


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. K. Groß

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. K. Groß

Lehrinhalte Grundlagen der Rad-Schiene-Technik (Vertikalkräfte, Tangentialkräfte, Spurführungskräfte), Radsatz-Wellenlauf in der Geraden, Stabilisierungsmöglichkeiten, Probleme bei Losradfahrwerken, Verschleiß- und Geräuschprobleme bei Bogenfahrt, Hauptbauteile des Fahrwerkes, Unkonventionelle Spurführung Grundlagen der Antriebs- und Bremstechnik

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • haben Grundkenntnisse über das Kräftespiel zwischen Rad und Schiene, • haben Verständnis für spurführungstechnische Probleme, • können insbesondere Verschleiß- Geräusch- und Stabilitätsprobleme von

Schienenfahrzeugen einordnen, • erkennen aus einer Fahrwerkskonstruktion den vorgesehenen

Einsatzbereich, • haben Grundkenntnisse über alternative Spurführungstechniken.

• können Antriebs- und Bremssysteme einem Einsatzbereich zuordnen

Lehrmethoden • Präsenzlehre (seminaristischer Unterricht) • Konstruktionsbesprechungen • Selbstständige Praktikumsarbeiten in Kleingruppen

Praktikumsversuche


Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse aus Mechanik und Maschinen- und Konstruktionselemente

Literaturempfehlung Hanneforth / Fischer: Laufwerke, Berlin 1986 Knothe / Stichel: Schienenfahrzeugdynamik, Berlin/Heidelberg 2003

Workload V/Ü P


Summe: 120 h

49

Modulname CAE-Tools in der Mechatronik und Regelungstechnik

Credits 4


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. H. Henrichfreise

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. H. Henrichfreise

Lehrinhalte Einführung in MATLAB: Datenobjekte, Rechenoperationen, 2D- und 3D- Graphik, Control System Toolbox, Programmierung, Handle-Graphik, Programmierung graphischer Benutzeroberflächen Einführung in Simulink: Zeitkontinuierliche und zeitdiskrete Systeme, Numerische Simulation, Simulationsverfahren, Simulationsparameter, Blockbibliotheken, benutzerdefinierte Blöcke, Anwendungsbeispiele Einführung in Stateflow: Ereignisdiskrete Systeme, Zustände, Ereignisse und Zustandsübergänge, Zustandsdiagramme, Anwendungsbeispiele Einführung in dSPACE Prototyper: Automatische Codegenerierung, Kommunikation zwischen Host-PC und Echtzeitsystem (MLib), graphische Benutzeroberfläche für die Experimentsteuerung und Animation (ControlDesk, MotionDesk), Testautomation

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die in der Industrie gebräuchlichen Entwicklungsumgerbungen

MATLAB/Simulink und dSPACE Prototyper für die mechatronische Produktentwicklung,

• kennen die Aufgabenstellungen, die mit den zugehörigen Softwarewerkzeugen gelöst werden,

• haben im praktischen Umgang Erfahrungen mit den Softwarewerkzeugen gesammelt,

• sind in der Lage, einfache Aufgabenstellungen selbstständig zu lösen.

Lehrmethoden • seminaristischer Unterricht • praktische Programmierübungen • semesterbegleitende Programmierarbeit

Praktikumsversuche

Prüfungsform Mündliche oder schriftliche Prüfung, Zulassungsvoraussetzung zur Prüfung: Erfolgreich abgeschlossene präsenzpflichtige vorlesungsbegleitende Programmierarbeit und Dokumentation.

Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse aus der Regelungstechnik sowie der Informatik (C-Programmierung)

Literaturempfehlung Ausführliche Literaturübersicht ist im Seminarskript enthalten.

Workload Seminar P/Ü


Summe: 120 h

50

Modulname Einspritztechnik

Credits 4




Lehrinhalte Einführung, Übersicht, Motivation, Systemaufbau nockengetriebener Dieseleinspritzsysteme, Reihenspritzpumpen, Verteilerpumpe, PD/PLD, Entlastungsventile und Hochdruckeinspritzleitungen, Einspritzdüsen, CR-System, Niederdrucksysteme für Dieselmotoren, Systemaufbau Speichereinspritzsysteme, Einfluss der Einspritzsysteme auf die Gemischbildung und Emission, Messverfahren/Prüfeinrichtung, Simulation von Hochdrucksystemen, Einspritzsysteme Ottomotor, Saugrohreinspritzung, Direkteinspritzender Ottomotor, Entwicklungstendenzen ottomotorischer Einspritzung Zukünftige Entwicklungen: neue Kraftstoffe, neue Antriebe

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • haben einen umfassenden Überblick im Bereich der motorischen

Einspritztechnik,

• verstehen die Hauptaufgaben der Fluidzerstäubung in Otto- und Dieselmotor und kennen den Zusammenhang zu Schadstoffemission und Kraftstoffverbrauch

• Verstehen die Notwendigkeit der Entwicklung neuer Antriebssysteme

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Praktische Übungen an Komponentenprüfständen

Praktikumsversuche Nockengetrieben mechanische und elektronische Systeme, Speichereinspritzsysteme (Common Rail), Niederdruckkreis

Prüfungsform Klausur (60 %) Seminar (20 %) Praktikum (20 %)

Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse aus dem Bereich Strömungslehre

Literaturempfehlung Bosch "Dieselmotormanagement", Vieweg, Braunschweig, 2002

Workload

Veranstaltungen (4 SWS) 48 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 48 h Prüfungsvorbereitung: 24 h

