Universität Stuttgart Fakultät Maschinenbau. Modulhandbuch. Module des Master - Studiengangs Fahrzeug- und Motorentechnik

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1 1 Universität Stuttgart Fakultät Maschinenbau Modulhandbuch Module des Master - Studiengangs Fahrzeug- und Motorentechnik Stand: Seite 1 von 402

2 2 Inhaltsverzeichnis 1. Profil und Organisation... 4 Einführung... 5 Aufbau des Studiums... 5 Lehrsemester (1. und 2. Semester)... 6 Selbsstudium (3. und 4. Semester) Beurlaubung Informationen und Auskünfte Übersichtspläne Spezialisierungen und Grundfächer Kraftfahrzeuge Kraftfahrzeugmechatronik Softwaretechnik II Verbrennungsmotoren Agrartechnik Elektrotraktion Fabrikbetrieb Karosseriebau Konstruktionstechnik Methoden der Modellierung und Simulation Regelungstechnik Schienenfahrzeuge Straßenverkehr Strömungsmechanik Technische Dynamik Wärmeübertragung in der Fahrzeugtechnik Pflichtmodule mit Wahlmöglichkeit Betriebsfestigkeit in der Fahrzeugtechnik Boundary Element Methods in Statics and Dynamics Brennstoffzellentechnik, Grundlagen, technik und Systeme Design und Fertigung mikro- und nanoelektronischer Systeme Elektrische Antriebe Energie- und Umwelttechnik Grundlagen der Heiz- und Raumlufttechnik Energetische Anlagenbewertung und Lüftungskonzepte Grundlagen der Keramik und Verbundwerkstoffe Grundlagen der Kunststofftechnik Leichtbau Partikeltechnik in der Mehrphasenströmung Methode der finiten Elemente in Statik und Dynamik Grundlagen der Mikrosystemtechnik Grenzflächenverfahrenstechnik und Nanotechnologie Biologische und chemische Verfahren für die industrielle Nutzung von Biomasse Grundlagen der Thermischen Strömungsmaschinen Methoden der Werkstoffsimulation Pflichtmodule Seite 2 von 402

3 3 FMT-Seminar Studienarbeit Industriepraktikum Master-Arbeit Masterarbeit Schlüsselqualifikationen (fachübergreifend) Seite 3 von 402

4 4 1. Profil und Organisation (Studienplan) des Master - Studiengangs Fahrzeug- und Motorentechnik Stand: 29. November 2010, DJS Herrausgegeben von der Studienkommission Fahrzeug- und Motorentechnik auf der Basis der geltenden Studien- und Prüfungsordnungen Angaben ohne Gewähr. Maßgeblich sind die jeweils gültige Prüfungsordnung und die zugehörigen Modulbeschreibungen Inhalt: 1. Einführung 2. Aufbau des Studiums 3. Lehrsemester (1. und 2. Semester) Spezialisierung und Grundfach Pflichtfachmodul mit Wahlmöglichkeit 4. Selbsstudium (3. und 4. Semester) Studienarbeit und FMT-Seminar Industriepraktikum Masterarbeit 5. Beurlaubung 6. Informationen und Auskünfte 7. Übersichtspläne - Seite 4 von 402

5 5 Einführung Die Fahrzeug- und Motorentechnik ist ein bedeutender Zweig unserer Wirtschaft. Der Transport von Gütern im Nah- und Fernverkehr und ganz besonders die Mobilität des Einzelnen sind unverzichtbare Elemente unseres täglichen Lebens. Die ständig steigende Zahl der Fahrzeuge auf unseren Straßen, die daraus resultierende zunehmende Belastung unserer Umwelt durch Lärm, gasförmige und feste Schadstoffe, die begrenzte Verfügbarkeit der Primärenergie sowie der Verbrauch der Rohstoffe haben die Anforderungen an die Fahrzeuge und ihre Antriebsquellen in den vergangenen Jahren stark verändert und vervielfacht. Ingenieurinnen und Ingenieure in der Fahrzeug- und Motorentechnik sind heute aufgefordert, neue Produkte umwelt-, ressourcen- und kundenfreundlich zu gestalten. Die Produkte sind dadurch gekennzeichnet, dass sie einerseits zunehmend mechanische, elektronische und informationstechnische Komponenten zu sogenannten mechatronischen Systemen integrieren und andererseits Nutzungs- und Recyclingaspekte im Rahmen der Betrachtung von Produktlebenszyklen berücksichtigen. Hierbei werden ganzheitliche Betrachtungsweisen hinsichtlich technischer, ökonomischer und ökologischer Zusammenhänge gefordert. Der Studiengang Fahrzeug- und Motorentechnik ermöglicht ein strukturiertes, interdisziplinäres und zielorientiertes Studium. Die Ausbildung befähigt nicht nur zur Lösung konkreter industrieller Aufgaben sondern auch zur grundsätzlichen Analyse und Lösung von Problemen. In der industriellen Entwicklung gibt es auch in der Zukunft noch zahlreiche Aufgaben auf diesem Gebiet. Ausführliche Informationen rund um das Studium finden sich unter: Aufbau des Studiums Die Fakultäten des Maschinenbaus (Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik und Fakultät 7 Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik ) tragen diesen Studiengang. Sie werden unterstützt durch Universitätslehrer der Mathematik, Physik, Chemie und Elektrotechnik. Die Fakultätsräte haben für die mit Lehre und Studium zusammenhängenden Aufgaben die Studienkommission Fahrzeug- und Motorentechnik eingesetzt. Deren Aufgabe ist es insbesondere, Empfehlungen zur Weiterentwicklung von Inhalt und Form des Studiums sowie zur Verwendung der für Studium und Lehre vorgesehenen Mittel zu erarbeiten und die Evaluation der Lehre unter Einbeziehung studentischer Veranstaltungskritik zu organisieren. Das Studium ist für eine Regelstudienzeit von 4 Semestern konzipiert. Das erste Semester dient weitestgehend einer Homogenisierungsphase, um allen Studierenden die Möglichkeit zu geben, jene Grundkenntnisse, welche ein Bachelor der Fahrzeug- und Motorentechnik schon besitzt, nachzuholen. Während des ersten und zweiten Semesters findet dann die Spezialisierung in zwei Fachgebieten statt. Im dritten Semester dient das Industriepraktikum und die Studienarbeit einer weiteren Vertiefung. Im vierten Semester erfolgt der Abschluss mit der Masterarbeit, die üblicherweise in einer der beiden Spezialisierungen (vgl. Abb. 1) angefertigt wird. Sonstige Regelungen und Fristen enthält 23 Allgemeiner Teil der Prüfungsordnung. - Seite 5 von 402

