FAT - VDA

F O R S C H U N GSV EREI N I GU N G A U T O M O B I L T E C H N I K E . V .
FAT-SCHRIFTENREIHE
FAT 202
Vergleich verschiedener
Konzepte der Bodensimulation
und von drehenden Rädern zur
Nachbildung der Straßenfahrt im
Windkanal und deren Auswirkung
auf Fahrze^Be
VDA
Verband der
Automobilindustrie
Vergleich verschiedener Konzepte der
Bodensimulation und von drehenden
Rädern zur Nachbildung der Straßenfahrt im Windkanal und deren Auswirkung auf Fahrzeuge
Zusammenfassung -
Auftraggeber:
Forschungsvereinigung
Automobiltechnik e.V. [FAT]
Westendstraße 61
60325 Frankfurt am Main
Auftragnehmer:
Forschungsinstitut für Kraftfahrzeuge
und Fahrzeugmotoren FKFS, Stuttgart
Professor Dr.-Ing. Jochen Wiedemann
Verfasser:
Dipl.-Ing. Nils Widdecke
Dipl.-Ing. Gustavo Estrade
Zusammengestellt von:
Dr. Helmut Berneburg, Leiter FAT-AK 6
© 2006
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
Liste der FAT-AK 6 - Mitglieder und Teilnehmer
Dr.-Ing. Helmut Bemeburg
Adam Opel AG (Obmann)
Dipl.-Ing. Norbert Lindener
Audi AG
Dipl.-Ing. Hans Kerschbaum
BMW Group
Dipl.-Ing. Jürgen Fallert
BMW Group
Dr.-Ing. Teddy Woll
DaimlerChrysler AG
Dipl.-Ing. Alexander Wäschle
DaimlerChrysler AG
Dipl.-Ing. Ralf Hoffmann
Ford Werke AG
Dipl.-Ing. Lothar Krüger
Ford Werke AG
Dipl.-Ing. Michael Preiss
Dr.-Ing. h.c. Ferdinand Porsche AG
Dr.-Ing. Heinz Mankau
Volkswagen AG
Dr.-Ing. Michael Hartmann
Volkswagen AG
Dr.-Ing. Friedrich Preisser
FAT
Das Forschungsvorhaben wurde am Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart - FKFS bearbeitet
Vorstand Kraftfahrwesen
Prof. Dr.-Ing. Jochen Wiedemann
Bereichsleiter Fahrzeugaerodynamik
und Thermomanagement
Dipl.-Ing. Nils Widdecke
Sachbearbeiter
Dipl.-Ing. Gustavo Estrada
-2-
FAT
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
Zusammenfassung des FKFS-Abschlussberichts
Im Mittelpunkt des vorliegenden, abgeschlossenen Projektes steht die Simulation
der sogenannten Boden- und Raddreheffekte in Automobilwindkanälen, also der
aerodynamischen
Wechselwirkung
zwischen
Reifen/Rädern,
Fahrzeug
und
Fahrbahn. Dieses Thema ist aus verschiedenen Gründen in den vergangenen
Jahrzehnten nahezu in Vergessenheit geraten, obwohl es bereits in den dreißiger
Jahren des vergangenen Jahrhunderts am Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen
und Fahrzeugmotoren Stuttgart (FKFS) ein Laufband zur Simulation dieser Effekte
gab. Der Aerodynamik-Pionier Freiherr von Koenig Fachsenfeid hat die aerodynamische Bedeutung des drehenden Rades bereits in seinem Standardwerk in
physikalisch durchaus richtiger Weise - wie sich inzwischen herausstellte - angesprochen [1]. In den vergangenen 10 Jahren entstanden nach ähnlichem
Konzept sehr moderne Windkanalanlagen, wie z. B. der Aeroakustik-Fahrzeugwindkanal
am
Institut
für
Verbrennungsmotoren
und
Kraftfahrwesen
der
Universität Stuttgart (IVK), der vom FKFS betrieben wird. Wegen seiner
vielfältigen Möglichkeiten, Bilder 1 und 2, die Bodengrenzschicht zu beeinflussen
und die bewegte Fahrbahn darzustellen, ist gerade er in hervorragender Weise zur
Simulation der hier herrschenden Strömungsphänomene geeignet [2].
