Skip to main content

2023 | OriginalPaper | Buchkapitel

7. Funktion, Sicherheit und Komfort

verfasst von : Michael Ade, Alexander Mößner

Erschienen in: Hucho - Aerodynamik des Automobils

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Zusammenfassung

In den vorangegangenen Kapiteln wurden die globalen Wirkungen der Umströmung des Fahrzeuges betrachtet. Im Wesentlichen ging es dabei um Kräfte und Momente und um deren Auswirkungen auf Fahrleistungen und Richtungsstabilität. Das vorliegende Kapitel zeigt nun den weitreichenden Einfluss der Aerodynamik auf die verschiedensten Sachgebiete: Funktionalität und Zuverlässigkeit des Fahrzeuges und seiner Systeme sind unter allen Umständen zu gewährleisten; Sicherheit und Komfort der Passagiere sind zu erhöhen.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Fußnoten
1
Sie sind u. a. von Behring et al. [78] beschrieben worden.
 
2
Letztere werden auch als Brüstungsspiegel (engl.: wing mirrors) bezeichnet.
 
3
Vgl. auch Abschn. 7.3 bzw. Bannister [46]. Eine Übersicht über die Anforderungen an den Außenspiegel hat Mankau [628] zusammengestellt.
 
4
Siehe dazu insbesondere Cogotti [179].
 
5
Siehe z. B. Nilsson et al. [711], Grossmann [347] und DIN ISO 7730.
 
6
An Industriearbeitsplätzen sind es bereits zwei Drittel aller Personen, die über Zugluft klagen (Gräff et al. [343]), und bei niedrigen Lufttemperaturen werden bei mäßiger Kälte bis zu 100 % Unzufriedene angetroffen (Toftum [955]).
 
7
Nach SAE J2234.
 
8
Die Einzelheiten hat Mößner [698] beschrieben.
 
9
Eine detaillierte Beschreibung findet sich bei George et al. [314].
 
10
Koaleszenz
 
11
Sekundärzerfall
 
12
Die Einzelheiten wurden beispielsweise von [354] und [824] geschildert.
 
13
Eine strikte Einteilung nur nach der Weber-Zahl ist genau genommen nicht ausreichend. Die in Wahrheit deutlich komplexeren Zusammenhänge werden beispielsweise von [1060], [683] und [794] näher beschrieben.
 
14
Um für diesen Spezialfall ein geeigneteres Tropfenaufprallmodell zu entwickeln, wurde an der TU Darmstadt ein Grundlagenexperiment durchgeführt, in welchem eine der Form eines Außenspiegels ähnliche Halbkugel in einem Modellwindkanal mit Tropfen aus einer Spraydüse beaufschlagt wurde. Die Ergebnisse wurden von [5] zusammengefasst.
 
15
Tiefergehende theoretische Überlegungen dazu wurden von [793] beschrieben und von [888] mit neu gewonnenen Erkenntnissen aus Grundlagenexperimenten fortgeführt.
 
16
„Spread“ und „Splash“ Mechanismen.
 
17
Je flacher die Scheibe und je schneller die Anströmgeschwindigkeit, desto mehr Wasser wird entlang der A-Säule auf das Fahrzeugdach geleitet.
 
18
Adhäsionskräfte zwischen Flüssigkeit und eng beieinanderliegender Wände ziehen Wasser in den Spalt.
 
19
„Spread“ und „Splash“-Mechanismen
 
20
Hierbei ist hervorzuheben, dass das Volumen V und die Oberfläche A jeweils eine Funktion der Filmhöhe und ihrer räumlichen Verteilung sind.
 
21
In dem hier dargestellten Beispiel wurde das Tropfenaufprallmodell von Bai und Gosman [40] verwendet.
 
22
Dies gilt im Wesentlichen für die Bauform des in einem Spiegeldreieck angebundenen Außenspiegels wie in Abb. 7.51 dargestellt. Andere Bauformen wie zum Beispiel auf dem Türblatt angebundene Bordkantenspiegel können ein ähnliches Verhalten zeigen.
 