6 6 Es wird aufgrund des Aufbaus des Studiums und der Veranstaltungen das Studium im Wintersemester zu beginnen. Erlaubt ist auch der Beginn im Sommersemester. Makrostruktur M.Sc. Fahrzeug- und Motorentechnik Universität Stuttgart, Stand Version 8g 1. Semester 2. Semester 3. Semester 4. Semester Legende Grundfach Spez. 1 (1) 6 LP Kern- / Kern- / Ergänzungsfach Ergänzungsfach 6 LP Ergänzungsfach gesamt 12 LP (2) Grundfach Spez. 2 (1) 3 LP 3 LP Kern- / Kern- / Ergänzungsfach Ergänzungsfach = Vertiefungsmodule (51 LP) = Schlüsselqualifikationen (3 LP) = Spezialisierungsmodule (36 LP) Es gibt zwei Spezialisierungen mit jeweils 18 LP: = Spezialisierungsfach 1 = Spezialisierungsfach 2 Vorgaben für Spezialisierungen: - min. ein Kernfach (mind. 6 LP) - min. ein Ergänzungsfach (mind. 6 LP) = Masterarbeit (30 LP) Die Studienarbeit ist im Regelfall in einem Spezialisierungsfach, die Masterarbeit im Anderen anzufertigen. (1) falls schon im Bachelor gehört: Auswahl aus dem restlichen Grundfach-katalog 6 LP Ergänzungsfach Ergänzungsfach Industriepraktikum (12 Wochen) gesamt 12 LP (2) Pflichtfach mit Pflichtfach mit Studienarbeit Wahlmöglichkeit Wahlmöglichkeit 12 LP 6 LP 6 LP 12 LP Schlüsselqualifikation FMT-Seminar Masterarbeit (fachübergreifend) (Kompetenzber. 1 bis 5) 3 LP 3 LP 30 LP (2) mögliche Kombinationen: - 1 x 12 LP Modul - 2 x 6 LP Module - 1 x 3 LP + 1 x 9 LP Module - 2 x 3 LP + 1 x 6 LP Module Summe: 30 LP Summe: 33 LP Summe: 27 LP Summe: 30 LP Gesamtzahl der Leistungspunkte = 120 (Die Zahlen bedeuten "Leistungspunkte eines Moduls pro Semester") Abbildung 1: Makrostruktur des Masterstudienganges Fahrzeug- und Motorentechnik Lehrsemester (1. und 2. Semester) Spezialisierungen und Grundfach Es sind zwei Spezialisierungen zu wählen (siehe Kataloge Spezialisierungen FMT und Spezialisierungen ), wobei mindestens eine Spezialisierung aus dem Katalog Spezialisierungen FMT auszuwählen ist. Zu jeder gewählten Spezialisierung ist ein sog. Grundfach zu wählen (siehe Katalog Grundfächer ). Ist das Grundfach schon aus dem Bachelorstudium erfolgreich geprüft oder anerkannt, so ist anstatt des Grundfaches ein beliebiges anderes Grundfach aus dem Katalog Grundfächer auszuwählen. Es kann maximal nur ein Grundfach für jede Spezialisierung gewählt werden. Näheres zu den einzelnen Spezialisierungen steht im Anhang. - Seite 6 von 402

7 7 Katalog Spezialisierungen FMT 1 Kraftfahrzeuge IVK Prof. Wiedemann 2 Kraftfahrzeug-Mechatronik IVK Prof. Reuss 3 Verbrennungsmotoren IVK Prof. Bargende Katalog Spezialisierungen 4 Agrartechnik Univ. Prof. Böttinger Hohenheim 5 Elektrotraktion ILEA Prof. Parspour 6 Fabrikbetrieb IFF Prof. Westkämper 7 Konstruktionstechnik IKTD, IMA Profs. Bertsche, Binz, Haas, Maier 8 Methoden der Modellierung HLRS Prof. Resch und Simulation 9 Karosseriebau IFU Prof. Liewald 10 Regelungstechnik IST Prof. Allgöwer 11 Schienenfahrzeuge LFS Profs. Bögle, Bertsche 12 Straßenverkehr ISV Prof. Ressel 13 Strömungsmechanik IHS Prof. Riedelbauch 14 Technische Dynamik ITM Prof. Eberhard 15 Wärmeübertragung in Fahrzeugen ITW Prof. Müller- Steinhagen Tabelle 1: Katalog Spezialisierungen FMT und Katalog Spezialisierungen Grundfach (6LP) 1 Kraftfahrzeuge I+II (Wiedemann) 2 Kraftfahrzeugdynamik (Wiedemann/Widdecke/Neubeck) (1) 3 Kraftfahrzeugmechatronik I+II (Reuss) 4 Grundlagen der Verbrennungsmotoren (Bargende) 5 Motorische Verbrennung und Abgase Dozent, Institut Wiedeman n (IVK) Wiedeman n, Widdecke, Neubeck (IVK) Reuss (IVK Bargende (IVK) Schmidt, Fußhoeller Zuordnung zu Spezialisierung Kraftfahrzeug e Kraftfahrzeug e Kraftfahrzeugmechatronik Verbrennungsmotoren Verbrennungsmotoren Bemerkungen Nur wählbar, wenn Kraftfahrzeuge I/II geprüft oder anerkannt ist Empfehlung, falls schon geprüft oder anerkannt : Grundfach zur Regelungstechnik Nur wählbar, wenn Grundlagen der - Seite 7 von 402

8 8 (Schmidt/Fußhoeller) (1) (IVK) Verbrennungsmotoren schon geprüft oder anerkannt ist 6 Ackerschlepper und Ölhydraulik (Böttinger) 7 Elektrische Maschinen I (Parspour) 8 Grundlagen der Umformtechnik (Liewald) 9 Werkzeuge der Blechumformung (Wagner) (1) 10 Methodische Produktentwicklung (Binz) 11 Modellierung, Simulation und Optimierungsverfahren (Resch) 12 Konzepte der Regelungstechnik (Allgöwer) 13 Schienenfahrzeugtechnik und Betrieb (Bögle) 14 Technik spurgeführter Fahrzeuge I (Bögle) (1) 16 Verkehrsplanung und Verkehrstechnik (ressel) 17 Verkehrstechnik und Verkehrsleittechnik (Ressel) (1) 18 Maschinendynamik (Eberhard) 19 Grundlagen der Wärmeübertragung (Spindler/Heidemann) Böttinger (Uni Hohenhei m) Parspour (ILEA) Liewald (IFU) Wagner (IFU) Binz (IKTD)) Resch (IHR) Allgöwer (IST) Bögle (LFS/IMA) Bögle (LFS/IMA) Technische Dynamik Methoden der Modellierung und Simulation Karosserieba u Karosserieba u Konstruktionstechnik Methoden der Modellierung und Simulation Regelungstechnik Schienenfahrzeuge Schienenfahrzeuge 15 Fluidmechanik I (Riedelbauch) Riedelbauch (IHS) Friedrich, Ressel (ISV) Friedrich, Ressel (ISV) Strömungsmechanik Straßenverke hr Straßenverke hr Eberhard (ITM) Müller- Steinhagen, Wärmeübertragung in der Fahrzeug- - Seite 8 von 402 Nur wählbar, wenn Grundlagen der Umformtechnik schon geprüft oder anerkannt ist Nur wählbar, wenn Grundlagen der Schienenfahrzeugtec hnik schon geprüft oder anerkannt ist Nur wählbar, wenn Verkehrsplanung und Verkehrstechnik schon geprüft oder anerkannt ist

9 9 20 Wärmetechnische Grundlagen der Kraftfahrzeuge (Spindler/Heidem Spindler (ITW) Müller- Steinhagen, Spindler (ITW) technik Wärmeübertragung in der Fahrzeugtechnik Nur wählbar, wenn Grundlagen der Wärmeübertragung schon geprüft oder anerkannt ist Tabelle 2: Katalog Grundfach Pflichtfachmodul mit Wahlmöglichkeit Aus oben genannten Katalog können zwei ausgewählt werden Pflichtfächer mit Wahlmöglichkeit Dozent, Institut 1 Betriebsfestigkeit in der Fahrzeugtechnik (Ross) Roos (IMWF) 2 Boundary Element Methods (Gaul) Gaul 3 Brennstoffzellentechnik (Friedrich) Friedrich (DLR) 4 Design und Fertigung mikro- und nanoelektronischer Bungartz (IMS) Systeme (Burghartz) 5 Elektrische Antriebe (Roth-Stielow) Roth-Stielow (ILEA) 6 Energie und Umwelttechnik (Scheffknecht) Scheffknecht (IFT) 7 Grundlagen der Heiz- und Raumlufttechnik Schmidt (IGE) (Schmidt) 8 Energetische Anlagenbewertung und Lüftungskonzepte Schmidt (IGE) 9 Grundlagen der Keramik und Verbundwerkstoffe Gadow (Gadow) 10 Grundlagen der Kunststofftechnik (Bonten) Bonten (IKT) 11 Leichtbau (Roos) Roos (IMWF) 12 Partikeltechnik in der Mehrphasenströmung (Piesche) Piesche (IMV) 13 Methoden der finiten Elemente (Gaul) Gaul 14 Mikrosystemtechnik (Sandmaier) Sandmaier 15 Grenzflächenverfahrenstechnik und Nanotechnologie Hirth (IGB) Chemie und Physik der Grenzflächen und Na- nomaterialien (Hirth) 16 Thermische Strömungsmaschinen (Casey) Casey (ITSM) 17 Methoden der Werkstoffsimulation (Schmauder) Schmauder (IMWF) 18 Biologische und chemische Verfahren für die industrielle Hirth (IGB) Nutzung von Biomasse (Energieträger und Chemieroh-stoffe) (Hirth) 19 Betriebsfestigkeit in der Fahrzeugtechnik (Ross) Roos (IMWF) Tabelle 3: Katalog Pflichtfach mit Wahlmöglichkeit - Seite 9 von 402