Ausgehend von den am IVK gegebenen mess- und versuchstechnischen Voraussetzungen sowie vielfältigen Vorarbeiten und Erfahrungen, z. B. [3,4,5,6,7],
erfolgte in diesem Projekt der Vergleich verschiedener Bodensimulationstechniken
mit Straßenmessungen sowie das Aufzeigen der Auswirkung dieser Techniken auf
mögliche Entwicklungsstrategien, denn die aerodynamische Formoptimierung am
Fahrzeug kann, wie schon frühere Arbeiten zeigen [6,7], selbst wieder abhängig
von der im Windkanal eingesetzten Versuchstechnik sein. Dies ist aus Sicht des
Entwicklers
nicht
akzeptabel,
messungen
dringend
weshalb
erforderlich
ist.
ein
Abgleich
Windkanal-/Straßen-
In dieser Arbeit wird
erstmals
ein
systematischer Vergleich mit Straßenmessungen hergestellt und gleichzeitig eine
hervorragende
Basis
von
hochwertigen
Vergleichsdaten
geschaffen.
Windkanaluntersuchungen wurden hauptsächlich im IVK/FKFS-Windkanal
-3-
Die
in
FAT
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
Stuttgart durchgeführt. Daneben kamen auch die Kanäle von Audi in Ingolstadt,
BMW in Aschheim und Porsche in Weissach zum Einsatz. Straßenmessungen
erfolgten auf dem Prüfgelände in Idiada, Spanien, und auf dem VolkswagenPrüfgelände in Ehra-Lessien.
Für die durchzuführenden Untersuchungen wurde vom
projektbegleitenden
Arbeitskreis ein Versuchsfahrzeug, ein BMW 520i (E 39), Bild 3, zur Verfügung
gestellt, das dankenswerter Weise vom Hause BMW dem Institut übereignet
wurde. Es ist eine Stufenhecklimousine, die mit einem Spezialaufsatz zum
Vollheck- (Kombi-) Fahrzeug abgeändert werden kann. Im Basiszustand, Bilder 4
bis 7, ist das Fahrzeug mit umfangreicher Druckmess-, Laser-Bodenabstands-,
Geschwindigkeits- und Datenerfasstechnik ausgerüstet, so dass es autark in
Windkanälen und auf der Straße eingesetzt werden kann. Druckmesssonden
wurden auf der gesamten Karosserie, dem Unterboden, in den Radhäusern und in
der Region der Radhäuser angebracht. Bei allen Messungen wurde sehr
innovative und hochgenaue Messtechnik, wie z. B. Cobra-Sonden, verwendet,
die - ebenso wie die Pyramidensonden - in sorgfältigen und aufwändigen Vorversuchen im IVK-Modellwindkanal kalibriert und validiert wurde.
Neben der Karosserie steht vor allem die Vermessung des Unterbodens, der
Radhäuser sowie der Regionen um die Räder/Reifen im Vordergrund des
Interesses, um ein besseres als bisher vorliegendes Verständnis für die Einflüsse
der fahrbahnnahen
Strömung
und ihrer Randbedingungen
auf die aero-
dynamischen Beiwerte zu erlangen.
Die Darstellung sämtlicher Druckverteilungen erfolgt im vorliegenden Bericht
konsequent mit Referenz auf eine Messstelle auf der Karosserie (p7). Sie liegt auf
der Mittellinie der Motorhaube kurz vor dem Windlauf vor der Windschutzscheibe
und ist weitgehend unbeeinflusst von Änderungen der Anströmgeschwindigkeit
und des -winkeis. Dabei wurde mit einem spezifisch definierten Druckbeiwert cp*
gearbeitet, dessen Definition in Bild 8 erläutert ist. Damit werden völlig autarke
Messungen möglich. D. h. sowohl in den Windkanälen als auch auf der Straße
werden nur die am Fahrzeug sensierten Daten verwendet. Daher unterbleibt jede
-4-
FAT
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
Abhängigkeit oder Beeinflussung durch proprietäre Datenerfasssysteme oder gar
Messprozeduren (z.B. im Windkanal die Düsen- oder Plenumsmethode). Das
Fahrzeug ist darüber hinaus für die vorliegenden Untersuchungen als Sensor für
den Staudruck und den Gierwinkel kalibriert, so dass diesbezüglich eine „Auswahl"
der Messergebnisse hinsichtlich ihrer Qualität und Reproduzierbarkeit möglich
wird. Straßenmessungen mit ähnlicher, vergleichbarer Qualität sind aus der
Literatur bisher nicht bekannt.