Literatur
78.
Zurück zum Zitat Behring, D., Thesing, J., Becker, H., Zobel, R.: Optical Coordinate Measuring Techniques for the Determination and Visualisation of 3D Displacements in Crash Investigations. SAE 03-B55. Society of Automotive Engineers (SAE), Warrendale (2001) Behring, D., Thesing, J., Becker, H., Zobel, R.: Optical Coordinate Measuring Techniques for the Determination and Visualisation of 3D Displacements in Crash Investigations. SAE 03-B55. Society of Automotive Engineers (SAE), Warrendale (2001)
326.
Zurück zum Zitat Gilhome, B.R., Saunders, J.W.: The Effect of Turbulence on Peak and Average Pressures on a Car Door. SAE, Warrendale (2002) Gilhome, B.R., Saunders, J.W.: The Effect of Turbulence on Peak and Average Pressures on a Car Door. SAE, Warrendale (2002)
46.
Zurück zum Zitat Bannister, M.: Drag and Dirt Deposition Mechanisms of External Rear View Mirrors and Techniques used for Optimisation, SAE 2000-01-0486. Society of Automotive Engineers (SAE), Warrendale (2000) Bannister, M.: Drag and Dirt Deposition Mechanisms of External Rear View Mirrors and Techniques used for Optimisation, SAE 2000-01-0486. Society of Automotive Engineers (SAE), Warrendale (2000)
628.
Zurück zum Zitat Mankau, H.: Außenspiegel als Optimierungsaufgabe der Kraftfahrzeugentwicklung. 2. Stuttgarter Symposium Kraftfahrwesen und Verbrennungsmotoren (1997) Mankau, H.: Außenspiegel als Optimierungsaufgabe der Kraftfahrzeugentwicklung. 2. Stuttgarter Symposium Kraftfahrwesen und Verbrennungsmotoren (1997)
179.
Zurück zum Zitat Cogotti, A.: Experimental Techniques for the Aerodynamic Development of Convertible Cars. SAE-Paper 920347. Society of Automotive Engineers (SAE), Warrendale (1992) Cogotti, A.: Experimental Techniques for the Aerodynamic Development of Convertible Cars. SAE-Paper 920347. Society of Automotive Engineers (SAE), Warrendale (1992)
117.
Zurück zum Zitat Bradtke, F., Liese, W.: Hilfsbuch für raum- und außenklimatische Messungen für hygienische, gesundheitstechnische und arbeitsmedizinische Zwecke. Springer, Berlin/Heidelberg (1952) CrossRef Bradtke, F., Liese, W.: Hilfsbuch für raum- und außenklimatische Messungen für hygienische, gesundheitstechnische und arbeitsmedizinische Zwecke. Springer, Berlin/Heidelberg (1952) CrossRef
711.
Zurück zum Zitat Nilsson, H. (Hrsg.): Definition and theoretical background of the equivalent temperature. ATA 6 th Int. Conf. The New Role of Experimentation in the Modern Automotive Product Development Process, 99A4082 (1999) Nilsson, H. (Hrsg.): Definition and theoretical background of the equivalent temperature. ATA 6 th Int. Conf. The New Role of Experimentation in the Modern Automotive Product Development Process, 99A4082 (1999)
347.
Zurück zum Zitat Großmann, H.: Pkw-Klimatisierung: Physikalische Grundlagen und technische Umsetzung, 1. Aufl.. Springer, Berlin/Heidelberg (2010). ISBN: 13 978-3642054945 Großmann, H.: Pkw-Klimatisierung: Physikalische Grundlagen und technische Umsetzung, 1. Aufl.. Springer, Berlin/Heidelberg (2010). ISBN: 13 978-3642054945
636.
Zurück zum Zitat Mayer, E.: Ist die bisherige Zuordnung von PMV und PPD noch richtig? Klima-, Luft- und Kältetechnik 34, H.12, S. 575–577 (1998) Mayer, E.: Ist die bisherige Zuordnung von PMV und PPD noch richtig? Klima-, Luft- und Kältetechnik 34, H.12, S. 575–577 (1998)
707.
Zurück zum Zitat Nemecek, J., Grandjean, E.: Results of an ergonomic investigation of large-space offices. Hum. Factors. 15(2), 111–124 (1993) CrossRef Nemecek, J., Grandjean, E.: Results of an ergonomic investigation of large-space offices. Hum. Factors. 15(2), 111–124 (1993) CrossRef
343.
Zurück zum Zitat Gräff, B., Hubert, K., Zoller, H.-J.: Untersuchungen von Luftgeschwindigkeiten und Lufttemperaturen an industriellen Arbeitsplätzen. Schriftenreihe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz, Fb 722. Wirtschaftsverlag NW, Bremerhaven (1995) Gräff, B., Hubert, K., Zoller, H.-J.: Untersuchungen von Luftgeschwindigkeiten und Lufttemperaturen an industriellen Arbeitsplätzen. Schriftenreihe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz, Fb 722. Wirtschaftsverlag NW, Bremerhaven (1995)
