Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Definition, Validierung und Diskussion einer Methodik zur Berechnung der Bremsenkühlung an Kraftfahrzeugscheibenbremsen. Zunächst wird hierzu ein Überblick über die publizierten Verfahren und zur Berechnung der Strömung im Bremsen- und Radbereich, sowie zu Wärmeübergangsberechnungen an Bremsscheiben gegeben. Wichtige Erkenntnis hierbei ist, dass ein validierter Prozess zur Bestimmung des Abkühlverhaltens noch nicht veröffentlicht ist. Anschließend werden der prinzipielle Aufbau einer Kfz-Scheibenbremsanlage beschrieben und grundlegende thermische Eigenschaften der Bremsanlage diskutiert. Zur Quantifizierung des eher abstrakten Begriffs Bremsenkühlung ist dann die Definition von verständlichen Größen erforderlich. Hierzu muss zunächst ein passender Fahrzyklus definiert werden. Bei der gewählten Konstantfahrtkühlung kann als Kenngröße die Abkühlzeit unter Konstantfahrt ohne weitere Wärmezufuhr von einer Start- auf eine Zieltemperatur erfolgen. Zur Auswertung der Abkühldaten werden weiterhin einige dimensionslose Kennzahlen definiert. Diese dienen der einfachen und allgemeingültigeren Erklärung von Zusammenhängen und der Reduzierung von Umgebungseinflüssen bei der Ergebnisdarstellung. Wichtige neu eingeführte Kennzahlen sind die dimensionslose Abkühlzeit, die normierte dimensionslose Abkühlzeit und die Strahlungszahl. Die verwendete CFD-Simulationsmethode wird eingehend beschrieben. Die Validierung des Berechnungsverfahrens erfolgt dann in drei Schritten. Zunächst wird die Plausibilität der Strömungsberechnungsergebnisse anhand von Ergebnissen aus Windkanalmessungen untersucht. Hierfür werden der Aeroakustikwindkanal der Universität Stuttgart sowie die verwendeten Messtechniken kurz vorgestellt. Die Ergebnisse an der rückspringenden beheizten Stufe und am quer angeströmten heißen Zylinder werden anhand von Erkenntnissen aus der Literatur validiert. Im dritten Schritt werden thermische Größen aus der Rechnung mit experimentellen Daten aus Thermowindkanal und Straßenmessung verglichen.
Ein Beitrag zur Berechnung der Bremsenkühlung an Kraftfahrzeugen
2009
140 Seiten, Bilder, Tabellen, 134 Quellen
Theses
German
Ein Beitrag zur Berechnung der Bremsenkühlung an Kraftfahrzeugen
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