Als Ergebnis zeigt der vorliegende Bericht zunächst eine detaillierte Darstellung
der Reproduzierbarkeit aller Einzelergebnisse. Man erkennt die Datenqualität an
der
niedrigen
Standardabweichung
der
Druckmessungen,
acp*,
auf
der
Karosserie, Bild 9, die bei den Straßenmessungen unter AcP* = 0,004 liegt, an den
meisten Messstellen sogar unter 0,002. Die Reproduzierbarkeit der Strömungswinkelmessungen ist bei den Straßenmessungen besser als 0,3°. In den jeweiligen Windkanälen werden dagegen Reproduzierbarkeiten erreicht, die im Durchschnitt nochmals um den Faktor zwei bis drei besser sind als auf der Straße.
Aus einer Vielzahl von über 100 theoretisch möglichen Fahrzeugkonfigurationen,
die sich aufgrund der verfügbaren Anbauteile ergeben, wurden in Vorversuchen
7 Grundkonfigurationen ausgewählt, mit denen die wesentlichen Untersuchungen
vorgenommen wurden. Dabei sind die Auswahlkriterien u.a. deren Reaktionen auf
unterschiedliche Windkanalkonfigurationen
sowie insbesondere
zwischen Windkanal- und Straßenmessungen.
Diese Grundkonfigurationen (Bilder 10 bis 14) sind:
1. Basis
2. Heckspoiler ohne Staulippen hinten
3. Heckspoiler ohne Staulippen vorn
4. Bugspoiler ohne Staulippen vorn
5. Bugspoiler ohne Staulippen vorn, Mock-up
6. Bug- und Heckspoiler ohne Staulippen hinten
7. Kombi ohne Staulippen vorn
-5-
Unterschiede
FAT
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
Als eines der wichtigsten Ergebnisse ist festzuhalten, dass es bei allen Fahrzeugkonfigurationen konsistente Differenzen zu den Windkanalergebnissen gibt,
Bild 15, die, wie erwartet, im Wesentlichen aus den bekannten sonstigen Windkanaleffekten resultieren [8],
1. vorderer Bereich: Düsenversperrung und Strahlaufweitung
2. mittlerer Bereich: Strahlversperrung und Messstreckeneinfluss
3. hinterer Bereich: Horizontal Buoyancy und Kollektorversperrung.
Diese Versperrungs- und Gradienteneffekte stehen aber nicht im Mittelpunkt des
vorliegenden Projektes. Sie sind vielmehr von den hier zu betrachtenden Bodensimulationseffekten zu separieren.
Dazu eignen sich besonders die Signale der Gesamtdruckrechen sowie eine neue
Auswertetechnik, die sogenannte „A2-Technik" („Delta-Zwei-Technik"), z.B.
A2: (Basis ohne hintere Staulippe - Basis) Wk - (Basis ohne hintere Staulippe - Basis)
Sie zeigen, dass bei Anwendung von innovativer Simulationstechnik, die im IVKWindkanal
Kombination
unter
von
dem Synonym
„Straßenfahrtsimulation (SFS)",
Raddrehung, Laufband
und abgestimmter
d.h. einer
Grenzschicht-
konditionierung mit Absaugung und Ausblasung, zusammengefasst ist, deutliche
Verbesserungen der Simulationsgüte im Vergleich zur konventionellen Bodensimulation (KBS), die diese Merkmale nicht hat, ermöglicht werden. Dies erkennt
man auch -trotz der oben erwähnten überlagerten sonstigen Windkanaleffekte z. B. am Basisdruck (p24) am Heck des Fahrzeugs, der unter dem Einfluss der
Straßenfahrtsimulation deutlich ansteigt, Bild 16, ein Indiz für einen gleichzeitig
reduzierten Luftwiderstand.
Weitere Messergebnisse betreffen die Entwicklungsgüte und -Sicherheit. Es wird
die Auswirkung von Fahrzeug-Konfigurationsänderungen („Deltas") im Windkanal
den analogen Änderungen auf der Straße gegenüber gestellt und als Differenz
-6-
FAT
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
(„A2") grafisch dargestellt. Als Kriterien dienen wiederum die Druck- und
Strömungsfeldmessungen.
Am Beispiel des Einflusses der vorderen Staulippen zeigt sich auch hier die
deutliche Überlegenheit der Straßenfahrtsimulation gegenüber der konventionellen
Windkanaltechnik. Dies trifft in besonderem Maße auf die Drücke am Unterboden,
Bild 17, und im vorderen Radhaus, Bilder 18 und 19, zu.