955.
Zurück zum Zitat Toftum, J.: A field study of draught complaints in the industrial work environment. Proceedings of the Sixth International Conference of Environments, Ergonomics. Scientific Information Center, Defence & Civil Institute of Environmental Medicine, North York Ontario, Canada, S. 252–253 (1994) Toftum, J.: A field study of draught complaints in the industrial work environment. Proceedings of the Sixth International Conference of Environments, Ergonomics. Scientific Information Center, Defence & Civil Institute of Environmental Medicine, North York Ontario, Canada, S. 252–253 (1994)
698.
Zurück zum Zitat Mößner, A.: Entwicklungsmethoden zur Verbesserung des Insassenkomforts in offenen Fahrzeugen am Beispiel der SL/SLK-Klasse von Mercedes-Benz. Haus der Technik, München, Operative und strategische Ziele der Fahrzeug-Aerodynamik (2001) Mößner, A.: Entwicklungsmethoden zur Verbesserung des Insassenkomforts in offenen Fahrzeugen am Beispiel der SL/SLK-Klasse von Mercedes-Benz. Haus der Technik, München, Operative und strategische Ziele der Fahrzeug-Aerodynamik (2001)
314.
Zurück zum Zitat George, A.R. (Hrsg.): Automobile Wind Noise and Its Measurement. SAE SP-1184. Society of Automotive Engineers (SAE), Warrendale (1996) George, A.R. (Hrsg.): Automobile Wind Noise and Its Measurement. SAE SP-1184. Society of Automotive Engineers (SAE), Warrendale (1996)
552.
Zurück zum Zitat Kozu, T., Nakamura, K.: Rainfall parameter estimation from dual-radar measurements combining reflectivity profile and path-integrated attenuation. J. Atmos. Ocean. Technol. 8(2), 259–270 (1991) CrossRef Kozu, T., Nakamura, K.: Rainfall parameter estimation from dual-radar measurements combining reflectivity profile and path-integrated attenuation. J. Atmos. Ocean. Technol. 8(2), 259–270 (1991) CrossRef
112.
Zurück zum Zitat Bouchet, J.P., Delpech, P., Palier, P.: Wind tunnel simulation of road vehicle in driving rain of variable intensity. MIRA International Vehicle Aerodynamics Conference (2004) Bouchet, J.P., Delpech, P., Palier, P.: Wind tunnel simulation of road vehicle in driving rain of variable intensity. MIRA International Vehicle Aerodynamics Conference (2004)
354.
Zurück zum Zitat Guildenbecher, D.R., López-Rivera, C., Sojka, P.E.: Secondary atomization. Exp. Fluids. 46(3), 371–402 (2009) CrossRef Guildenbecher, D.R., López-Rivera, C., Sojka, P.E.: Secondary atomization. Exp. Fluids. 46(3), 371–402 (2009) CrossRef
824.
Zurück zum Zitat Samenfink, W.: Sekundärzerfall von Tropfen. In Atomization and Sprays, Short Course, Institut für Thermische Strömungsmaschinen Universität Karlsruhe (TH) (1995) Samenfink, W.: Sekundärzerfall von Tropfen. In Atomization and Sprays, Short Course, Institut für Thermische Strömungsmaschinen Universität Karlsruhe (TH) (1995)
794.
Zurück zum Zitat Roisman, I.V., Lembach, A., Tropea, C.: Drop splashing induced by target roughness and porosity: The size plays no role. Adv. Colloid Interf. Sci. 222, 615–621 (2015b) CrossRef Roisman, I.V., Lembach, A., Tropea, C.: Drop splashing induced by target roughness and porosity: The size plays no role. Adv. Colloid Interf. Sci. 222, 615–621 (2015b) CrossRef
1060.
Zurück zum Zitat Yarin, A.L., Roisman, I.V., Tropea, C.: Collision Phenomena in Liquids and Solids. Cambridge University Press, Cambridge (2017). ISBN: 9781316556580 Yarin, A.L., Roisman, I.V., Tropea, C.: Collision Phenomena in Liquids and Solids. Cambridge University Press, Cambridge (2017). ISBN: 9781316556580
683.