Summe: 120 h

51

Modulname Fahrzeugsicherheit

Credits 4


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. M. Wallrich

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. M. Wallrich

Lehrinhalte Entwicklung des Fahrzeugbestandes, Unfallentwicklung, Anforderungen des Gesetzgebers an die Fahrzeugsicherheit, Belastungsgrenzen des Menschen, Aktive Sicherheit (Physische und psychische Verfassung des Menschen, Umwelteinflüsse, Anforderungen an das Fahrzeug), Passive Sicherheit (Selbstschutz, Partnerschutz, Perspektiven der Fahrzeugsicherheit)

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die Anforderungen an die aktive und passive Sicherheit von

Fahrzeugen • kennen die Anforderungen des Gesetzgebers an die Sicherheit von

Fahrzeugen

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Lernen in Kleingruppen (Berechnungsübungen) • selbstständiges Bearbeiten von Praktikumsaufgaben in Kleingruppen

Praktikumsversuche Bremsversuche, Beschleunigungsversuche, Fahrgeräuschermittlung, Standgeräuschermittlung, Dichtheitsprüfung, Prüfung des Mehrkreisschutzventiles, Abreißprüfung am Modell einer Zweileitungs-Zweikreis-Druckluftbremsanlage

Prüfungsform Klausur, wobei das Praktikum anteilig in die Bewertung einfließt (20 %)

Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse aus der Ingenieurmathematik I und II

Literaturempfehlung Vorlesungsskript Weiterführende Literatur wird in der Vorlesung bekannt gegeben.

Workload V/Ü P


Summe: 120 h

52

Modulname Sachverständigenwesen I

Credits 4




Lehrinhalte Der Sachverständige, Verkehrsrecht, Gerichtsbarkeit, Versicherungsrecht, Fahrerlaubnisrecht

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die Grundregeln zum Erstellen von Schaden- und Wertgutachten


Praktikumsversuche Überprüfen von Hohlräumen mittels Endoskop, Farbbestimmungen mittels einer Lupe, Überprüfen der Lackschichtdicke


Voraussetzungen


Workload V/Ü P


Summe: 120 h

53

Modulname Sachverständigenwesen II

Credits 4




Lehrinhalte Schadenbegutachtung, Kraftfahrzeugschäden und -bewertung

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • können einfache Schaden- und Wertgutachten erstellen


Praktikumsversuche Überprüfen von Hohlräumen mittels Endoskop, Farbbestimmungen mittels einer Lupe, Überprüfen der Lackschichtdicke


Voraussetzungen Sachverständigenwesen I


Workload V/Ü P


Summe: 120 h

54

Modulname CAD II

Credits 4


Dozent/in Prof. Dr-Ing. Ch. Ruschitzka


Lehrinhalte Grundlagen und Begriffe der CAD-Technologien, Automatisierbarkeit des Konstruktions- und Entwicklungsprozesses, Konzeptioneller Aufbau con CAD-Systemen, Daten- und Modellstrukturen, Konstruieren mit Flächen, Virtuelle Entwicklungsprozesse in der Fahrzeugtechnik, Schnittstellen und Datenaustausch, PDM/EDM Systeme

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • beherrschen die Grundlagen und Begriffe der CAD-Technologie, • kennen wichtige Ansatzpunkte zur Automatisierung von Konstruktions- und

Entwicklungsprozessen mit Hilfe der virtuellen Produktentwicklung, • kennen den konzeptionellen Aufbau von CAD-Systemen und deren

Datenstrukturen, • kennen die wesentlichen Schnittstellen von CAD-Systemen, • wissen, wann sie welche Arten von Splines und Flächen einsetzen, • sind in der Lage, Bauteile mit Hilfe von Flächen zu konstruieren.

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Präsenzübungen und -praktika in Kleingrippen am CAD-System (CATIA) • Fachgespräche (individuell) • selbstständiges Bearbeiten eines Kleinprojektes mit anschließender

Präsentation

Praktikumsversuche


- Alternativ :

- Klausur (60 min) (50%)

- Bewertetes Kleinprojekt inklusive Präsentation (50 %)

- Die erfolgreiche Teilnahme am Praktikum ist Voraussetzung für die Prüfungsteilnahme

Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse aus den Bereichen Technisches Zeichnen, CAD I, Maschinen- und Konstruktionselemente I und II

Literaturempfehlung Vajna u.a.: CAD/CAM für Ingenieure, Vieweg Verlag Fachzeitschriften wie iCAD/CAM-Report Braß, E.: CATIA V5 - Methodik der parametrischen-assoziativen Flächenmodellierung Hansen, R.; Ruschitzka, Ch.; Ziethen: CATIA V5 Training Die Literaturliste wird in der Vorlesung sowie aktualisiert online bekannt gegeben.