Man darf folglich unterstellen, dass „Optimierungen" dieser Fahrzeugzonen
besonders sensibel auf die angewandte Windkanaltechnik reagieren und die
Ergebnisse wohl nur bei hinreichend guter Simulation, wie z. B. im IVK-Windkanal,
wirklich optimal sind. Ansonsten besteht die Gefahr, dass für die verwendete
Windkanalanlage und nicht repräsentativ für die Straßenfahrt des Kunden
entwickelt wird. Dies zeigt sich in ganz besonderem Maße auch im Gesamtdruckfeld um das Vorder- und Hinterrad, Bilder 20 und 21, wo sich das Zusammenspiel
von Flachband-Raddreheinheit
und angepasster
Grenzschichtkonditionierung
besonders positiv auswirkt.
Zum Abschluss stellen sich zwei wichtige Fragen: Kann die Methode der
Straßenfahrtsimulation (SFS), wie sie augenblicklich im IVK/FKFS-Windkanal
angewendet wird,
noch verbessert werden
oder kann gar auf
gewisse
Simulationstechniken verzichtet werden?
Die Frage nach einer weitergehenden Optimierung der Windkanaltechnik - also
über den bis dato erreichten Standard der FKFS-Straßenfahrtsimulation hinaus lässt sich wie folgt beantworten:
Systematische Verbesserungen konnten im vorliegenden Projekt nicht erreicht
werden. In Einzelfällen, also bei einzelnen Konfigurationen oder an einzelnen
Fahrzeugzonen, kann die Simulationsgüte gesteigert werden, wenn z. B. die
Intensität der Grenzschicht-Vorabsaugung verändert wird. Diese Maßnahme ist
allerdings mit Vorsicht zu betrachten, weil gleichzeitig, wie aus der Literatur
bekannt [9] ist, durch Absaugen auch die Gradienteneffekte in der Messstrecke
beeinflusst werden, so dass auf diese Weise die Gefahr einer gegenseitigen
-7-
FAT
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
Fehlerkompensation besteht, die zwar generell legitim ist, aber nicht dem hier
verfolgten Ziel der Verbesserung der Bodensimulation dient. Im Bereich des
Fahrzeughecks lassen sich bei einigen Fahrzeugkonfigurationen noch geringe
Verbesserungen der Simulationsgüte durch Grenzschichtkonditionierung hinter
dem Fahrzeug erreichen. Gleiches gilt in Bezug auf A2 auch für das tangentiale
Ausblasen hinter den Fahrzeugrädern und dessen Wirkung auf den statischen
Druck am Unterboden. Diese Tendenzen wurden bereits vermutet und führten zur
Vorhaltung entsprechender Systeme im IVK-Windkanal, die aber im Regelfall nicht
aktiviert werden.
Die relative Bewertung der verschiedenen Bestandteile der FKFS-Straßenfahrtsimulation zeigt, dass dem Laufband die entscheidende Bedeutung zur Annäherung der Straßendruckverteilung am Fahrzeug-Unterboden zukommt, und das,
obwohl es sich hier um ein Serien- und kein Wettbewerbsfahrzeug mit nur
geringem Bodenabstand handelt. In den Radhäusern und im Strömungsfeld um
Vorder- und Hinterräder wird die Simulationsgüte dagegen -erwartungsgemäßim Wesentlichen durch die Raddrehung bestimmt.
Als Ergebnis kann festgehalten werden, dass ein Bodensimulationssystem für
industrielle Windkanalmessungen an Serienfahrzeugen also durchaus etwas
einfacher dargestellt werden kann als die FKFS-Straßenfahrtsimulation oder gar
die für Spezialanwendungen vorgehaltenen o. g. weiteren Systeme im IVKWindkanal.
-8-
FAT
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
Literaturverzeichnis
[1]
V. KOENIG-FACHSENFELD, R., Aerodynamik des Kraftfahrzeugs, Bd. I
und II, Bd. III und IV, Umschau-Verlag, Frankfurt (1951).
[2]
POTTHOFF, J., MICHELBACH, A. UND WIEDEMANN, J.: Die neue Laufband-Technik im IVK-Aeroakustik-Fahrzeugwindkanal der Universität Stuttgart. Teil 1 und 2. In: ATZ 106, Heft 1 + 2, (2004)
[3]
WIEDEMANN, J., Der Einfluss von Ausblasen und Absaugen an durchlässigen Wänden auf Strömungen bei großen Reynoldszahlen.