Zurück zum Zitat Moreira, A.L.N., Moita, A.S., Panão, M.R.: Advances and challenges in explaining fuel spray impingement: how much of single droplet impact research is useful? Prog. Energy Combust. Sci. 36(5), 554–580 (2010) CrossRef Moreira, A.L.N., Moita, A.S., Panão, M.R.: Advances and challenges in explaining fuel spray impingement: how much of single droplet impact research is useful? Prog. Energy Combust. Sci. 36(5), 554–580 (2010) CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Ade, M.: Development of a numerical methodology for water management simulations of passenger cars. Dissertation, Technische Universität Darmstadt (2019) Ade, M.: Development of a numerical methodology for water management simulations of passenger cars. Dissertation, Technische Universität Darmstadt (2019)
793.
Zurück zum Zitat Roisman, I.V., Criscione, A., Tropea, C., Mandal, D.K., Amirfazli, A.: Dislodging a sessile drop by a high-Reynolds-number shear flow at subfreezing temperatures. Phys. Rev. E. 92(2) (2015a) Roisman, I.V., Criscione, A., Tropea, C., Mandal, D.K., Amirfazli, A.: Dislodging a sessile drop by a high-Reynolds-number shear flow at subfreezing temperatures. Phys. Rev. E. 92(2) (2015a)
888.
Zurück zum Zitat Seiler, P.M., Gloerfeld, M., Roisman, I.V., Tropea, C.: Aerodynamically driven motion of a wall-bounded drop on a smooth solid substrate. Phys. Rev. Fluids. 4(2) (2019) Seiler, P.M., Gloerfeld, M., Roisman, I.V., Tropea, C.: Aerodynamically driven motion of a wall-bounded drop on a smooth solid substrate. Phys. Rev. Fluids. 4(2) (2019)
279.
Zurück zum Zitat Feldmann, J.: Aerodynamically Driven Surface-bound Liquid Flows: Characterization and Modeling of Wetting Patterns. Dissertation, Technische Universität Darmstadt (2020) Feldmann, J.: Aerodynamically Driven Surface-bound Liquid Flows: Characterization and Modeling of Wetting Patterns. Dissertation, Technische Universität Darmstadt (2020)
984.
Zurück zum Zitat Vollmer, H., Gau, H., Klußmann, S., Kuthada, T., Wiedemann, J.: Comparison of on-road and wind tunnel testing of side window soiling using a new method. Progress in Vehicle Aerodynamics and Thermal Management; Proceedings of the 10th FKFS-Conference, Stuttgart (2015) Vollmer, H., Gau, H., Klußmann, S., Kuthada, T., Wiedemann, J.: Comparison of on-road and wind tunnel testing of side window soiling using a new method. Progress in Vehicle Aerodynamics and Thermal Management; Proceedings of the 10th FKFS-Conference, Stuttgart (2015)
170.
Zurück zum Zitat Chmielarz, M., Galley, N., Kubitzki, J., Schneider, W.: Einfluss wasserabweisender Beschichtungen auf Windschutzscheiben im Hinblick auf Sicht und Fahrzeugsicherheit. FAT-Schriftenreihe Nr. 167, 1–149 (2001) Chmielarz, M., Galley, N., Kubitzki, J., Schneider, W.: Einfluss wasserabweisender Beschichtungen auf Windschutzscheiben im Hinblick auf Sicht und Fahrzeugsicherheit. FAT-Schriftenreihe Nr. 167, 1–149 (2001)
37.
Zurück zum Zitat Auto Bild: Scheibenversiegelungen im Test. Ab in die Tonne. Auto Bild. 50, 40–43 (2003) Auto Bild: Scheibenversiegelungen im Test. Ab in die Tonne. Auto Bild. 50, 40–43 (2003)
58.
Zurück zum Zitat Bauer, G., Schultheis, R.: Der Einsatz von hydrophoben beschichteten Windschutzscheiben in der Automobilindustrie. In: Steinmetz, E. (Hrsg.) Glas im Automobilbau, S. 145–159. Expert, Essen (2001) Bauer, G., Schultheis, R.: Der Einsatz von hydrophoben beschichteten Windschutzscheiben in der Automobilindustrie. In: Steinmetz, E. (Hrsg.) Glas im Automobilbau, S. 145–159. Expert, Essen (2001)
540.
Zurück zum Zitat Koessler, P.: Kotflügeluntersuchungen. Deutsche Kraftfahrtforschung und Straßenverkehrstechnik, Heft 175. VDI, Düsseldorf (1965) Koessler, P.: Kotflügeluntersuchungen. Deutsche Kraftfahrtforschung und Straßenverkehrstechnik, Heft 175. VDI, Düsseldorf (1965)
121.
Zurück zum Zitat Braun, H.: Neue Erkenntnisse über Radabdeckungen. Deutsche Kraftfahrforschung und Straßenverkehrstechnik, Heft 223. VDI, Düsseldorf (1972) Braun, H.: Neue Erkenntnisse über Radabdeckungen. Deutsche Kraftfahrforschung und Straßenverkehrstechnik, Heft 223. VDI, Düsseldorf (1972)