Workload V/Ü P

Veranstaltungen (4 SWS) 64 h 16 h 48 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 8 h 18 h 8 h Projektarbeit / Präsentation: 24 h 24 h Prüfungsvorbereitung: 24 h

Summe: 120 h

55

Modulname Virtuelle Produktentwicklung

Credits 4


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. Ch. Ruschitzka


Lehrinhalte Komponenten der virtuellen Produktentwicklung: (Geometrisches Modellieren, Parametrisches Modellieren, Feature Techniken, Grafische Visualisierungstechniken, Datenbanksysteme, Numerische Simulationsverfahren, CAX-Schnittstellen Praktische Anwendung der virtuellen Komponenten: Digital-Mock-Up, Rapid Prototyping, Rapid Tooling, Rapid Manufacturing, Anwendung der VR-Methoden, virtuelle Fertigung (NC-Simulation, Montage-Simulation,...), virtuelle Anlagenplanung, PLM-Systeme, Prozessketten zur virtuellen Produktentwicklung, Vorgehensweise, organisatorische Randbedingungen und Methoden

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die Verfahren des parametrischen Modellierens sowie die Möglichkeiten der

Feature-Technologien, • kennen die verschiedenen Visualisierungstechniken, • kennen verschiedene Numerische Simulationsverfahren für die Fahrzeugtechnik, • kennen die wichtigsten CAX-Schnittstellen, • kennen die Verfahren des Rapid Prototypings, Tapid Toolings sowie Rapid

Manufacturings, • können Digital-Mock-Up-Modelle aufbauen, • können VR-Methoden anwenden • sind in der Lage, ausgewählte Fertigungsverfahren zu simulieren, sowie

Prozessketten zur virtuellen Produktentwicklung zu entwickeln.

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • betreute Praktika im CAE- und VR-Labor

Praktikumsversuche


- Alternativ: Klausur (30 min) 25 %

- praktische Prüfung an den Systemen (75 %)

- Die erfolgreiche Teilnahme am Praktikum ist Vorraussetzung für die Prüfungsteilnahme

Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse aus den Bereichen Technisches Zeichnen, CAD I, Maschinen- und Konstruktionselemente I und II sowie CAD II (Empfehlung)

Literaturempfehlung Spur/Krause: Das virtuelle Produkt, Hanser Verlag Reinertsen: Die neuen Werkzeuge der Produktentwicklung, Hanser Verlag Erlenspiel: Integrierte Produktentwicklung, Hanser Verlag, Gebhardt, Rapid Prototyping, Hanser Verlag Lincke: Simultaneous Engineering, Hanser Verlag Bormann: Virtuelle Realität, Addison-Wesley Rembold: CIM: Computer Anwendungen..., Addison-Wesley Eine aktualisierte Literaturempfehlung wird regelmäßig in der Vorlesung bekannt gegeben.

Workload V/Ü P Veranstaltungen (4 SWS) 64 h 16 h 48 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 32 h 32 h Prüfungsvorbereitung: 24 h

Summe: 120 h

56

Modulname Betriebsfestigkeit - Grundlagen

Credits 4


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. Peter Krug

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. Peter Krug

Lehrinhalte Grundlagen der Betriebsfestigkeit, Verformungsverhalten verschiedener Werkstoffgruppen unter statischer und dynamischer Last, Ermüdungsverhalten metallischer Werkstoffe, Experimentelle Grundlagen der Betriebsfestigkeit, Betriebsfestigkeitsnachweis

Learning Outcome,

Kompetenzen

Praktikum

Die Studierenden • kennen die grundlegenden Begriffe der Betriebsfestigkeit, • sind mit den experimentellen Methoden zur Betriebsfestigkeit vertraut, • kennen rechnerische Methoden zur Ermittlung der Betriebsfestigkeit,

• sind mit den Einflussgrößen vertraut,

• sind in der Lage, Versuche selbst durchzuführen,

• sind in der Lage, die Versuchsergebnisse zu präsentieren.

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Übungsaufgaben • Gastreferenten • Praktika (Praktikumsbericht) • Fachgespräche (individuell)

Praktikumsversuche Demonstrationsversuche, Dauerschwingversuch, Bruchzähigkeitsermittlung, Biegeversuch

Prüfungsform - Mündliche Prüfung (50 %)

- Praktikumsberichte und Präsentation (50 %)

Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse aus den Bereichen Werkstoffkunde, Mathematik und Mechanik

Literaturempfehlung Haibach: Betriebsfestigkeit, Springer Verlag Schwalbe: Bruchmechanik metallischer Werkstoffe

Workload V Ü P Veranstaltungen (4SWS) 36 h 8 h 16 h 12 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 54 h Prüfungsvorbereitung: 30 h

Summe: 120 h

57

Modulname Tribologie und Kraftfahrzeug- Betriebsstoffe

Credits 4


Dozent/in Markus Winkler

Verantwortlich Markus Winkler

Lehrinhalte Ziel der Vorlesung ist die Vermittlung von Basiskenntnissen aus der Tribologie (Reibungs- und Verschleißmechanismen, Viskosität und Dichte) sowie grundlegender Kenntnisse über Art, Zusammensetzung und Bedeutung von Betriebsstoffen (Kraftstoffe, Motorenöle, Adblue, Kühlschutzmittel) in modernen Verbrennungsmotoren und in Fahrzeugen. Inhalt ist u.a. die Definition und der chemische Aufbau der Betriebsstoffe, die Bedeutung von Erdöl als ihr wesentlicher Rohstoff, ihre Herstellverfahren, ihre wichtigsten Eigenschaften sowie die zugehörigen physikalisch/chemischen und motorischen Prüfverfahren einschließlich Normung und Spezifikationen (z.B. DIN, EN, ISO, ASTM usw.). Ein weiterer Schwerpunkt wird auf die zukünftige Bedeutung alternativer und biogener Kraftstoffe (Erdgas, Biokraftstoffe) gesetzt. Dabei werden auch die Themen „Einflüsse von Betriebsstoffen auf Abgasemissionen“ und „Potentielle Energieeinsparung“ behandelt. Die Veranstaltung besteht aus einer Vorlesung (2 SWS) sowie einem Seminar (1 SWS). Hier sollen die Studenten und Studentinnen abhängig von der Teilnehmerzahl eigenständig oder in Kleingruppen selbstständig nach Anleitung ein Themengebiet aus dem Bereich „Betriebsstoffe und Tribologie“ bearbeiten und im Rahmen einer gesonderten Veranstaltung dann am Semesterende dem Auditorium als Posterpräsentation bzw. Vortrag vorstellen. Daneben werden zur Prüfungsvorbereitung auch Übungsblätter durchgearbeitet. Zusätzlich sind als Teil der Vorlesung eine Exkursion zur DEUTZ AG (Werk Porz, Köln) und die Besichtigung der Produktion und des Technikums geplant.