10 10 Selbsstudium (3. und 4. Semester) Studienarbeit und FMT-Seminar Des Weiteren ist, vorzugsweise im dritten Semester, das FMT-Seminar zu belegen. Im Rahmen dieses Seminars ist ein eigener Vortrag über ca. 30 Minuten Dauer abzuleisten. Der Inhalt des Vortrages hängt mit der Studienarbeit zusammen. Die Dauer der Studienarbeit beträgt ca. 360 Stunden, so dass sowohl das Industriepraktikum, die Studienarbeit als auch das FMT-Seminar im dritten Semester belegt werden können. Diee Studienarbeit und das FMT-Seminar sind gleichzeitig beim Prüfungsamt anzumelden, da beide Module eng miteinander zusammen hängen. Industriepraktikum Ein wichtiger Bestandteil des Studiums ist das Industriepraktikum. Die praktische Ausbildung in Industriebetrieben ist förderlich zum Verständnis der Vorlesungen und Übungen. Der Praktikant wird so eingesetzt, dass er bereits vorhandenes Wissen im Rahmen ingenieursmäßigen Arbeitens einsetzt und festigt. Ein weiterer Aspekt liegt im Erfassen der soziologischen Seite des Betriebsgeschehens. Der Praktikant soll den Betrieb auch als Sozialstruktur verstehen und das Verhältnis zwischen Führungskräften und Mitarbeitern kennen lernen, um so seine künftige Stellung und Wirkungsmöglichkeit richtig einzuordnen. Einzelheiten zum Industriepraktikum enthält die Praktikumsrichtlinie Maschinenbau, die auch für den Studiengang Fahrzeug- und Motorentechnik gilt. Es wird dringend empfohlen, das Praktikum im 3. Semester abzuleisten, da dieses speziell hierfür vorlesungs- und prüfungsfrei gestaltet wurde. Beurlaubung Ausführliche Information hierzu unter: - Seite 10 von 402

11 11 Informationen und Auskünfte # Studiendekan: Prof. Dr.-Ing. J. Wiedemann Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen (IVK) Pfaffenwaldring 12, Stuttgart (Vaihingen) Tel: 0711 / Sprechstunde: Nach Vereinbarung, um telefonische Anmeldung wird gebeten. jochen.wiedemann@ivk.uni-stuttgart.de # Studienberatung: Dr.-Ing. B. Bäuerle Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen Pfaffenwaldring Stuttgart Tel: 0711 / Sprechstunde: Dienstag und Donnerstag, Uhr bernhard.baeuerle@ivk.uni-stuttgart.de # Prüfungsausschuss: Prof. Dr.-Ing. G. Baumbach Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) Pfaffenwaldring Stuttgart (Vaihingen) Tel: 0711 / baumbach@ivd.uni-stuttgart.de # Prüfungsamt: Naturwissenschaftliches Zentrum (NWZ), Pfaffenwaldring 57, Frau R. Käfer,Tel: Öffnungszeiten; Mo, Di, Do, Fr Uhr; Mi Uhr Informationen: # Vorlesungsverzeichnis für das aktuelle Semester, ca. 2 Wochen vor Vorlesungsbeginn im Buchhandel erhältlich. Im Vorlesungsverzeichnis für das Wintersemester ist der Personalteil der Hochschulverwaltung, der Fakultäten und der Institute enthalten. Übersichtspläne - Seite 11 von 402

12 12 Universität Stuttgart Übersichtsplan des Studiengangs M.Sc. Fahrzeug- und Motorentechnik Frau/Herr.. Name Vorname Matr.-Nr. Geb.-Datum SS/WS 20.. im.. Fachsemester Anschrift Telefon. . Die Spezialisierungsfächer und Pflichtfächer müssen spätestens bis zum Ende des 1. Semesters festgelegt werden 1. Spezialisierungsfach: Bei Frau/Herr Professor..... Prüfungsnummer SF:... Studienarbeit:... Datum/Unterschrift Student/in Datum/Unterschrift Professor/in Datum/Unterschrift Prüfungsamt 2. Spezialisierungsfach: Bei Frau/Herr Professor..... Prüfungsnummer SF:... Studienarbeit:... Datum/Unterschrift Student/in Datum/Unterschrift Professor/in Datum/Unterschrift Prüfungsamt Nr. Pflichtfächer m/o Wahl Umfang (LP) Prüf.-Nr. Die nichttechnischen Fächer (SQ) können bis zum Ende des 2. Semesters festgelegt werden. Schlüsselqualifikation [Leistungsnachweise] Umfang (SWS) Prüf.-Nr. Dieser Übersichtsplan ist als Original beim Studierenden im Studienbuch zu hinterlegen (nach Gegenzeichnung durch das Prüfungsamt wird eine Kopie beim Prüfungsamt abgelegt). - Seite 12 von 402

13 13 Universität Stuttgart Übersichtsplan zu umseitigen Spezialisierungsfächer des Studiengangs M.Sc. Fahrzeug- und Motorentechnik (zur Abzeichnung des Spezialisierungsfaches beim jeweiligen Institut vorlegen) Frau/Herr.. Name Vorname Matr.-Nr. Geb.-Datum SS/WS 20.. im.. Fachsemester Anschrift Telefon. . Genehmigung vor Anmeldung der ersten Prüfung im 1. bzw. 2. Spezialisierungsfach (SF) vom jeweiligen Professor/in erforderlich Grundfach zum 1 SF Dozent LP Änderung genehmigt. 1. Spezialisierungsfach: Kern-/Ergänzungsfächer Dozent LP KF EF Änderungen genehmigt Summe Datum/Unterschrift Student/in Datum/Unterschrift Professor/in Grundfach zum 2 SF Dozent LP Änderung genehmigt. 2. Spezialisierungsfach: Kern-/Ergänzungsfächer Dozent LP KF EF Änderungen genehmigt Summe Datum/Unterschrift Student/in Datum/Unterschrift Professor/in - Seite 13 von 402

14 14 Universität Stuttgart Übersichtsplan zu Veranstaltungscontainern des Studiengangs M.Sc. Fahrzeug- und Motorentechnik (zur Abzeichnung des Spezialisierungsfaches beim jeweiligen Institut vorlegen) Frau/Herr.. Name Vorname Matr.-Nr. Geb.-Datum SS/WS 20.. im.. Fachsemester Anschrift Telefon. . Genehmigung vor Anmeldung der ersten Prüfung im Spezialisierungsfach (SF) vom jeweiligen Professor/in erforderlich Spezialisierungsfach: Änderungen genehmigt Veranstaltungscontainer LP.... Veranstaltung / Vorlesung Dozent SWS Summe. Datum/Unterschrift Student/in. Datum/Unterschrift Professor/in - Seite 14 von 402

15 15 Universität Stuttgart Übersichtsplan zu Veranstaltungscontainern des Studiengangs M.Sc. Fahrzeug- und Motorentechnik (zur Abzeichnung des Spezialisierungsfaches beim jeweiligen Institut vorlegen) Frau/Herr.. Name Vorname Matr.-Nr. Geb.-Datum SS/WS 20.. im.. Fachsemester Anschrift Telefon. . Genehmigung vor Anmeldung der ersten Prüfung im Spezialisierungsfach (SF) vom jeweiligen Professor/in erforderlich Spezialisierungsfach: Änderungen genehmigt Veranstaltungscontainer LP.... Veranstaltung / Vorlesung Dozent SWS Summe. Datum/Unterschrift Student/in. Datum/Unterschrift Professor/in - Seite 15 von 402

