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2023 | OriginalPaper | Buchkapitel

14. Windkanäle und Messtechnik

verfasst von : Edzard Mercker, Christoph Schönleber, Jorg-Dieter Vagt, Jochen Wiedemann, Felix Wittmeier

Erschienen in: Hucho - Aerodynamik des Automobils

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Dass die Aerodynamik heute integraler Bestandteil eines modernen Fahrzeugentwicklungsprozesses ist, geht sehr deutlich und detailliert aus den vorangegangenen Kapiteln dieses Buches hervor. Sowohl die Erfüllung der Lastenheftvorgaben in Bezug auf die aerodynamischen Gesamtkräfte und -momente, die z. B. die CO2-Emissionen und die Fahrstabilität wesentlich beeinflussen, als auch die Funktion wichtiger Baugruppen, wie Motor-, Batterie-, Leistungselektronik- und Bremsenkühlung, Klimatisierung, Dichtungen, Türen, Klappen und Anbauteile, erfordern die Mitwirkung der Fahrzeugaerodynamiker, die hierzu ihre wichtigsten Prüfstände, die Windkanäle, einbringen.

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Fußnoten
1
Dazu sei angemerkt, dass Ng et al. [709] die Verteilung der Luftgeschwindigkeit über der Kühlerfläche über eine Messung des lokalen Druckverlustes ermittelt haben.
 
2
Unterschiedliche Ansätze zur Erstellung einer solchen Matrix und deren praxisnahe Anwendung werden detailliert von Karlsson [505] und Löfdahl [610] gegeben.
 
3
Stimmt mit den Definitionen des SAE J1594 [814] überein.
 
4
Im Gegensatz dazu wird bei Messungen an Flugzeugen von einem windfesten Koordinatensystem ausgegangen.
 
5
Auch Thermoblaskanal genannt.
 
6
Hierzu siehe auch die Erfahrungen von Ng et al. [708].
 
7
Durch Überwachung der Temperatur und des zeitlichen Gradienten kann eine drohende Überhitzung bereits im Voraus vom Steuergerät festgestellt werden.
 
8
Die Differenz zwischen Kühlmittel- und Kühllufttemperatur am Eintritt in den Kühlerblock, ETD-Wert genannt („Entry Temperature Difference“), kann für die Beurteilung des thermischen Wirkungsgrades des Kühlers herangezogen werden: Je kleiner der ETD-Wert, umso höher der Wirkungsgrad. Durch Festlegung der ETD-Grenzwerte über die Fahrgeschwindigkeit kann unter definierten Fahrbedingungen und für einzelne Getriebegänge das Risiko des Kühlmittelsiedens überprüft werden. Hierzu siehe Eichlseder et al. [258].
 
9
Siehe Hager et al. [361].
 
10
Testvorbereitung und -ablauf beziehen sich auf SAE J902 FEB99 (2003).
 
11
Aroussi et al. [30] haben dieselbe Methodik angewendet, um die Entfrostungs- bzw. Entfeuchtungsverhalten der Seitenfenster zu bewerten.
 
12
Der Gesamtwiderstand kann auch gemessen werden, indem das Testfahrzeug durch ein anderes Fahrzeug mit einer Stange geschoben wird, wie von Romani [795] beschrieben. Die an der Stange gemessene Schubkraft ist gleich dem Gesamtwiderstand. Die Schubstange muss jedoch lang genug sein, um die Interferenz zwischen den beiden Fahrzeugen auszuschalten. Nach Abb. 5.​156 sollte der Abstand zwischen ihnen mehr als zwei Fahrzeuglängen betragen; diese Forderung lässt die Schubmethode wenig praktikabel erscheinen. Nach einem Vorschlag von Yang [1059] wird das Versuchsfahrzeug von einem Fahrzeug mit einem Seil geschleppt, und eine Kraftmessdose, die am hinteren Ende des Seils angebracht ist, misst den Gesamtwiderstand. Um Interferenzen zwischen beiden Fahrzeugen zu vermeiden, soll der Abstand zwischen beiden größer als 300 m sein. Diese Anforderung macht die Methode ebenso schwer durchführbar.
 
13
Auch Le Good et al. [585, 586] und Walter et al. [1000] haben ähnliche Versuche durchgeführt, um die cW-Werte, die im Windkanal bzw. auf der Straße gemessen wurden, miteinander zu vergleichen. Passmore et al. [734] haben die Streubandbreite der Auslauftestergebnisse, die ähnlich durchgeführt wurden, untersucht. Weiterhin wird auf die SAE Standards J2263 [815] und J1263 [813] hingewiesen, in denen die Vorbereitung und die Durchführung der erwähnten Tests ausführlich beschrieben werden.
 
14
In einem ähnlichen Verfahren haben Mayer et al. [638] Drucksonden an der Fahrzeugfront verwendet, um den Schräganströmwinkel zu bestimmen. Darüber hinaus wurde, mit der Hilfe einer kreiselstabilisierten Plattform und Laser-Abstandssensoren vorne und hinten, das Fahrbahnprofil der Messstrecke ermittelt und in der Auswertung der Messdaten mitberücksichtigt.
 
15
Wegen der Einzelheiten dieses Verfahrens, siehe SAE Standard Practices J1263 [813], J2264 [816] und E/ECE/324 [272].
 
16
Siehe dazu eine Zusammenstellung von Széchényi [931].
 
17
In einem ähnlichen Verfahren ließ Bannister [46] ein weiteres Fahrzeug vorausfahren, um gleichzeitig sowohl durch eigenes als auch fremdes Fahrzeug verursachte Verschmutzung zu erfassen.
 
18
Hentschel et al. [395] verwendeten in einem ähnlichen Verfahren an Stelle der Plättchen eine klare Folie; zur Bewertung des Verschmutzungsgrades wurde die Folie am Ende des Tests einer Transparenzmessung unterzogen.
 
19
Hierzu siehe Beckenbauer et al. [73].
 
20
Diese Art von Turbulenzsieb ist nicht zu verwechseln mit den Turbulenzsieben innerhalb der Rohrstrecke, die der Reduktion der größer-skaligen Strömungsturbulenz dienen (vgl. Abschn. 14.3.5.3).
 
Literatur
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Zurück zum Zitat Hager, J., Heizeneder, H., Risch, P., Straßer, K.: Komfortable Messdatenauswertung für den Bereich Pkw-Klimatisierung. ATZ. 100, 928–932 (1998) Hager, J., Heizeneder, H., Risch, P., Straßer, K.: Komfortable Messdatenauswertung für den Bereich Pkw-Klimatisierung. ATZ. 100, 928–932 (1998)
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Zurück zum Zitat Wiedemann, J.: Theoretical and Experimental Optimisation of the Road-Vehicle Internal Flow. Von Kármán Institute For Fluid Dynamics Lecture Series 1986-05 on Vehicle Aerodynamics, Rhode-St.-Genèse (Belgium), March 17-21 (1986) Wiedemann, J.: Theoretical and Experimental Optimisation of the Road-Vehicle Internal Flow. Von Kármán Institute For Fluid Dynamics Lecture Series 1986-05 on Vehicle Aerodynamics, Rhode-St.-Genèse (Belgium), March 17-21 (1986)
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Metadaten
Titel
Windkanäle und Messtechnik
verfasst von
Edzard Mercker
Christoph Schönleber
Jorg-Dieter Vagt
Jochen Wiedemann
Felix Wittmeier
Copyright-Jahr
2023
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-35833-4_14

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