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Seminar

Praktikumsversuche • Diverse Versuche aus dem Themengebiet der Tribologie: u.a. Viskositätsmessungen,

Dichtemessungen, Verschleißtest

Prüfungsform Die Prüfung erfolgt im Rahmen einer Klausur (70% der Benotung) sowie der Bewertung der Präsentation bzw. des Vortrags (30% der Benotung)

Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse aus den Bereichen Physik, Werkstoffkunde, Chemie, Maschinen- und Konstruktionselemente

Literaturempfehlung Literatur: Wilfried Bartz: Einführung in die Tribologie und Schmierungstechnik. Expert Verlag, Renningen (2014) Christoph von Eberan-Eberhorst et al.: Schmierung von Verbrennungsmotoren. Band 361, Expert Verlag, Renningen (3. Auflage, 2010) DEKRA Betriebsstoffliste 2014. Herausgeber: ETM-Verlag, Stuttgart

Weiterführende Literatur sowie Normen, Spezifikationen und Klassifikationen werden in der Vorlesung bekannt gegeben bzw. verteilt.

Workload V/Ü P Veranstaltungen (3 SWS) 48h 32 16 Studentische Vor- und Nacharbeit: 48 h Prüfungsvorbereitung: 24 h Summe 120 h

58

Modulname Fahrwerk/-Simulationstechnik

Credits 4


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. J. Betzler

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. J. Betzler

Lehrinhalte Verfahren zur Simulation des Fahrzeug-Bewegungsverhaltens, Auswirkungen von Parametervariationen an der Fahrwerksgeometrie

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen grundlegende Möglichkeiten der Simulation der Achskinematik und

der Fahrzeugbewegung, • sind in der Lage, grundlegende Simulationen mit der Software Adams/Car

durchzuführen, • können simulierte Ergebnisse bezüglich ihrer fahrdynamischen Relevanz

interpretieren

Lehrmethoden • Seminaristischer Unterricht • Durchführung von Fallstudien • Selbstständige Praktikumsarbeiten

Praktikumsversuche Aufbau simulationstechnischer Kinematik- und Fahrzeugmodelle in Kleinstgruppen ( 2 Studierende)

Prüfungsform Mündliche Fachprüfung/ Klausur (50%) Projektarbeit (50%)

Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse aus den Bereichen Mechanik, Fahrmechanik, Fahrwerktechnik

Literaturempfehlung Braess, H.-H.; Seiffert, U.: Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, Vieweg-Verlag, Wiesbaden, 2003 Robert Bosch GmbH: Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, Vieweg-Verlag, 2007 Reimpell, J.; Betzler, J.: Fahrwerktechnik: Grundlagen, Vogel Buchverlag, Würzburg, 2005, 5. Auflage Reimpell, J.: Radaufhängungen, Vogel Buchverlag, Würzburg, 1992 Weiterführende Literatur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben.

Workload V Ü P

Veranstaltungen (3 SWS) 48 h 16 h 16 h 16 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 52 h 16 h 36 h Prüfungsvorbereitung: 20 h

Summe: 120 h

59

Modulname Einführung in die Oberflächen- und Schichttechnologie

Credits 4


Dozent/in Prof. Dr. rer. nat. J. Stollenwerk


Lehrinhalte Einsatzfelder von Oberflächen- und Schichttechnologien in der Fahrzeugtechnik: Motor (Einspritzventile, Kolben und Zylinderlaufflächen), Getriebe (Reibarme Schichten für tribologische Anwendungen), Gleitlager, Korrosions- und Verschleißschutz, Glasbeschichtungen (Heck-, Front- und Seitenscheibe, Armaturenbrett, Rückspiegel), Scheinwerfermetallisierung, Felgen, Karosserie, Kunststoff-Stoßfänger, Tank

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die wichtigsten Begriffe der Vakuumtechnik (Druckeinheiten, Druckbereiche,

Konzept der mittleren freien Weglänge), • können die verschiedenen Entladungsarten der Plasmaphysik unterscheiden und

haben das Prinzip der Katodenzerstäubung verstanden, • können die Vielzahl der am Markt vorhandenen Depositionstechniken nach CVD-

und PVD klassifizieren und sind in der Lage, für eine gegebene Anwendung ein geeignetes Verfahren auszuwählen,

• haben die Funktionsweise der wichtigsten Beschichtungsmethoden Magnetronsputtern, thermische Verdampfung, Elektronenstrahlverdampfung, Arc-Verfahren verstanden,