Dissertation, Fakultät für Maschinenbau, Ruhr-Universität Bochum, (1983).
[4]
WIEDEMANN, J., Some Basic Investigations into the Principles of Ground
Simulation Techniques in Automotive Wind Tunnels. SAE Paper 890369,
Detroit, (1989).
[5]
MERCKER, E. and WIEDEMANN, J., Comparison of Different GroundSimulation Techniques for Use in Automotive Wind Tunnels. SAE Paper
900321, Detroit, (1990).
[6]
MERCKER, E., SOJA, H. and WIEDEMANN, J., Experimental Investigation
on the Influence of Various Ground Simulation Techniques on a Passenger
Car. RAE-Symposium "Vehicle Aerodynamics", Loughborough University,
Loughborough, U.K., 18-19 July, (1994).
[7]
WIEDEMANN, J., The Influence of Ground Simulation and Wheel Rotation
on Aerodynamic Drag Optimization - Potential for Reducing Fuel
Consumption. SAE Paper 960672, Detroit, (1996).
[8]
MERCKER, E. and WIEDEMANN, J., On the Correction of Interference
Effects in Open Jet Wind Tunnels. SAE Paper 960671, Detroit, (1996).
[9]
WIEDEMANN, J., FISCHER, O., and JIABIN, P., Further Investigations on
Gradient Effects. SAE Paper 2004-01-0670, Detroit, (2004).
-9-
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
SFS (Straßenfahrtsimulation)
B L P S : Grenzschichtvorabsaugung
T B U : Tangentiale Ausblasung
C B P S : Laufbandvorabsaugung
C B T B : Tangentiale Ausblasung vor
dem Laufband
C B : Laufband
W R U : Radantriebseinheiten
W T B : Tangentiale Ausblasungen hinter
den Radantriebseinheiten
T D S : Verteilte Grenzschichtabsaugung
auf dem Drehtisch
TBD
und DSD: Tangentiale Ausblasung
und verteilte Absaugung
hinter dem Fzg.
Bild 1: Bodensimulation im IVK/FKFS Aeroakustik Windkanal (FWK)
-10-
FAT
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
KBS (Konventionelle Bodensimulation)
Düse
SFS (Straßenfahrtsimulation)
Düse
Bild 2: Bodensimulation im IVK/FKFS Aeroakustik Windkanal (FWK)
-11 -
FAT
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
Bild 3: Versuchsfahrzeug: BMW 520i (E39)
Bild 4: Basis-Fzg. mit Messausrüstung (u.a. mit seitlich angeordneten
Gesamtdruckrechen) und verschiedenen Heck-Varianten.
-12-
FAT
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
Laser hinten rechts
Laser vorne rechts
Laser hinten links
Fenster für Laser
hinten links
Correvit
Fenster für Laser
hinten rechts
Fenster füi
Correvi
Pitotsonde
(500mm lang)
Pyramiden-Sonde
vor Vorderreifen
Bild 5:
Unterbodenbereich mit Messsensoren (Correvit für Geschwindigkeit,
Laser für Standhöhe und Nick- und Rollwinkel sowie Pyramiden-Sonde
für Geschwindigkeit und Winkel der Anströmung vor dem Reifen/Rad)
-13-
FAT
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
Bild 6: Gesamtdruckrechen hinter dem rechten vorderen Rad
Bild 7: Gesamtdruckrechen hinter dem linken hinteren Rad
-14-
FAT
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
rel
Wind
(Pt: Px)
rel
I^Fahrzeug
c *=1 -
Bild 8: Definition von cp*
-15-
(Pf Px)
FAT
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
FAT
0,004
•• Straßenmessungen (n = 12)
— FKFS Messungen (n = 11)
— AUDI Messungen (n = 26)
0.003
— PORSCHE Messungen (n = 8)
0,002
I
0.001
j iuu ulliiJ
10
11
12
CT Cr
Bild 9:
13
14
ii
y
. 11
15
16
Ji
17
18
19
20
21
22
11
23
Standardabweichung für die ermittelten Druckbeiwerte im Mittelschnitt
der Fahrzeug-Basisvariante, bei Straßenmessungen und in verschiedenen Windkanälen
-16-
24
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
Bild 10: Heckspoiler
Bild 11: Bugspoiler
-17-
FAT
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
- •,• < _
Bild 12: Staulippe vor den Vorderrädern
