Waren in den 80er und 90er Jahren vor allem die ökologischen Aspekte der Ressourcenschonung und Emissionsverringerung starke Triebkräfte für Effizienzsteigerungen bzw. Verbrauchssenkungen beim Pkw, so spielt in jüngster Zeit immer mehr der hohe Kraftstoffpreis eine ausschlaggebende Rolle beim Kauf eines Fahrzeugs. Somit kommt der Konstruktion von verbrauchsarmen Kraftfahrzeugen eine wettbewerbsentscheidende Rolle zu. Exemplarisch sei hier auf den seit einigen Jahren stetig wachsenden Anteil der mit Dieselmotor ausgerüsteten Fahrzeuge verwiesen. Dieser geforderten Verbrauchssenkung wirkt das durch Modeströmungen geprägte Käuferverhalten entgegen, das teilweise den aus der Sicht der effizienten Kraftstoffnutzung nicht optimalen Fahrzeugformen wie z.B. Geländewagen Vorzüge einräumt. Hauptansatzpunkt zur Erzielung einer Verbrauchsverringerung ist – neben Modifikationen bzw. Innovationen bezüglich des Motors und dessen Peripherie – eine Absenkung der Fahrwiderstände. Daher gewinnen Messmethoden zur Bestimmung von Luft- und Rollwiderstand zunehmend an Bedeutung. Dies drückt sich u. a. in hohen Investitionen aus, die in die Windkanal- und Simulationstechnik getätigt werden. Unerlässlich bei allem technischen Fortschritt auf dem Gebiet der Simulation ist jedoch der Vergleich der so gewonnenen Ergebnisse mit Werten, die aus realen Fahrversuchen ermittelt werden, um so den Gütegrad der Simulation feststellen und überwachen zu können. Wichtige Instrumente zur Ermittlung von Fahrwiderständen auf der Straße sind unter anderem Schlepp- und Höchstgeschwindigkeitsversuche sowie die im folgenden näher erläuterten Ausrollmessungen. Sie ermöglichen - im Gegensatz zu Höchstgeschwindigkeitsmessungen - eine von Schwankungen der Motorvolllastkennlinie unabhängige Bestimmung von Fahrwiderständen.
Ausrollversuche stellen generell eine messtechnisch relativ einfache Methode zur Ermittlung von Roll- und Luftwiderstand unter realistischen Bedingungen dar. Die in diesen Ausrollversuchen ermittelten Daten dienen u.a. als Grundlage für die Einstellung von Rollenprüfständen, um beispielsweise Verbrauchsmessungen gemäß ECE-R 15 zu ermitteln. Im Rahmen dieser Arbeit wird daher zuerst ein allgemeiner Überblick über Ausrollmessungen gegeben sowie die Durchführung der Versuche erläutert. Die dort ermittelten Ergebnisse werden anschließend verarbeitet, die Ergebnisse gegenübergestellt, diskutiert und bewertet.
Dr. Adrian Mahr
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Theoretische Grundlagen
- Fahrwiderstand
- Luftwiderstand
- Rollwiderstand
- Steigungswiderstand
- Beschleunigungswiderstand
- Messmethoden für Ausrollmessungen
- Versuchsdurchführung gemäß SAE
- Messausrüstung
- Testfahrzeug
- Testbedingungen
- Versuchsvorbereitung
- Ausrollmessung
- Versuchsdurchführung gemäß IVK
- Messprinzip
- Versuchsfahrzeug
- Messtechnik
- Versuchsdurchführung gemäß SAE
- Voruntersuchungen
- Bestimmung der Massenträgheitsmomente
- Bestimmung des Einflusses der Massenträgheitsmomente
- Berechnung von med für das Versuchsfahrzeug
- Nullmessungen
- Ausrollversuche und deren Ergebnisse
- Auswertung auf Mittelwertbasis
- Darstellung des Geschwindigkeitsverlaufs
- Darstellung von Wind und Steigung
- Darstellung der mittleren Geschwindigkeit
- Berechnung der Verzögerung
- Verzögerung als Funktion der Geschwindigkeit
- Berechnung der Widerstandsbeiwerte
- Auswertung durch Korrekturrechnung
- Darstellung des Geschwindigkeitsverlaufs
- Darstellung der Fahrbahnsteigung
- Darstellung der Windeinflüsse
- Verzögerung als Funktion der Geschwindigkeit
- Berechnung der Widerstandsbeiwerte
- Ergebnisdarstellung
- Auswertung auf Mittelwertbasis
- Fehlerbetrachtung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Diplomarbeit befasst sich mit der vergleichenden Bewertung verschiedener Ansätze und Auswertungstechniken bei Ausrollmessungen. Das Ziel ist es, eine fundierte Analyse der Genauigkeit und Zuverlässigkeit der jeweiligen Methoden zu ermöglichen und die optimale Methode für die Bestimmung der Fahrzeugwiderstände zu identifizieren.
- Analyse verschiedener Ansätze und Auswertungstechniken
- Bewertung der Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Methoden
- Identifizierung der optimalen Methode zur Bestimmung von Fahrzeugwiderständen
- Untersuchung des Einflusses von Messbedingungen und -fehlerquellen
- Entwicklung von Empfehlungen für die praktische Anwendung von Ausrollmessungen
Zusammenfassung der Kapitel
- Kapitel 2: Dieses Kapitel befasst sich mit den theoretischen Grundlagen des Fahrwiderstandes, wobei die einzelnen Komponenten des Luftwiderstands, Rollwiderstands, Steigungswiderstands und Beschleunigungswiderstands detailliert betrachtet werden.
- Kapitel 3: Dieses Kapitel beschreibt die beiden gängigen Messmethoden für Ausrollmessungen, die SAE-Methode und die IVK-Methode. Die verschiedenen Aspekte der Versuchsdurchführung werden detailliert erläutert, einschließlich der Messausrüstung, des Testfahrzeugs, der Testbedingungen und der Vorgehensweise bei der Ausrollmessung.
- Kapitel 4: Dieses Kapitel behandelt die Voruntersuchungen, die vor den eigentlichen Ausrollversuchen durchgeführt werden müssen. Die Bestimmung der Massenträgheitsmomente, die Analyse des Einflusses dieser Momente und die Berechnung des reduzierten Fahrzeuggesamtmassenmomentes werden erläutert.
- Kapitel 5: Dieses Kapitel stellt die Ergebnisse der Ausrollversuche vor und untersucht die Ergebnisse der Auswertung auf Mittelwertbasis und durch Korrekturrechnung. Die verschiedenen Aspekte der Ergebnisdarstellung werden detailliert erläutert, einschließlich der Darstellung des Geschwindigkeitsverlaufs, der Fahrbahnsteigung, der Windeinflüsse, der Verzögerung und der Berechnung der Widerstandsbeiwerte.
Schlüsselwörter
Ausrollmessung, Fahrzeugwiderstand, Luftwiderstand, Rollwiderstand, Steigungswiderstand, Beschleunigungswiderstand, SAE-Methode, IVK-Methode, Massenträgheitsmoment, Auswertungstechnik, Genauigkeit, Zuverlässigkeit.
- Quote paper
- Dr. Adrian Mahr (Author), 2001, Ausrollmessungen. Vergleich und Bewertung unterschiedlicher Ansätze und Auswertungsmethoden, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/8182