16 16 2. Spezialisierungen und Grundfächer - Seite 16 von 402

17 17 Kraftfahrzeuge Spezialisierungsfach Verantwortlicher Professor Auskünfte Kraftfahrzeuge Automotive Engineering Wiedemann Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen (IVK) Pfaffenwaldring 12, Stuttgart Tel.: 0711 / jochen.wiedemann@ivk.uni-stuttgart.de Homepage: Modulcontainer Grundfach: Modulnummer (aus LSF) Dozent Benennung LP SWS Turnus Wiedemann Kraftfahrzeuge I+II (1) 6 4 WS Wiedemann Widdecke Neubeck Grundlagen der Fahrzeugdynamik 6 4 SS/WS (2) (1) Muss belegt werden, wenn noch nicht im Bachelor geprüft oder anerkannt. (2) Nur wählbar, wenn Grundfachmodul Kraftfahrzeuge I+II aus dem Bachelorstudium geprüft/anerkannt ist. Modulcontainer Kernfächer: Modulnummer (aus LSF) Dozent Benennung LP SWS Turnus Wiedemann Widdecke Wiesebrock Grundlagen der Fahrzeugtechnik 6 4 SS Modulcontainer Ergänzungsfächer: Modulnummer (aus LSF) Dozent Benennung LP SWS Turnus Verschiedene Spezielle Kapitel der Fahrzeugtechnik (3) 12 8 WS/SS (3) Es sind 8 SWS zu wählen. - Seite 17 von 402

18 18 Modul STAND: Modulname (Deutsch) Kraftfahrzeuge I+II Modulname (Englisch) Automotive Engineering I+II 2 Kürzel Leistungspunkte (LP) 6 4 Semesterwochenstunden (SWS) 4 5 Moduldauer (Anzahl der Semester) 1 6 Turnus jährlich 7 Sprache deutsch 8 Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. J. Wiedemann Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen Lehrstuhl Kraftfahrwesen Pfaffenwaldring 12, Stuttgart Tel.: 0711 / Mail: jochen.wiedemann@ivk.uni-stuttgart.de 9 Dozenten Wiedemann Widdecke MSc/BSc FMT 10 Verwendbarkeit/ Zuordnung zum Curriculum BSc Tema MSc/BSc Mach Gymnasiales Lehramt (NwT) 11 Voraussetzungen Kenntnisse aus den Fachsemestern 1 bis 4 12 Lernziele Die Studenten kennen die KFZ Grundkomponenten, Fahrwiderstände sowie Fahrgrenzen. Sie können KFZ Grundgleichungen im Kontext anwenden. Die Studenten wissen um die Vor- und Nachteile von Fahrzeug- Antriebs- und Karosseriekonzepte. 13 Inhalt Historie des Automobils, Kfz-Entwicklung, Karosserie, Antriebskonzepte, Fahrleistungen und widerstände, Leistungsangebot, Fahrgrenzen, Räder und Reifen, Bremsen, Kraftübertragung, Fahrwerk, alternative Antriebskonzepte 14 Literatur/Lernmaterialien Wiedemann, J.: Kraftfahrzeuge I+II, Vorlesungsumdruck, Braess, H.-H., Seifert, U.: Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, Vieweg, 2007 Bosch: Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 26. Auflage, Vieweg, 2007 Reimpell, J.: Fahrwerkstechnik: Grundlagen, Vogel-Fachbuchverlag, Seite 18 von 402

19 19 Basshuysen, R. v., Schäfer, F.: Handbuch Verbrennungsmotor, Vieweg, 2007 Lehrveranstaltungen und Kraftfahrzeuge I+II; 15 Lehrformen (Deutsch) 3 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung Lehrveranstaltungen und Automotive Engineering I+II, lecture 3 SWS, exercises Lehrformen (Englisch) 1 SWS 16 Präsenzzeit: 56 h Abschätzung des Arbeitsaufwandes Selbststudium, Prüfungsvorbereitung: 124 h Gesamt: 180 h 17a (unbenotet) (Deutsch) keine (unbenotet) (Englisch) none 17b (benotet) (Deutsch) Kraftfahrzeuge I+II, 1.0, 120 Min. schriftlich Kraftfahrzeuge I+II (Automotive Engineering I+II), (benotet) (Englisch) 1.0, 120 Min. written 18 Grundlage für... MSc Spezialisierungsfach Kraftfahrzeuge Zusatzinformationen (optional) 19 Medienform Tafelanschrieb, PPT-Präsentationen, Overheadfolien 20 Bezeichnung der zugehörigen Modulprüfung/en und Prüfnummer/n Werden vom Prüfungsamt vergeben 21 Import-Exportmodul Anbieter (Fakultät oder Institut): Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen (IVK) Nutzer (Studiengang): - Seite 19 von 402

20 20 Modul STAND: Modulname (Deutsch) Grundlagen der Fahrzeugdynamik Modulname (Englisch) Principles of Vehicle Dynamics 2 Kürzel Leistungspunkte (LP) 6 4 Semesterwochenstunden 4 (SWS) 5 Moduldauer 2 (Anzahl der Semester) 6 Turnus jährlich, WS/SS 7 Sprache deutsch 8 Modulverantwortliche/r Nils Widdecke Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen, Lehrstuhl Kraftfahrwesen Pfaffenwaldring 12, Stuttgart Tel.: Mail: nils.widdecke@ivk.uni-stuttgart.de 9 Dozenten Neubeck Wiedemann Widdecke 10 Verwendbarkeit/ Zuordnung zum Curriculum M.Sc. FMT, Spezialisierungsmodul Spezialisierungsfach Kraftfahrzeuge, Ergänzungsfach, Pflicht, Semester 11 Voraussetzungen Kraftfahrzeuge I/II 12 Lernziele Die Studierenden kennen die grundlegenden Zusammenhänge und Einflussgrößen, welche die Fahreigenschaften eines Kraftfahrzeugs bestimmen und die Wechselbeziehung zwischen diesen Einflussgrößen. Sie kennen die grundlegenden Beschreibungsgleichungen der Aerodynamik, den Einfluss der Körperform auf die Fahrzeugumund -durchströmung sowie die versuchstechnischen Verfahren zur Simulation der Straßenfahrt im Windkanal und zur Grenzschichtkonditionierung nebst der notwendigen Messverfahren. 13 Inhalt Fahreigenschaften: Eigenschaften der Reifen, Fahrzeug-Querdynamik (Fahrverhalten), Vertikalbewegungen des Fahrzeugs (Federungsverhalten), Fahrdemonstration. Geeignete Methoden der Mechanik und - Seite 20 von 402