220.
Zurück zum Zitat Demel, D.: Ein Beitrag zur Simulation der Sichtfreihaltung an Personenkraftwagen. Dissertation, Technische Universität Darmstadt (2021) Demel, D.: Ein Beitrag zur Simulation der Sichtfreihaltung an Personenkraftwagen. Dissertation, Technische Universität Darmstadt (2021)
403.
Zurück zum Zitat Hirt, C.W., Nichols, B.D.: Volume of Fluid (VOF) method for the dynamics of free boundaries. J. Comput. Phys. 39(1), 201–225 (1981) CrossRefMATH Hirt, C.W., Nichols, B.D.: Volume of Fluid (VOF) method for the dynamics of free boundaries. J. Comput. Phys. 39(1), 201–225 (1981) CrossRefMATH
114.
Zurück zum Zitat Brackbill, J.U., Kothe, D.B., Zemach, C.: A continuum method for modeling surface tension. J. Comput. Phys. 100(2), 335–354 (1992) MathSciNetCrossRefMATH Brackbill, J.U., Kothe, D.B., Zemach, C.: A continuum method for modeling surface tension. J. Comput. Phys. 100(2), 335–354 (1992) MathSciNetCrossRefMATH
669.
Zurück zum Zitat Meredith, K.V., Heather, A., de Vries, J., Xin, Y.: A numerical model for partially-wetted flow of thin liquid films. Comput. Methods Multiphase Flow. 70(6), 239–250 (2011) CrossRef Meredith, K.V., Heather, A., de Vries, J., Xin, Y.: A numerical model for partially-wetted flow of thin liquid films. Comput. Methods Multiphase Flow. 70(6), 239–250 (2011) CrossRef
830.
Zurück zum Zitat Schiller, L., Naumann, A.: Über die grundlegenden Berechnungen bei der Schwerkraftaufbereitung. VDI. 77(12), 318–320 (1933) Schiller, L., Naumann, A.: Über die grundlegenden Berechnungen bei der Schwerkraftaufbereitung. VDI. 77(12), 318–320 (1933)
40.
Zurück zum Zitat Bai, C., Gosman, A.D.: Development of Methodology for Spray Impingement Simulation. SAE-Paper 950283. Society of Automotive Engineers (SAE), Warrendale (1995) Bai, C., Gosman, A.D.: Development of Methodology for Spray Impingement Simulation. SAE-Paper 950283. Society of Automotive Engineers (SAE), Warrendale (1995)
486.
Zurück zum Zitat Jehle-Graf, E., Ade, M., Duggirala, R.K.: Simulation of Wiper Movement on a real Car – Steps towards Numerical Water Management Prediction. Haus der Technik Tagung Aerodynamik des Kraftfahrzeugs, München (2016) Jehle-Graf, E., Ade, M., Duggirala, R.K.: Simulation of Wiper Movement on a real Car – Steps towards Numerical Water Management Prediction. Haus der Technik Tagung Aerodynamik des Kraftfahrzeugs, München (2016)
310.
Zurück zum Zitat Gaylard, A., Kabanovs, A., Jilesen, J., Kirwan, K., Lockerby, D.: Simulation of rear surface contamination for a simple bluff body. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 165, 13–22 (2017) CrossRef Gaylard, A., Kabanovs, A., Jilesen, J., Kirwan, K., Lockerby, D.: Simulation of rear surface contamination for a simple bluff body. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 165, 13–22 (2017) CrossRef
492.
Zurück zum Zitat Jilesen, J., Gaylard, A., Escobar, J.: Numerical investigation of features affecting rear and side body soiling. SAE Int. J. Passenger Cars Mech. Syst. 10(1), 299–308 (2017) CrossRef Jilesen, J., Gaylard, A., Escobar, J.: Numerical investigation of features affecting rear and side body soiling. SAE Int. J. Passenger Cars Mech. Syst. 10(1), 299–308 (2017) CrossRef
497.
Zurück zum Zitat Kabanovs, A., Garmory, A., Passmore, M., Gaylard, A.: Investigation into the dynamics of wheel spray released from a rotating tyre of a simplified vehicle model. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 184, 228–246 (2019) CrossRef Kabanovs, A., Garmory, A., Passmore, M., Gaylard, A.: Investigation into the dynamics of wheel spray released from a rotating tyre of a simplified vehicle model. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 184, 228–246 (2019) CrossRef
Metadaten
Titel
Funktion, Sicherheit und Komfort
verfasst von
Michael Ade
Alexander Mößner
Copyright-Jahr
2023
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-35833-4_7

Premium Partner