Bild 13: Staulippe vor den Hinterrädern
-18-
FAT
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
Mock-up Version
Bild 14: Mock-up Version
-19-
FAT
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
0,050
0,040
0,030
0,020
—
—«
—
•••
•••
«••
FKFS SFS - Straße
Audi Standard - Straße
Porsche mit GS-Abs. - St
FKFS KBS - Straße
Audi stationär - Str
Porsche ohne GS*bs. - Straße
Strahlversperrung
Horizontal
Buoyancy
0,010
0
-0.010
-0,020
-0,030
-0,040
Düsenversperrung
Strahlaufweitung
MesSstreckeneinfluss
+ Bodensimulation
-0.050
Kollbktprverspermng
AcP*
Bild 15: Druckbeiwerte, Wirkung von Windkanaleffekten
(Abweichungen zwischen Windkanal- und Straßenmessung für verschiedene Windkanalkonfigurationen für die Fahrzeug-Basisvariante)
-20-
FAT
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
FAT
0,030
0,020
0,010
13
-0,010
-0,020
14
15
16 17
18
19 20
21 22
23 24
A FKFS SFS - A Straße
A Audi Standard — A Straße
A Porsche mit GS-Abs. — A Straße
A FKFS KBS - A Straße
A Audi stationär — A Straße
A Porsche ohne GS-Abs. — A Straße
-0,030
Bild 16: Einfluss einer Konfigurationsänderung auf die Drücke an der Fahrzeugskarosserie, Vergleich Windkanal / Straße
(Basis ohne hintere Staulippe - (Basis ohne hintere Staulippe - Basis)straße
-21 -
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
FAT
0.100
— A FKFS SFS - A Straße
— A Audi Standard — A Straße
— A Porsche mit GS-Abs. — A Straße
— • - A FKFS KBS — A Straße
• •• A Audi stationär — A Straße
• • • A Porsche ohne GS-Abs. — A Straße
Bild 17: Einfluss einer Konfigurationsänderung auf die Drücke am Fahrzeugunterboden, Vergleich Windkanal / Straße
A2:
(Basis ohne vordere Staulippe - Basis)wK
- (Basis ohne vordere Staulippe - Basis)straße
-22-
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
Bild 18: Druckmessstellen in den Radhäusern
0,100
0,050
A2cP*
0
-0,050
-0,100
-0,150
VRW*
VR2
VR3
V
VI|4 \
VR5
\
\
\
-0,200
\
\
-0,250
\
-0,300
— A F K F S S F S - A Straße
— A Audi Standard — A Straße
— A Porsche mit GS-Abs. — AStraße
•• • A
• •• A
• •• A
F K F S K B S - A Straße
Audi stationär — A Straße
Porsche ohne GS-Abs. - A Straße
Bild 19: Einfluss einer Konfigurationsänderung auf die Drücke im vorderen Radhaus, Vergleich Windkanal / Straße
A2:
(Basis ohne vordere Staulippe - Basis)WK
- (Basis ohne vordere Staulippe - Basis)straße
-23-
FAT
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
FAT
V)
o
Q_
-1,000 -0,800 -0,600 -0,400 -0,200
0
0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 Cpi
Straßenmessung
FKFS Messung
AUDI Messung
PORSCHE Messung
Bild 20: Gesamtdruckbeiwerte am vertikalen Rechen hinter dem Vorderrad,
Vergleich Windkanal- / Straßenmessung
-24-
FAT-AK6 Projekt
„Bodensimulation"
Zusammenfassung des
FKFS-Abschlussberichts
FAT
0,200 0,400 0,600 0,800 1,000
Straßenmessung
FKFS Messung
AUDI Messung
PORSCHE Messung
Bild 21: Gesamtdruckbeiwerte am vertikalen Rechen hinter dem Hinterrad,
Vergleich Windkanal- / Straßenmessung
-25-
FAT
Bisher in der FAT-Schriftenreihe erschienen (ab 1997)
130
131
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150
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153
154
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156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
Zur Verletzungsmechanik und Belastbarkeit der unteren Extremität, insbesondere des Fußes, 1996
26,Analyse Kfz-relevanter Immissionen in innerstädtischen Verkehrs- und Grünflächen, 199726,Batteriemanagementsysteme für Elektrostraßenfahrzeuge, 1997