21 21 14 Literatur/Lernmaterialien Lehrveranstaltungen und Lehrformen (Deutsch) Lehrveranstaltungen und Lehrformen (Englisch) Abschätzung des Arbeitsaufwandes 17a (unbenotet) (Deutsch) (unbenotet) (Englisch) 17b (benotet) (Deutsch) (benotet) (Englisch) 18 Grundlage für... Zusatzinformationen (optional) Mathematik, mathematische Modelle, kombinierte Bewegungen, ausgewählte Einzelprobleme. Aerodynamik: Strömungsgleichungen, numerische Strömungssimulation, Einfluss spezieller Fahrzeugkomponenten auf Luftkräfte und -momente, spezielle Anströmbedingungen, Simulation der Straßenfahrt. Windkanal-Versuchs- und Messtechnik: Windkanalbauformen und resultierende Unterschiede zwischen Windkanal und Straße, spezielle Windkanaleffekte, Windkanalmesstechniken. Vorlesungsmanuskripte Fahreigenschaften, KFZ-Aerodynamik II, Windkanal-Versuchsund Messtechnik Mitschke, M.: Dynamik der Kraftfahrzeuge, 4. Auflage, Springer Verlag, 2004) Fahreigenschaften des Kraftfahrzeugs I + II, Vorlesung, 2 SWS Kfz-Aerodynamik II, Vorlesung, 1 SWS Windkanal-Versuchs- und Messtechnik, Vorlesung, 1 SWS Vehicle Dynamics I + II, Lecture, 2 SWS Vehicle Aerodynamics II, Lecture, 1 SWS Wind Tunnel Test and Measuring Techniques, Lecture, 1 SWS Präsenzzeit 42 h, Selbststudium und Nachbearbeitung 138 h, Gesamt 180 h keine none Grundlagen der Fahrzeugdynamik, 1.0, schriftlich 60 Minuten Grundlagen der Fahrzeugdynamik (Principles of Vehicle Dynamics), 1.0, schriftlich 60 Minuten 19 Medienform Tafelanschrieb, PPT-Präsentationen, Overheadfolien 20 Bezeichnung der zuge- Werden vom Prüfungsamt vergeben - Seite 21 von 402

22 22 hörigen Modulprüfung/en und Prüfnummer/n 21 Import-Exportmodul Anbieter (Fakultät oder Institut): Institut für verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen (IVK) Nutzer (Studiengang): - Seite 22 von 402

23 23 Modul STAND: Modulname (Deutsch) Grundlagen der Fahrzeugtechnik Modulname (Englisch) Automotive Technologies Fundamentals 2 Kürzel Leistungspunkte (LP) 6 4 Semesterwochenstunden 4 (SWS) 5 Moduldauer 1 (Anzahl der Semester) 6 Turnus jährlich, SS 7 Sprache deutsch 8 Modulverantwortliche/r Nils Widdecke Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen, Lehrstuhl Kraftfahrwesen Pfaffenwaldring 12, Stuttgart Tel.: Mail: nils.widdecke@ivk.uni-stuttgart.de 9 Dozenten Wiedemann Widdecke Wiesebrock 10 Verwendbarkeit/ Zuordnung zum Curriculum M.Sc. FMT, Spezialisierungsmodul Spezialisierungsfach Kraftfahrzeuge, Ergänzungsfach, Wahlpflicht, Semester M.Sc. Maschinenbau, Spezialisierungsmodul Spezialisierungsfach Kraftfahrzeuge, Ergänzungsfach, Wahl, Semester 11 Voraussetzungen Kraftfahrzeuge I/II 12 Lernziele Die Studierenden kennen die grundlegenden Beschreibungsgleichungen der Fahrzeugaerodynamik, den Einfluss der Körperform auf die Fahrzeugum- und -durchströmung sowie alle wesentlichen Fahrzeugkomponenten zum Antreiben, Steuern und Bremsen. 13 Inhalt Kraftfahrzeug-Aerodynamik I: Strömungsgleichungen; numerische Strömungssimulation; Luftkräfte und - momente; Einflüsse der Karosserieform; Bodengruppengestaltung; Kühlluftdurchströmung; Anströmbedingungen; Fahrbahndarstellung; Be- und Entlüftung; - Seite 23 von 402

24 24 14 Literatur/Lernmaterialien a 17b Lehrveranstaltungen und Lehrformen (Deutsch) Lehrveranstaltungen und Lehrformen (Englisch) Abschätzung des Arbeitsaufwandes (unbenotet) (Deutsch) (unbenotet) (Englisch) (benotet) (Deutsch) (benotet) (Englisch) 18 Grundlage für... Zusatzinformationen (optional) 19 Medienform 20 Bezeichnung der zugehörigen Modulprüfung/en und Prüfnummer/n 21 Import-Exportmodul Motorkühlung; Bremsenkühlung; Scheibenwischer. Kraftfahrzeug-Komponenten: Kraftübertragung: Kupplung, Getriebe, Gelenkwellen; automatische/stufenlose Getriebe; Lenkung: Lenkgetriebe, Servolenkungen, Überlagerungslenkung, Elektrische Lenkung; Bremsanlagen: Gesetzliche Vorschriften, theoretische Grundlagen, Komponenten von Betriebsbremsanlagen, Nutzfahrzeugbremsanlagen; Bremssysteme; Thermokomponenten. Vorlesungsmanuskripte Kraftfahrzeug- Komponenten, KFZ-Aerodynamik I Mitschke, M.: Dynamik der Kraftfahrzeuge, 4. Auflage, Springer Verlag, 2004) Kraftfahrzeug-Aerodynamik I, Vorlesung, 2 SWS Kraftfahrzeug-Komponenten, Vorlesung 2 SWS Vehicle Aerodynamics I, Lecture, 2 SWS Vehicle Components, Lecture, 2 SWS Präsenzzeit 42 h, Selbststudium und Nachbearbeitung 138 h, Gesamt 180 h keine none Grundlagen der Fahrzeugtechnik, 1.0, schriftlich 60 Minuten Grundlagen der Fahrzeugtechnik (Automotive Technologies Fundamentals), 1.0, written 60 minutes Tafelanschrieb, PPT-Präsentationen, Overheadfolien Werden vom Prüfungsamt vergeben Anbieter (Fakultät oder Institut): Institut für verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen (IVK) Nutzer (Studiengang): - Seite 24 von 402

25 25 Modul STAND: Modulname (Deutsch) Spezielle Kapitel der Fahrzeugtechnik Modulname (Englisch) Special Topics in Vehicles 2 Kürzel Leistungspunkte (LP) 12 4 Semesterwochenstunden 8 (SWS) 5 Moduldauer 2 (Anzahl der Semester) 6 Turnus jedes Semester 7 Sprache deutsch 8 Modulverantwortliche/r Nils Widdecke Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen, Lehrstuhl Kraftfahrwesen Pfaffenwaldring 12, Stuttgart Tel.: Mail: nils.widdecke@ivk.uni-stuttgart.de 9 Dozenten Wiedemann Widdecke Neubeck Matthes Brand Wilken Helfer Friedrich Bruhnke Bessler Noreikat Stark 10 Verwendbarkeit/ Zuordnung zum Curriculum M.Sc. FMT, Spezialisierungsmodul Spezialisierung Kraftfahrzeuge, Ergänzungsfach, Wahl, 1. und 2. Semester 11 Voraussetzungen Kraftfahrzeuge I/II 12 Lernziele Das Modul Spezielle Kapitel der Fahrzeugtechnik deckt ein sehr großes Gebiet interdisziplinärer Themenfelder ab. Der Bogen spannt sich von Zusammenhängen und Einflussgrößen, welche die Fahreigenschaften eines Kraftfahrzeugs bestimmen über aerodynamische, thermische, akustische und werkstofftechnische Fragestel- - Seite 25 von 402

26 26 13 Inhalt lungen und weiter über die Fahrzeugproduktion und -entsorgung, umwelttechnische Fragestellungen, Problemen der Energiebereitstellung bis hin zu Fahrzeug-Prüfstands- und Testeinrichtungen. Durch freie Auswahlmöglichkeit aus der Vielzahl der angebotenen speziellen Themen eröffnet sich Studierenden eine ideale Möglichkeit, sich in verschiedene Fahrzeug-Spezialisierungsgebiete einzuarbeiten. Die Studierenden verstehen sowohl grundlegende Zusammenhänge, als auch komplexe Problemstellungen verschiedener Teilbereiche am Fahrzeug, die sie auf aktuellstem Stand der Technik vermittelt bekommen. Sie verfügen in diesen Bereichen über fundierte Kenntnisse und sind damit in der Lage, komplexe Zusammenhänge zu verstehen und ihr Wissen zur Lösung spezifischer Fragestellungen am Gesamtfahrzeug anzuwenden. Fahreigenschaften I + II: Eigenschaften der Reifen, Fahrzeug-Querdynamik (Fahrverhalten), Vertikalbewegungen des Fahrzeugs (Federungsverhalten), Fahrdemonstration. Geeignete Methoden der Mechanik und Mathematik, mathematische Modelle, kombinierte Bewegungen, ausgewählte Einzelprobleme. Aerodynamik: Strömungsgleichungen, numerische Strömungssimulation, Einfluss spezieller Fahrzeugkomponenten auf Luftkräfte und -momente, spezielle Anströmbedingungen, Simulation der Straßenfahrt. Windkanal-Versuchs- und Messtechnik: Windkanalbauformen und resultierende Unterschiede zwischen Windkanal und Straße, spezielle Windkanaleffekte, Windkanalmesstechniken. Grundlagen der Fahrzeugklimatisierung: Anforderungen an Innenraumheizung, - kühlung und -entfeuchtung, Komfortkriterien, Scheibenfreihaltung, Beschlagentfernung, Enteisung, Enttauung. Planung und Konzeption von Prüfständen: Grundlagen und Definitionen; von der Prüfaufgabe zum Prüfstand; Systematik der - Seite 26 von 402