• können technisch relevante Schichtsysteme beschreiben (Verschleiß- und Korrosionsschutz, transparente Leiter, Metallisierungen, Wärmeschutzverglasung

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Funktionsdemonstrationen • Übung in Kleingruppen mit Hausarbeit • Praktikum

Praktikumsversuche - Erzeugung eines Hochvakuums

- Aufnahme der Strom-Spannungs-Charakteristik einer Magnetronentladung

- Deposition von Titan und Titannitrid mittels Magnetronsputtertechnik

Prüfungsform - Seminarvortrag als Präsentation einer Gruppenarbeit einschließlich einer schriftlichen Ausarbeitung

- erfolgreiche Teilnahme am Praktikum ist Voraussetzung für die Prüfungsteilnahme

Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse aus den Bereichen Physik I und Physik II

Literaturempfehlung Frey, H.: Vakuumbeschichtung Bd.1 - 5, VDI-Verlag, Düsseldorf Weiterführende Literatur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben.

Workload V Ü P

Veranstaltungen (3 SWS) 48 h 32 h 8 h 8 h

Studentische Vor- und Nacharbeit: 35 h 4 h 16 15 h Prüfungsvorbereitung: 37 h Summe: 120 h

60

Modulname Fahrzeugschwingungen und -akustik

Credits 4


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. R. Haas

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. R. Haas

Lehrinhalte Entwicklungsperspektiven in der Fahrzeugtechnik, Integration der Akustikoptimierung in den Fahrzeugentwicklungsprozess, Einführungen in mechanische Schwingungen, Akustik und Signalanalyse, Phänomene, Konzepte und Komponenten in der Fahrzeugakustik, Einführung in die rechnergestützte Methoden der Fahrzeugakustik - Messung und Berechnung

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die Bedeutung der Fahrzeugakustik in der modernen

Fahrzeugentwicklung, • haben ein Übersichtswissen über die wichtigsten Methoden in der

Fahrzeugakustik, • kennen die wichtigsten Begriffe aus der Akustik und der Signalanalyse, • entwickeln ein grundlegendes Verständnis für die physikalischen

Zusammenhänge in der Fahrzeugakustik, so dass die in der Praxis vorkommenden Fragestellungen behandelt werden können.

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Projektarbeiten in Teams (Projektplanung, Teamarbeit, Präsentation) -

aktuelle Fragestellungen aus der Fahrzeugtechnik • Studium und Diskussion englischsprachiger Fachliteratur • Vorlesungszusammenfassungen durch Studierende in englischer Sprache • Kommunikationsunterstützung (Verteilung von Materialien sowie aktueller

Informationen durch E-Learning Portal)

Praktikumsversuche Projektarbeit zu aktuellen Fragestellungen

Prüfungsform - Mündliche Prüfung (50%)

- Projektarbeit (50%)

Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse aus den Bereichen Mathematik I, II, III, sowie Schwingungslehre und Messtechnik

Literaturempfehlung Ausführliche Literatur wird in den Vorlesungsunterlagen bekannt gegeben.

Workload V/Ü Projekt

Veranstaltungen (3 SWS) 84 h 32 h 52 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 16 h 16 h Prüfungsvorbereitung: 20 h

Summe: 120 h

61

Modulname Aerodynamik

Credits 4




Lehrinhalte Einführung/Übersicht/Motivation, Grundlagen der Strömungstechnik (Repetitorium), Kennzahlen der Kraftfahrzeug - Aerodynamik, Windkanaltechnik, Windkanalmesstechnik, Phänomene der Strömungsablösung, Teilwiderstände und Detailoptimierung, Auftrieb an Fahrzeugen, Verschmutzung, Aeroakustik, Aerodynamik, Aerodynamik von Nutzfahrzeugen, Aerodynamik von Rennfahrzeugen, Fahrzeug-Design

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die grundlegenden Zusammenhänge der Umströmung stumpfer

Körper (KFZ), • kennen den Zusammenhang von Fahrzeugwiderstand, Abtrieb, sowie

Mechanismen von Klimatisierung und Verschmutzung, • sind in der Lage, die Zusammenhänge auf unterschiedliche Fahrzeugtypen

zu übertragen.

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung) • Praktische Übungen im Windkanal

Praktikumsversuche Versuche im Windkanal

Prüfungsform Klausur (60 %) Praktikumsbericht (20 %) Seminarvortrag (20 %)

Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse aus dem Bereich Strömungslehre

Literaturempfehlung Hucho, W.H.: Aerodynamik des Automobils, Vieweg, 2005

Workload V/Ü/P

Veranstaltungen (3 SWS) 45 h 40h - 5h Studentische Vor- und Nacharbeit: 35 h 5 h - 30h Prüfungsvorbereitung: 30h Seminar 10h

Summe: 120 h

62

Modulname Englisch / Technisches Englisch

Credits 4


Dozent/in Lehrbeauftragte.

Verantwortlich Instituts- und Fakultätsleitung

Lehrinhalte Lesen und Besprechen von Texten mit technischen Inhalten, Beantwortung von Fragen zum Textinhalt, Diskussion, Spezielle Übungen zu häufig auftretenden Grammatik-Fehlern

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • sind in der Lage, englische Texte mit technischem Inhalt zu lesen und zu verstehen • können englische Sprache mit technischen Inhalten verstehen und sprechen • sind in der Lage auf englischer Sprache Fragen zu stellen und technische

Sachverhalte zu erläutern • verfügen über einen erweiterten Wortschatz für technische Inhalte

Lehrmethoden • Seminar

Praktikumsversuche

Prüfungsform - Bewertung der mündlichen Teilnahme an den Diskussionen - Bewertung einer schriftlichen Hausarbeit oder Klausur

Voraussetzungen Kenntnisse der englischen Sprache entsprechend einer Fachhochschulqualifikation

Literaturempfehlung Literatur wird gezielt in den Veranstaltungen bekannt gegeben.