31,Ozon und Großwetterlagen - Analyse der Abhängigkeit der bodennahen Ozonbelastung von meteoro31 ,logischen Parametern im Großraum München, 1997
Meßverfahren für Kräfte und Momente an strich- und punktgeschweißten Überlappverbindungen, 1997
49,Mathematische Nachbildung des Menschen - RAMSIS 3D-Soft-Dummy, 1997
13,Anwendung brennbarer Kältemittel in Autoklimaanlagen, 1997
31 ,Entwicklung von Finite Element Seitencrash-Dummys: Ein Beitrag zur effizienten Insassensimulation, 1997 16,Ermittlung ertragbarer Beanspruchungen an Aluminium-Punktschweißverbindungen auf Basis der
(vergriffen)
Schnittkräfte, 1997
Subjektive und objektive Beurteilung des Fahrverhaltens von Pkw, 1997
(vergriffen)
Finite-Element-Berechnung mit 3D-CAD-Systemen - eine vergleichende Untersuchung, 1997
13,Experimentelle Ermittlung des Wirkungsgrades von elektrischen Antrieben, 1998
(vergriffen)
Untersuchungen zur Übertragbarkeit von Kennwerten einer punktgeschweißten Einelementprobe auf
41 ,Mehrelementprüfkörper und Bauteile, 1998
Analyse des Fahrverhaltens von Rollenprüfstandsfahrern, 1998
18,Retarderbremsverhalten bei Gefällefahrten mit unterschiedlichem Gefälle, 1998
44,Test und Beurteilung existierender Bordladegeräte für Elektrostraßenfahrzeuge, 1999
21,Konzept für die numerische Auslegung durchsetzgefügter Blechbauteile, 1999
(vergriffen)
Biomechanische Bewertung der Euro-NCAP-Einstufungskriterien - Untersuchungen an Freiwilligen und
29,Dummies, 1999
Stanznieten von Aluminium mit Stahl mittels Halbhohlniet, 1999
44,Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen zum Recycling von Kunststoffkraftstoffbehältern, 1999
23,Charakterisierung von USSID und Euro-SID-1 zur Ermittlung von Daten für FEM Crash Simulationen, 2000 18,Blickfixationen und Blickbewegungen des Fahrzeugführers sowie Hauptsichtbereiche an der Wind64,schutzscheibe, 2000
Informations- und Assistenzsysteme im Auto benutzergerecht gestalten (Referate des Symposiums
13,vom 1.7.99), 2000
Experimentelle und rechnerische Bestimmung des Versagensverhaltens von punktgeschweißten
98,Blechverbindungen, 2000
Verkehrsplanerische Eckwerte einer nachhaltigen regionalen Verkehrs Strategie, 2000
39,Heizleistung in Pkw mit verbrauchsoptimierten Motoren, 2000
(vergriffen)
Lärm und kardiovaskuläres Risiko, 2000
18,Pkw-Reifen/Fahrbahngeräusche bei unterschiedlichen Fahrbedingungen, 2000
44,Einflußgrößen auf Reifen/Fahrbahn-Geräusche von Lkw bei unterschiedlichen Fahrbedingungen, 200049,Kölner Verfahren zur vergleichenden Erfassung der kognitiven Beanspruchung im Straßenverkehr, 2000
64,Eichung und Anwendungserprobung von K-VEBIS, 2000
59,Ergänzende Auswertungen zur subjektiven und objektiven Beurteilung des Fahrverhaltens von Pkw, 2000
46,Analyse des Unfallgeschehens 'Kleiner Nutzfahrzeuge', 2001
46,Die Bedeutung biogener Kohlenwasserstoffe für die Ozonbildung, 2001
39,Schwingfestigkeitsberechnung an Dreiblech-Punktschweißungen, 2001
28,Energiesparmaßnahmen am Elektroauto, 2001
49,Betriebsfestigkeit von umgeformten Karosseriestählen, 2001
64,Einfluss wasserabweisender Beschichtungen auf Windschutzscheiben im Hinblick auf Sicht und
45,Fahrzeugsicherheit, 2001
Auslegung von Blechen mit Sicken (Sickenatlas), 2001
50,Bewertung und Vereinheitlichung von gefügten Dünnblechproben für Schwingversuche im Zeit40,festigkeitsbereich, 2001
Bestimmung des max. Kraftschlusses an mit ABV ausgerüsteten Fahrzeugen und Fahrzeugzügen, 2001 35,Beurteilung des Einsatzes von teilstrukturierten Stahlfeinblechen im Kfz-Karosseriebau zur Gewichts45,reduzierung, 2002