27 27 Prüfstandsarten; Prüfanlage als Gesamtsystem: Gebäude, technische Versorgungssysteme, Prüftechnik; Planungsprozess; ausgeführte Anlagen; gesetzliche Genehmigungsgrundlagen; Sondergebiete: Arbeitsschutz, Schallschutz, Erschütterungsschutz, Sicherheitstechnik; Kosten von Prüfanlagen. Projektmanagement in der Kfz-Industrie: Begriffe; Geschichtliche Entwicklung; Systemtechnik. Projektorganisation: Projektarten, Projektauftrag, Organisationskonzepte, Projektpersonal. Projektplanung: Situationsanalyse, Projektstrukturplan, Kosten- und Kapazitätsplanung, Ablauf- und Zeitplanung, Projektplanungsklausur, Netzplantechnik. Projektabwicklung: Besprechungskreise, Dokumentation, Ergebniscontrolling. Fahrzeugakustik: Mess- und Analysetechniken; Allgemeines zur Geräuschentstehung und Minderungsmaßnahmen; Antriebsgeräusche; Reifen-Fahrbahn-Geräusch; Rad-Schiene- Geräusch; Umströmungsgeräusche, Maßnahmen an der Karosserie. Problematik des Straßenverkehrslärms; Geräusche von motorisierten Zweirädern, Geräusche von alternativen Antrieben; Geräuschentwicklung von Trommel- und Scheibenbremsen; Sonstige Störgeräusche; Datenerfassung und Signalanalyse; Numerische Akustik in der Fahrzeugentwicklung; Psychoakustik; Sounddesign. Fahrzeugkonzepte: Bauweisen, Karosserie, Fahrwerk, Antriebsstrang, Werkstoffe, Herstellung, Sicherheit, Komfort, Kundenerwartung. Alternative Energieerzeugung, Motivation, Energiebedarf, Kraftstoffe, Alternative Antriebe, Fahrzeugkomponenten, Lebenszyklusanalyse. Karosserietechnik: Produkt; Historie und Gegenwart; Gesamtfahrzeug; rechnerische Simulation; Karosseriewerkstoffe; Verbindungs- und Oberflächentechnik; Bauweisen; Packaging Interieur und Exterieur; passive Sicherheit; Karosserieeigenschaften. Elektrochemische Energiespeicherung in - Seite 27 von 402

28 28 14 Literatur/Lernmaterialien Batterien: Grundlagen: Elektrochemische Thermodynamik und Kinetik, Primärsysteme (Alkali-Mangan, Zink-Luft), Sekundärsysteme (Blei, Lithium-Ionen), Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge, Portable und stationäre Anwendungen, Systemtechnik, Sicherheitstechnik, Herstellung und Entsorgung. Hybridantriebe: Gesetzliche Vorschriften bezüglich Kraftstoffverbrauch, Abgasemissionen und CO2 Ausstoß zwingen die Automobilhersteller und Zulieferer zu immer größeren Anstrengungen in der technologischen Auslegung. Die Darstellung von alternativen Hybridantrieben ist deshalb unabdingbar. Der Hybridantrieb kombiniert in idealer Weise die Vorteile von Verbrennungsmotoren und Elektroantrieben. Diese Kombination lässt eine Vielzahl von verschiedenen Antriebsstrukturen (Parallel, Seriell, Leistungsverzweigt) zu. Diese werden erläutert, Vor- und Nachteile bezüglich Kraftstoffverbrauch, Kosten, Aufwand u.s.w. aufgezeigt. Alle notwendigen Hybrid- Komponenten werden beschrieben. Hierbei haben Speicherbatterien eine herausragende Bedeutung. Hybrid-Prototypen und Serienprodukte werden vorgestellt, zukünftige Entwicklungen aufgezeigt. Kfz-Recycling: Umwelt und Ressourcen; Grundlagen und Begriffe; Recycling bei der Kfz-Produktion, während des Produktgebrauchs und am Kfz-Lebensende; Werkstoffeinsatz am Pkw; Technologieeinsatz; Recyclingprozesse; Metallrecycling; Recycling von Betriebsflüssigkeiten; Elektrik / Elektronik, Kunststoffe, Reststoffe; Umweltbilanz von Recyclingprozessen; Umsetzung Design für Recycling; Recyclinggerechte Konstruktion; Demontage- und Recyclingplanung. Nachfolgend genannte Vorlesungsskripte (z. B. Kfz-Aerodynamik II) und die dort angegebene weiterführende Literatur Wolf-Heinrich Hucho (Hrsg.) Aerodynamik des Automobils, 5. Auflage, Düsseldorf 2005, Vieweg-Verlag, ISBN , Mitschke, M.: Dynamik der Kraftfahrzeuge, 4. - Seite 28 von 402

29 29 Auflage, Springer Verlag, 2004 Aus den folgenden Lehrveranstaltungen sind 8 SWS auszuwählen und in einem Übersichtsbogen darzustellen. 15 Lehrveranstaltungen und Lehrformen (Deutsch) Fahreigenschaften des Kraftfahrzeugs I + II, Vorlesung, 2 SWS Kfz-Aerodynamik II, Vorlesung, 1 SWS Windkanal-Versuchs- und Messtechnik, Vorlesung, 1 SWS Grundlagen der Fahrzeugklimatisierung, Vorlesung, 2 SWS Planung und Konzeption von Prüfständen I + II, Vorlesung, 2 SWS Projektmanagement in der Kfz-Industrie, Vorlesung, 1 SWS Fahrzeugakustik I + II, Vorlesung, 2 SWS, Übung, 2 SWS Fahrzeugkonzepte I + II, Vorlesung, 2 SWS Karosserietechnik, Vorlesung, 2 SWS Elektrochemische Energiespeicherung in Batterien, Vorlesung, 2 SWS Hybridantriebe, Vorlesung, 2 SWS Kfz-Recycling, Vorlesung, 1 SWS From the following lectures please choose 8 SWS and sign the combination in a survey diagram. Lehrveranstaltungen und Lehrformen (Englisch) Vehicle Dynamics I + II, Lecture, 2 SWS Vehicle Aerodynamics II, Lecture, 1 SWS Wind Tunnel Test and Measuring Techniques, Lecture, 1 SWS Vehicle Air-Conditioning Basics, Lecture, 2 SWS Planning and Conception of Test Benches I + II, Lecture, 2 SWS Project Management in the Automobile Industry, Lecture, 1 SWS Vehicle Aeroacoustics I + II, Lecture, 2 SWS, Exercise, 2 SWS - Seite 29 von 402