Workload

Veranstaltungen (3 SWS) 60 h Studentische Vor- und Nacharbeit: 30 h schriftliche Hausarbeit/Klausur 30 h

Summe: 120 h

63

Modulname Entwurf mechatronischer Systeme

Credits 4


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. H. Henrichfreise

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. H. Henrichfreise

Lehrinhalte Einführung: Mechatronik, mechatronisches System, Methodik des Systementwurfes, Anwendungsbeispiele Modellbildung für mechatronische Systeme: Mechanismen (Linear- und Torsionsschwingerketten), Aktoren (elektromagnetisch, hydraulisch, Leistungsverstärker), Sensoren (Tachgenerator, Inkrementalgeber, Signalverarbeitungselektronik), Linearisierung nichtlinearer Modelle

Analyse und Synthese mechatronischer Systeme: Lineare Differentialgleichungen mit konstanten Koeffizienten, Stabilität, Stabilitätskriterien, Frequenzgang, Laplace-Transformation, Übertragungsfunktion, Blockdiagramm, Blockdiagramme in Vierpoldarstellung für elektrische und hydraulische leistungsübetragende Systeme, Zustandsdarstellung

Rapid Prototyping und Test: Werkzeuge für die Modellbildung, Analyse, Synthese, Realisierung und den Test mechatronischer Systeme

Anwendungsbeispiel: Entwurf und digitale Realisierung einer Strom- und Drehzahlregelung eines permanenterregten Gleichstrommotors, PI-Kaskadenregelung, Auslegung nach dem Betragsoptimum, Integrator-Anti-Windup, EMK-Kompensation, Aufbau des Echtzeitprogramms für die Regelung, Eingabe- und Ausgabeschnittstellen

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • kennen die Komponenten und die Zielsetzung für den Entwurf mechatronischer

Systeme, • kennen die Methodik des Systementwurfes, • kennen die theoretischen Grundlagen zur Modellbildung, Analyse und zum

modellbasierten Entwurf (Synthese) mechatronischer Systeme, • kennen das Vorgehen und den Einsatz der Werkzeuge für die Realisierung und den

Test mechatronischer Systeme, • sammeln Erfahrungen an einem Anwendungsbeispiel aus der industriellen Praxis.

Lehrmethoden Vorlesung

Übung mit Vorführung von praktischen Beispielen

Praktikumsversuche

Prüfungsform schriftliche oder mündliche Prüfung

Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse aus Regelungstechnik und CAE - Tools in der Mechatronik und Regelungstechnik

Literaturempfehlung Siehe Literaturliste zum Vorlesungsskript

Workload V Ü


Summe: 120 h

64

Modulname Composite Design

Credits 4


Dozent/in Dipl.-Ing. J. Gehrmann

Verantwortlich Dipl.-Ing. J. Gehrmann

Lehrinhalte • Grundlagen der FVK Materialien

• Übersicht der üblichen Verarbeitungsverfahren

• Grundregeln der Konstruktion

• Angewandte Berechnung von Laminaten

• Beispiele aus Anwendungsbereichen

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden

• erkennen die Vor- und Nachteile dieser Materialgruppe und verstehen diese für technische Anwendungen zu nutzen

• kennen die üblichen FVK Materialien und deren Verarbeitungsmethoden

• können FVK Bauteile in der Konstruktion werkstoffgerecht umsetzen

• sind in der Lage ein Laminat mit rechnerischen Hilfsmitteln auszulegen

Lehrmethoden • Präsenzlehre (Vorlesung)

• Unterrichtsdiskussion

• Übungsaufgaben mit praktischen Beispielen

• Fallstudien in Kleingruppen

Praktikumsversuche


Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse im Bereich Werkstoffkunde, Mechanik und Leichtbau

Literaturempfehlung Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden, VDI-Buch Series, H. Schürmann, Springer Verlag 2005, ISBN 3540402837

AVK e.V. (Hrsg.), Handbuch Faserverbundkunststoffe, 3. Auflage, Vieweg+Teubner Wiesbaden 2010, ISBN 978-3-8348-0881-3

Workload V Ü


Summe: 120 h

65

Modulname Passive Sicherheit

Credits 4

Empfohlene Einordnung Bachelor 7.Semester

Dozent/in Dr.-Ing. Thorsten Adolph (BaSt), Dr.-Ing. Tjark Kreuzinger (Toyota), Prof. Dr. Ing. Frank Herrmann

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. Frank Herrmann

Lehrinhalte Die Vorlesung „Passive Sicherheit“ gliedert sich in folgende Kapitel: 1. Grundlagen 2. Biomechanische Grundlagen (menschlicher Körper und Grenzwerte) 3. Dummys (Nachbildung des Körpers als technische Struktur) 4. Unfallszenarien (reales Unfallgeschehen) 5. Gesetzliche Vorgaben (EU, ECE, Euro NCAP)

