Abschlussarbeit M Bereich Powertrain Entwicklung - Stuttgart, Deutschland - Mercedes-Benz AG

Mercedes-Benz AG

Geprüftes Unternehmen

Stuttgart, Deutschland

vor 2 Wochen

Geschrieben von:

Lena Wagner

beBee Recruiter

Beschreibung

**Aufgaben**:
Unser Bereich ist Test
- und Kompetenzzentrum für den Auf
- und Umbau von Powertrains, den Fahrzeugumbau und für das Prüffeld Powertrain.

In unserer Abteilung werden Aggregate und Komponenten geprüft, das Team Versuchsengineering betreut die Verbrennungsanalyse, DoE und die optische Diagnostik im Prüffeld und Fahrzeug.

Das Team Versuchsengineering arbeitet in den Motorlaboren an Fragestellungen zur Entwicklung der neuen Generation von hybriden und vollelektrischen Antriebssträngen. Dies beinhaltet sowohl Ottomotoren mit Benzin-Direkteinspritzung als auch Elektromotoren. Grundlegendes Ziel ist die Verbesserung des Wirkungsgrades des Antriebsstrangs. Hier liegt der Fokus je nach Motorprojekt auf Thermodynamik oder Reibung. Zu diesem Zweck werden dort Transparentaggregate betrieben, die eine direkte Visualisierung und Analyse der innermotorischen Vorgänge möglich machen. Eingesetzte optische Diagnoseverfahren sind z.B. die Particle Image Velocimetry zur Strömungsmessung, Streulicht
- und Fluoreszenz-Verfahren zur Kraftstoff
- und Ölvisualisierung.

Kompakte Antriebs-Elektromotoren für künftige Fahrzeuggenerationen zeichnen sich besonders durch hohe Leistungsdichten aus. Zur Bereitstellung ausreichender Dauerleistung bei permanent erregten Maschinen als auch zu Vermeidung einer Entmagnetisierung ist eine effiziente Öl-Innenkühlung unumgänglich.

Die Zweiphasenströmung im Innern der Maschine beeinflusst nicht nur den Wärmehaushalt, sondern kann auch Auswirkungen auf die auftretenden Schleppverluste der elektrischen Maschine haben. Das Verständnis der Zusammenhänge zwischen Fluidströmung, Wärmeübergängen und mechanischen Verlusten ist unumgänglich für die Optimierung des Elektromotordesigns. Zu diesem Zweck wird bei Mercedes-Benz in einem Motorlabor ein modular aufgebautes, optisch zugängliches Modell eines Elektromotors betrieben, mit dem Teilprozesse der Fluidströmung sowie der Wärmeübergänge bei realistischen Betriebsbedingungen analysiert werden können. Dabei werden sowohl konventionelle als auch optische Messtechniken inklusive High-Speed Diagnostik genutzt.

**Diese Herausforderungen kommen auf Sie zu**:
Im Verlauf der Masterarbeit soll zunächst ein Experiment in herausfordernder Umgebung (optische Zugänglichkeit, Verschmutzung der Zugänge, Reflexionen) zur Visualisierung von Ölströmen und Ölfilmen betrieben und ggf. optimiert werden. Ziel der optischen Messungen ist die Charakterisierung der Ölbenetzung verschiedener Bauteile in Korrelation mit der resultierenden Kühlwirkung. Die quantitative Auswertung und statistische Aufbereitung erfolgt mittels digitaler Bildverarbeitung in der Kamera-Software DaVis oder Matlab.
Wesentlicher Teil der Arbeit ist auch die Auswertung und Darstellung einer Vielzahl von erfassten skalaren Messwerten wie Temperaturen und Volumenströmen. Neben einer Standardisierung der Darstellung sollen auch charakteristische Werte bzw. Kennzahlen genutzt werden, die zur besseren Vergleichbarkeit von Messungen bei unterschiedlichen Randbedingungen beitragen.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, die umfassenden Parameter-Variationen mit einem Design-of-Experiment-Ansatz durchzuführen, um dadurch die wichtigsten Einflussfaktoren und mögliche Optimierungen aufzuzeigen. Hier soll die an anderen Prüfständen etablierte Methode übertragen werden. Dies beinhaltet die frühzeitige Berücksichtigung im Versuchsplan, geeignete Umsetzung des Ablaufs im Prüfstandsystem und die statistische Auswertung der Daten.
Die Arbeit erfordert Geschick bei praktischen Arbeiten im Labor und bietet die Möglichkeit, einen fundierten Einblick in die verschiedenen Tätigkeiten entlang der Messkette zu erhalten. D.h. vom Aufbau des Experiments, Justage und Messung im Labor über Auswertung der Rohdaten bis zur Aufbereitung und Präsentation in Projektbesprechungen. Weiterhin ist Freude am praktischen Arbeiten im Labor erforderlich.

**_Hier die wesentlichen Aufgaben in Stichworten:

- **
- _Betrieb und ggf. Optimierung eines experimentellen Aufbaus zur Visualisierung von Ölströmen und Ölfilmen im Motor _
- _Justage, Durchführung der Messungen, Datenaufbereitung der Prüfstands
- und Kamera-Daten _
- _Charakterisierung der Ölbenetzung verschiedener Bauteile in Korrelation mit der resultierenden Kühlwirkung. Nutzung von geeigneten charakteristischen Werte bzw. Kennzahlen _
- _Quantitative Auswertung und statistische Aufbereitung der skalaren Daten, Standardisierung der Darstellung _
- _Durchführung von Parameter-Variationen mit einem Design-of-Experiment-Ansatz: Erstellung Versuchsplan, geeignete Umsetzung des Ablaufs im Prüfstandsystem und die statistische Auswertung der Daten- Die endgültige Themenfindung erfolgt in Absprache mit der Hochschule, Ihnen und uns. _

**_Qualifikationen _**:

- _Studiengang im Bereich Maschinenbau, Fahrzeugtechnik, Physik, Elektrotechnik einen vergleichbaren Studiengang _
- _Sichere Deutsch
- und Englischkenntnisse in Wort