30 30 16 Abschätzung des Arbeitsaufwandes 17a (unbenotet) (Deutsch) (unbenotet) (Englisch) 17b (benotet) (Deutsch) (benotet) (Englisch) 18 Grundlage für... Zusatzinformationen (optional) 19 Medienform 20 Bezeichnung der zugehörigen Modulprüfung/en und Prüfnummer/n 21 Import-Exportmodul Vehicle Concepts I + II, Lecture, 2 SWS Vehicle Body Work, Lecture, 2 SWS Electrochemical Energy Storage in Batteries, Lecture, 2 SWS Hybrid Powertrains, Lecture, 2 SWS Vehicle Recycling, Lecture, 1 SWS Präsenzzeit 84 h, Selbststudium und Nachbearbeitung 276 h Gesamt 360 h. keine none Spezielle Kapitel der Fahrzeugtechnik, 1.0, schriftlich 120 Minuten Spezielle Kapitel der Fahrzeugtechnik (Special Topics in Vehicles), 1.0, written 120 minutes Tafelanschrieb, PPT-Präsentationen, Overheadfolien Werden vom Prüfungsamt vergeben Anbieter (Fakultät oder Institut): Institut für verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen (IVK) Nutzer (Studiengang): - Seite 30 von 402

31 31 Kraftfahrzeugmechatronik Spezialisierungsfach Verantwortlicher Professor Auskünfte Kraftfahrzeugmechatronik Automotive Mechatronics Reuss Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen (IVK) Pfaffenwaldring 12, Stuttgart Tel.: 0711 / hans-christian.reuss@ivk.uni-stuttgart.de Homepage: Modulcontainer Grundfach: Modulnummer (aus LSF) Dozent Benennung LP SWS Turnus Reuss Kraftfahrzeugmechatronik I+II (1) 6 4 WS/SS (1) Muss belegt werden, wenn noch nicht im Bachelor geprüft oder anerkannt. Empfehlung: Wenn Grundfach Kraftfahrzeugmechatronik I+II geprüft/anerkannt ist: Grundfach zur Spezialisierung Regelungstechnik Modulcontainer Kernfächer: Modulnummer (aus LSF) Dozent Benennung LP SWS Turnus Reuss Embedded Controller und Datennetze im KFZ (2) 6 4 WS/SS Verschiedene Spezielle Kapitel der KFZ- 6 4 WS/SS Mechatronik (3) (2) Muss belegt werden, wenn noch nicht im Bachelor geprüft oder anerkannt. (3) Es sind 4 SWS zu wählen. Modulcontainer Ergänzungsfächer: Modulnummer (aus LSF) Dozent Benennung LP SWS Turnus Sawodny Simulationstechnik 6 4 WS Tarin Elektrische Signalverarbeitung 6 4 SS Tarin Echtzeit-Datenverarbeitung 6 4 WS Göhner Softwaretechnik II 6 4 WS 05_1001_024 Parspour Elektronikmotor 6 4 SS - Seite 31 von 402

32 32 Modul STAND: Modulname (Deutsch) Kraftfahrzeugmechatronik I und II Modulname (Englisch) Automotive Mechatronics 2 Kürzel Leistungspunkte (LP) 6 4 Semesterwochenstunden (SWS) 4 5 Moduldauer (Anzahl der Semester) 2 Semester 6 Turnus jährlich 7 Sprache deutsch 8 Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Hans-Christian Reuss Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen Lehrstuhl Kraftfahrzeugmechatronik Pfaffenwaldring 12, Stuttgart Tel.: 0711 / Mail: hans-christian.reuss@ivk.uni-stuttgart.de 9 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Hans-Christian Reuss MSc/BSc FMT 10 Verwendbarkeit/ Zuordnung zum Curriculum BSc Tema MSc/BSc Mach BSc Kyb 11 Voraussetzungen Grundkenntnisse aus den Fachsemestern 1 bis 4 12 Lernziele Die Studenten kennen mechatronische Komponenten in Automobilen, können Funktionsweisen und Zusammenhänge erklären. Die Studenten können Entwicklungsmethoden für mechatronische Komponenten im Automobil einordnen und anwenden. Wichtige Entwicklungswerkzeuge können sie nutzen. 13 Inhalt VL Kfz-Mech I: kraftfahrzeugspezifische Anforderungen an die Elektronik Bordnetz (Energiemanagement, Generator, Starter, Batterie, Licht) Motorelektronik (Zündung, Einspritzung) Getriebeelektronik Lenkung ABS, ASR, ESP, elektromechanische Bremse, Dämpfungsregelung, Reifendrucküberwachung Sicherheitssysteme (Airbag, Gurt, Alarmanlage, Wegfahrsperre) Komfortsysteme (Tempomat, Abstandsregelung, Klimaanlage) - Seite 32 von 402

33 33 14 Literatur/Lernmaterialien a 17b Lehrveranstaltungen und Lehrformen (Deutsch) Lehrveranstaltungen und Lehrformen (Englisch) Abschätzung des Arbeitsaufwandes (unbenotet) (Deutsch) (unbenotet) (Englisch) (benotet) (Deutsch) (benotet) (Englisch) 18 Grundlage für... Zusatzinformationen (optional) 19 Medienform 20 Bezeichnung der zugehörigen Modulprüfung/en und Prüfnummer/n VL Kfz-Mech II: Grundlagen mechatronischer Systeme (Steuerung/Regelung, diskrete Systeme, Echtzeitsysteme, eingebettete Systeme, vernetzte Systeme) Systemarchitektur und Fahrzeugentwicklungsprozesse Kernprozess zur Entwicklung von mechatronischen Systemen und Software (Schwerpunkt V- Modell) Übungen Kfz-Mech II: Praktische Übungen: Modellierung, Simulation, Rapid Prototyping (Simulink); Festkommatransformation, Autocodegenerierung (TargetLink); Elektronik. Vorlesungsumdruck: Kraftfahrzeugmechatronik I (Reuss) Schäuffele, J., Zurawka, T.: Automotive Software Engineering Vieweg, 2006 Kraftfahrzeugmechatronik I Vorlesung (2 SWS, WS) Kraftfahrzeugmechatronik II Vorlesung (1SWS, SS) Übungen (1SWS, SS) Automotive Mechatronics I) lecture (2 SWS, WS) Automotive Mechatronics II Lecture (1SWS, SS) Exercises (1SWS, SS) Präsenzzeit: 42 h Selbststudium, Prüfungsvorbereitung: 138 h Gesamt: 180 h keine none Kraftfahrzeugmechatronik I+II, 1.0, 120 Min. schriftlich Kraftfahrzeugmechatronik I+II (Automotive Engineering I+II), 1.0, 120 Min. written MSc Spezialisierungsfach Kraftfahrzeugmechatronik Tafelanschrieb, PPT-Präsentationen, Overheadfolien Werden vom Prüfungsamt vergeben - Seite 33 von 402

34 34 21 Import-Exportmodul Anbieter (Fakultät oder Institut): Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen (IVK) Nutzer (Studiengang): - Seite 34 von 402

35 35 Modul STAND: Modulname (Deutsch) Embedded Controller und Datennetze in Fahrzeugen Modulname (Englisch) Embedded Contoller and Data Networks in Vehicles 2 Kürzel Leistungspunkte (LP) 6 4 Semesterwochenstunden 4 (SWS) 5 Moduldauer 2 (Anzahl der Semester) 6 Turnus jedes 2. Semester, SS 7 Sprache deutsch 8 Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. H.-C. Reuss Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen, Lehrstuhl Verbrennungsmotoren Pfaffenwaldring 12, Stuttgart Tel.: Mail: hans-christian.reuss@ivk.uni-stuttgart.de 9 Dozenten Prof. Dr.-Ing. H.-C. Reuss 10 Verwendbarkeit/ Zuordnung zum Curriculum MSc FMT, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Kraftfahrzeugmechatronik, Ergänzungsfach, Wahlpflicht, Semester MSc Maschinenbau, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Kraftfahrzeugmechatronik, Ergänzungsfach, Wahl, Semester 11 Voraussetzungen Kraftfahrzeugmechatronik I/II 12 Lernziele Die Studierenden kennen die Eigenschaften von analogen und digitalen Signalen und können diese erläutern. Sie verstehen Aufbau sowie die Funktion eines Mikrorechners und seiner Komponenten. Die Studierenden können verschiedene Speicherarten unterscheide. Außerdem sind sie in der Lage Programme für einen Mirkocontroller zu erstellen. 13 Inhalt Ferner kennen die Studierenden verschiedene Bussysteme, die im Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Außerdem können sie diese Bussysteme unterscheiden, sowie deren Potential erkennen und bewerten. Wichtige Entwicklungswerkzeuge können sie nutzen. Embedded Controller: Mikrorechnertechnik: Eigenschaften von analogen und digitalen Signalen Struktur Mikrorechner: Aufbaus eines - Seite 35 von 402