6. Frontalaufprall / Kompatibilität 7. Seitenaufprall 8. Crashberechnung (mechanische Auslegung der Karosseriestruktur) 9. Heckaufprall 10. Weitere Kollisionsszenarien (Rollover, geringe Überlappung 11. Elektrofahrzeuge (Anforderungen an Hochvolt- und Batteriesystem) 12. Kindersicherheit 13. Integrierte Sicherheit (Pre-Crash, Rückhaltesysteme 14. Exkursion (Crashversuch bei der BaSt)

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden kennen die Anforderungen, die an Pkw in Hinblick auf die ihre passive Sicherheit gestellt werden. Die Studierenden wissen, in welcher Form diese Anforderungen im Rahmen der Fahrzeugentwicklung konstruktiv umgesetzt werden. Die Studierenden kennen die gesetzlichen Vorgaben, die an die Eigenschaften der Pkw hinsichtlich der passiven Sicherheit gestellt werden, und wie diese in der Praxis durch Versuche geprüft werden. Die Studierenden kennen die Grundlagen der Crashberechnung und die Grundprinzipien der mechanischen Auslegung von Karosseriestrukturen.

Lehrmethoden Vorlesung

Prüfungsform Schriftlich, 90 Min

Voraussetzungen keine

Literaturempfehlung Wird noch bekannt gegeben

Workload Veranstaltungen (3SWS) 64h (V: 56h, P: 8h)

Studentische Vor- und Nacharbeit) 16h

Prüfungsvorbereitung 40h

GESAMT: 120h

66

Modulname eDrive – Elektrische Antriebe in Fahrzeugen

Credits 4


Dozent/in Prof. Dr.-Ing. Ulf-Marko Gundlach

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. Ulf-Marko Gundlach

Lehrinhalte

Perspektiven alternativer Mobilität (Ökonomische, ökologische, gesellschaftliche Aspekte, Rohstoffverfügbarkeit, Energiebilanz, Gestaltungsvarianten des elektrifizierten Antriebsstrangs)

Antriebstechnische Grundlagen (Analyse von Bewegungsabläufen, Fahrwiderstände, Leistung und Energie, Antriebskennfeld, Erwärmung/Kühlung, Hochlauf/Bremsung, Betriebsarten)

Leistungselektronik (Elektronische Bauelemente, Schaltungsvarianten, Steuerverfahren, PWM)

Elektrische Maschinen (Grundlagen GM, ASM, PSM, Aufbau und Betriebsverhalten, Verluste und Erwärmung, Wachstumsgesetz)

Elektrochemische Energiespeicher (Batterietypen, Ladung/Entladung, Batteriemanagement)


Die Studierenden • besitzen vertiefte Kenntnisse elektrischer Antriebskonzepte in Elektro- und

Hybridfahrzeugen und können den Energie- und Fahrleistungsbedarf der Fahrzeuge berechnen

• kennen die elektronischen Komponenten und prinzipiellen Funktionen von Schaltungen der Leistungselektronik und deren Stelleinfluss auf das Betriebsverhalten elektrischer Maschinen

• kennen die Wirkungsweise und das Betriebsverhalten unterschiedlicher elektrischer Maschinen

• sind vertraut mit den grundlegenden Eigenschaften und Kennwerten elektrochemischer Speicher in Fahrzeugen

• sind in der Lage, elektrische Antriebe in Fahrzeugen nach vorgegebenen Kriterien zu bewerten und auszuwählen

Lehrmethoden • Medien unterstützte Präsenzlehre (Vorlesung) mit digitaler Bereitstellung von Studien begleitendem Lernmaterial über ILIAS

• Stofferarbeitung in Kleingruppen mit anschließender Präsentation • Moderation bei der Anwendung von Lösungsmethoden auf typische,

praxisorientierte Aufgaben (Übung))

Prüfungsform Klausur (Dauer 60 min)

Voraussetzungen Physik, Mathematik, Elektrotechnik, Fahrzeugelektrik und -elektronik


Workload V/Ü


Summe: 120 h

67

Modulname Mobilität & Verkehrskonzepte (Som.)

Credits 4

Empfohlene Einordnung Bachelor 6. Semester (= Sommersemester)



Lehrinhalte 1. Einführung in die „Mobilität“ 2. Herausforderungen an die (globale) Mobilität 3. Unterscheidung zwischen Programm, Projekt, Modellprojekt in der Lehre 4. Begriffsbestimmung: Mobilität, Verkehr, Konzept 5. Klassifizierung von Mobilität 6. „Schnittstellen der Mobilität“ 7. Innovationen im Bereich der Mobilität 8. Neue Konzepte der Mobilität und des Verkehrs 9. Grenzen der Mobilität 10. Die (auto-) mobile Zukunft

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden - kennen die Grundlagen einer strukturierten Produktentwicklung - verstehen die sinnvolle Reihenfolge von Projektabläufen - führen vergleichende Markt- und Patentstudien (Benchmarking) durch - analysieren und bewerten bestehende Verkehrskonzepte bzgl. d. Mobilität - prüfen die Alltagstauglichkeit bestehender und neuer Konzepte - grenzen verschiedene Verkehrskonzepte gegeneinander ab - wenden strukturierte und intuitive Kreativitätstechniken zur Generierung von Ideen an - benutzen Werkzeuge der Entscheidungsfindung und Dokumentation - Identifizieren Zielgruppen für neue Modelle der Mobilität - entwickeln (skizzieren und modellieren) interdisziplinär neue Konzepte der Mobilität - kennen und entwickeln neue Schnittstellen zwischen den Verkehrssystemen