36 36 Mikrorechners und dessen Komponenten (Speicher, Steuerwerk, Befehlsatz, Schnittestellen, ADC, DAC) Embedded Systems, Embedded Controller, Verschiedenen Architekturen (Von Neumann, Harvard, Extended Harvard) Übung: Praktische Programmierung von Microcontrollern mit der Programmiersprache C (Taskverwaltung, Ansteuerung eines Schrittmotors, CAN Netzwerk) 14 Literatur/Lernmaterialien Lehrveranstaltungen und Lehrformen (Deutsch) Lehrveranstaltungen und Lehrformen (Englisch) Abschätzung des Arbeitsaufwandes Datennetze: Netztopologien: ISO-OSI Schichtenmodell, Schnittstellen, Buszugriffsverfahren, Fehlererkennung, Abitration, Leitungscodes Verschiedene Bussysteme (CAN, Flexray, LIN), Vertiefung der einzelnen Bussysteme (Botschaftsaufbau, Fehlererkennung und Behandlung, Bitcodierung, Eigenschaften, Vor- und Nachteile) Übung: Praktische Nutzung eines Entwicklunsprogramms, Aufbau eines CAN- Netzwerkes Vorlesungsumdruck: Emedded Controller (Reuss) Vieweg Verlag: W. Ameling, Digitalrechner Band 1 und 2 Vieweg Verlag: B. Morgenstern, Elektronik III Digitale Schaltungen und Systeme Hanser Verlag: Westerholz, Embedded Controll Architekturen Vorlesungsumdruck: Datennetze im Kraftfahrzeug (Reuss) Bonfig Feldbus-Systeme, Band 374 Expert Verlag; W. Lawrenz CAN Controller Area Network- Grundlagen und Praxis Hüthig Buch Verlag Heidelberg; K. Etschberger CAN Controller Area Network- Grundlagen, Protokolle, Bausteine, Anwendungen Carl Hanser Verlag Wien M. Rausch Flexray Hanser Verlag Embedded Controller, Vorlesung, 2 SWS Datennetze im Kraftfahrzeug, Vorlesung, 2 SWS Embedded Controller, lecture, 2 SWS Data Networks in Vehicles, lecture, 2 SWS Präsenzzeit 42 h, Selbststudium und Nachbearbeitung 138 h - Seite 36 von 402

37 37 17a 17b (unbenotet) (Deutsch) (unbenotet) (Englisch) (benotet) (Deutsch) (benotet) (Englisch) 18 Grundlage für... Zusatzinformationen (optional) 19 Medienform 20 Bezeichnung der zugehörigen Modulprüfung/en und Prüfnummer/n 21 Import-Exportmodul Gesamt 180 h keine none Embedded Controller und Datennetze in Fahrzeugen, 1.0, mündlich 20 Minuten Embedded Controller und Datennetze in Fahrzeugen (Embedded Contoller and Data Networks in Vehicles), 1.0, oral 20 minutes Tafelanschrieb, PPT-Präsentationen, Overheadfolien Werden vom Prüfungsamt vergeben Anbieter (Fakultät oder Institut): Institut für verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen (IVK) Nutzer (Studiengang): - Seite 37 von 402

38 38 Modul STAND: Modulname (Deutsch) Spezielle Kapitel der KFZ-Mechatronik 1 Special Topics of Automotive Mechatronics in Modulname (Englisch) Vehicles 2 Kürzel Leistungspunkte (LP) 6 4 Semesterwochenstunden 4 (SWS) 5 Moduldauer 2 (Anzahl der Semester) 6 Turnus Jedes Semester 7 Sprache deutsch 8 Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. H.-C. Reuss Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen, Lehrstuhl Verbrennungsmotoren Pfaffenwaldring 12, Stuttgart Tel.: Mail: hans-christian.reuss@ivk.uni-stuttgart.de 9 Dozenten Prof. Dr.-Ing. H.-C. Reuss Hettich Kolb Noreikat Bessler 10 Verwendbarkeit/ Zuordnung zum Curriculum MSc FMT, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Kraftfahrzeugmechatronik, Ergänzungsfach, Wahlpflicht, Semester 11 Voraussetzungen Kraftfahrzeugmechatronik I/II 12 Lernziele 13 Inhalt Die Studenten kennen die grundlegenden und vertieften Zusammenhänge, wie auch die komplexen Problemstellungen der verschiedenen Teilbereiche in der Kraftfahrzeugmechatronik, welche sie auf dem aktuellen Stand der Technik vermittelt bekommen. Sie verfügen in diesen Bereichen fundierte Kenntnisse, die sie in die Lage versetzt, gesamtmotorische Zusammenhänge zu verstehen und auf spezielle Fragestellungen anzuwenden. Einführung in die KFZ-Systemtechnik Definition, Historie der Systeme, Sensoren, Aktoren, Steuergeräte, Stecker und Kabelbäume, Bordnetz, Bussysteme, Systemarchitektur, Elektrische Antriebe Qualität automobiler Elektroniksysteme ISO/TS 16949, EFQM-Modell, Qualität von EE Systemen in Kraftfahrzeugen, V Modell, Lastenheft, FMEA (failure mode effect - Seite 38 von 402

39 39 analysis), SPC (statistical process control), Prozesse und Methoden, Qualitätsbegriffe, Fehlerlandschaft und Treiber, Systemintegration, Erfahrungstransfer Motorsteuergeräte Wozu Motorsteuergeräte Zielkonflikt; das mechatronische System Funktionsumfang; Hardwareaufbau; Software und Betriebssystem; Sensorerfassung; Stelleransteuerung; Luftsteuerung; Kraftstoffzumessung; Zündung; Abgasreinigung Rohemission, Abgasnachbehandlung; Immissionsreduzierung; On-Board-Diagnose - gesetzliche Anforderungen, Prüfstrategie, ausgewählte Systemdiagnosen; Kommunikation CAN, Standard Protokolle; Sicherheit und Verfügbarkeit; Applikation - Tools und Schnittstelle. Hybridantriebe Rahmenbedingungen und kraftfahrzeugspezifische Anforderungen an den hybriden Antriebsstrang im Kfz., Verschiedenen Hybridantriebe (Parallel-, Serieller- und Leistungsverzweigter Hybrid, Plug-In-Hybrid, Range Extender, Elektromobilität)., Differenzierung des Hybrids in Start/Stopp-, Mikro-, Mild-, Fullund Power-Hybrid und dessen Bedeutung auf den baulichen Aufwand und die Kraftstoffeinsparung., Bedeutung der verschiedenen Kfz- Testzyklen auf die Auslegung der Hybridkomponenten und den Einfluss auf die Kraftstoffund CO2- Minderung., Anforderungen an die Schlüsselkomponenten: Verbrennungsmotor, Elektromotor/Generator, Leistungselektronik, Hochvoltbatterie, Kühlung der Komponenten, Bordnetz, Steuerelektronik mit Hard- und Software (Energiemanagement und Thermomanagement)., Rechnerische Simulation des Kraftstoffverbrauchs von Hybridfahrzeugen., Ausgeführter Hybridfahrzeuge. Elektrochemische Energiespeicherung in Batterien Grundlagen: Elektrochemische Thermodynamik und Kinetik, Primärsysteme (Alkali-Mangan, Zink-Luft), Sekundärsysteme (Blei, Lithium-Ionen), Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge, Portable und stationäre Anwendungen, Systemtechnik, - Seite 39 von 402