Lehrmethoden - Präsenzlehre (Vorlesung/ Übung/Seminar)

- Projektbasierte Lehre (ProfiL²)

- Projektarbeit in Kleingruppen

Prüfungsform Dokumentation und Präsentation der Projektergebnisse, Präsentation eigener Ausarbeitungen und eigener Anteile an Gruppenarbeiten, Reflexionen, Erkenntnissen und Konzepten, aktive und regelmäßige Teilnahme und Mitarbeit in Seminarform

Voraussetzungen Fahrmechanik

Literaturempfehlung Frantzen, Michael; Material zur Vorlesung (Ausgeteilt & ILIAS) Matoni, Michael; Fertigungstechnik, Skript zur Vorlesung Matoni, Michael; Betriebswirtschaftslehre, Skript zur Vorlesung Matoni, Michael; Total Quality Management, Skript zur Vorlesung Gusig, Lars; Fahrzeugentwicklung im Automobilbau, Hanser

Workload Veranstaltungen (3 SWS): 48 h Studentische Vor- und Nachbereitung: 18 h Prüfungsvorbereitung: 18 h

Projektarbeiten: 36h

Summe: 120 h

68

Modulname Leichtbau/FEM I

Credits 4




Lehrinhalte Einführung in die Methode der Finiten Elemente (FEM) und ihre Anwendung am Beispiel von Karosseriestrukturen , • Erläuterung des Grundprinzips der FEM auf Basis der Matrixsteifigkeitsmethode (Theorie und Herleitung eines Stabbeispieles). • Überblick über Eigenschaften kommerzieller FEM-Programme • Einführung in die Bedienung des kommerziellen FEM-Programms ABAQUS • Modellerstellung (Elemente, Material, Randbedingungen, Lösungsmethoden) für lineare und nichtlineare Spannungsanalysen • eigenständiges Erarbeiten von FEM-Lösungen für Leichtbaufragestellungen i aus dem Bereich der Karosseriestruktur

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden • können die mechanische, elastokinematische Basis, die zum Grundverständnis der FE- Methode benötigt wird erläutern und anwenden • können ein kommerzielles FEM-Programm für grundlegende, mechanische Leichtbau-Fragestellungen einsetzen • sind in der Lage, anhand der Ergebnisse den mechanischen Beanspruchungszustand in der untersuchten Baugruppe vollständig zu analysieren und eine Optimierung der Gestalt durchführen • sind in der Lage erste einfache nichtlineare FEM-Analysen durchzuführen.

Lehrmethoden Vorlesung und überwiegend PC-basierte Übung

Prüfungsform • mündliche Prüfung ggf. mit PC-Einsatz (30-60 min)

Voraussetzungen

Literaturempfehlung - to be determined

Workload Veranstaltungen (3 SWS): 36 h Studentische Vor- und Nachbereitung: 44 h Prüfungsvorbereitung: 40 h

Summe: 120 h

69

Modulname Simulation von Kfz-Systemen SKS

Credits 4

Empfohlene Einordnung Bachelor 5./6. Semester

Dozent/in Prof. Dr.-Ing. R. Jendges

Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. R. Jendges

Lehrinhalte • fahrzeugtechnisch relevante Simulationsprogramme (für MKS (Matlab, Adams, DSHPlus etc.) und kontinuierliche Systeme (Comsol, Abacus etc.))

• Simulationsprobleme und Lösungsverfahren Klassifikation, Lösungsverfahren, iterative Verfahren und Relaxationsverfahren, autonome Systeme, Schwingungsprobleme

• Methoden der Modellbildung reale und Computermodelle, physikalische und andere Systeme, analytische/numerische Modelle, diskrete/kontinuierliche Systeme

• Programmerstellung

• Simulation und Verifikation

Learning Outcome,

Kompetenzen

Die Studierenden

• kennen die wesentlichen Eigenschaften kommerzieller Softwarewerkzeuge zur Simulation von Fahrzeugsystemen

• können entsprechende Simulationssysteme einsetzen und die Simulationsergebnisse interpretieren

• sind in der Lage Lösungsverfahren für lineare und nichtlineare Problemstellungen einzuordnen und zu bewerten

• können elementare Lösungsverfahren für lineare und nichtlineare Differentialgleichungssysteme programm-technisch umsetzen

Lehrmethoden • Präsenzlehre

• Lernen in Kleingruppen

• Praktika / regelmäßige Feedbackgespräche

• Präsentation und Dokumentation

Praktikumsversuche -

Prüfungsform • Praktika/ Feedbackgespräche/ Präsentation /Dokumentation (50%)

• mündliche Prüfung (45 min.) (50%)

Voraussetzungen Ingenieurmathematik I bis III

Literaturempfehlung Bratley, P.; Bennet, L.F., “A Guide to Simulation”, New York, Springer, 1987

Hageman, L.A.; Young, D.M., „Applied Iterative Methods“, Dover Publications, 2004

Hairer, E.; Wanner G., „Solving ODEs II, Stiff and Differential-Algebraic Problems“, Berlin, Springer, 2002

Workload V/Ü P

Veranstaltungen (4 SWS): 60 h 30 h 30 h

Selbststudium incl. Prüfungsvorbereitung: 60 h

Summe: 120 h

Fachhochschule Köln Cologne University of Applied Sciences ... · Fahrzeugschwingungen und...

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