Erweiterte Knotenfunktionalität im parametrischen Entwurfswerkzeug SFE CONCEPT, 2002
(vergriffen)
Anwendungspotenziale und Prozessgrenzen für die umformtechnische Herstellung von steifigkeits45,optimierten Bauteilen aus Doppellagenblechen (Bonded Blanks), 2002
Verhaltensmodellierung von Steuergeräten für die EMV-Simulation im automotive Bereich, 2002
45,Dehnungsgeregelte Versuche mit Proben aus den Magnesiumdruckgusslegierungen AZ91 HP
15,und AM50 HP, 2003
Betriebsfestigkeit von Bauteilen aus Magnesium unter Berücksichtigung von erhöhter Temperatur und
45,Korrosion, 2003
Fahrzeugklimatisierung und Verkehrssicherheit, 2003
45,Optimierte Verzahnungsgeometrien leistungsübertragender Zahnräder für die umformtechnische Her45,stellung, 2003
Ingenieurmäßige Berechnungsverfahren zur Lebensdauerabschätzung von geschweißten Dünn(vergriffen)
blechverbindungen -Teil I: Punktschweißverbindungen -Teil II: Laserstrahlschweißen, 2003
Aufbau eines Konzeptes zur Auslegung gefügter Stahlbauteile, 2003
30,Effizienzsteigerung durch professionelles/partnerschaftliches Verhalten im Straßenverkehr, 2004
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Einflußgrößen auf den Elastizitätsmodul von Stählen für den Fahrzeugbau, 2004
25,VDA-Forschungstag 13. Juli 2004 - Innovationsmotor Automobilindustrie - Redebeiträge
kostenfrei
Kompetenzerwerb für Fahrer-Informationssysteme - Einfluß des Lernprozesses auf die Interaktion
45,mit Fahrerassistenzsystemen, 2004
Systemvergleich Kostenstruktur der Bodenverkehrsmittel, 2004
45,Experimentelle Bestimmung und rechnerische Vorhersage des Tragverhaltens punktgeschweißter
29,Bauteile aus Stahlblechverbindungen unter Crashbelastung mit Hilfe von Ingenieurkonzepten, 2004
Zeil- und molekurlarbiologische Untersuchungen zur DNS-schädigenden Wirkung des Rußkerns in
34,einem Multi-Dose-Modell zur Erfassung von Dosis-Schwellenwert, 2005
Verwertung von Kunststoffbauteilen aus Altautos - Analyse der Umwelteffekte nach dem LCA-Prinzip
45,und ökonomische Analyse , 2005
Darstellung des Schwingungsverhaltens von Fahrzeug-Insassen - Symbiose aus Experiment und
45,Simulation , 2005
Elektromagnetische Feldverteilung und Einkopplungen bei Mobilfunkbetrieb im Kraftfahrzeug, 2005
45,Leichtbau mit Hilfe von zyklischen Werkstoffkennwerten für Strukturen aus umgeformtem höherfesten
Feinblech, 2005
30,Grundsatzuntersuchung zum quantitativen Einfluß von Reifenbauform und -ausführung auf die
Fahrstabilität von Kraftfahrzeugen bei extremen Fahrmanövern, 2005
45,Bewertung von Achskombinationen und Reifentypen auf den Beanspruchungszustand von FahrbahnBefestigungen, 2005
39,Ermittlung der aktuellen Konzentration und Verteilung von Platingruppenelementen (PGE), 2005
30,Neue Wege des Effektmonitorings für partikelgebundene Schadstoffe in Dieselabgasen , 2005
39,Hemoglobin adducts of dinitropyrenes as a marker for Diesel emission exposure in humans
Bewertung lokaler Berechnungskonzepte zur Ermüdungsfestigkeit von Punktschweißverbindungen, 2005
30,Berechnungsmethoden für die Lebensdauerabschätzung von MSG- bzw. lasergeschweißten Kehlnähten
30,dünnwandiger Stahlblechstrukturen, 2005
Verbesserung der Prognosefähigkeit der Crashsimulation aus höherfesten Mehrphasenstählen durch
30,Berücksichtigung von Ergebnissen vorangestellter Umformsimulation
Anwendungspotenziale und Prozeßgrenzen der Klebtechnik für die Umformung von Doppellagenblechen
76,Thermisches Fügen für die stahlintensive Hybridbauweise im Fahrzeugleichtbau
76,Lufthygienische Beurteilung von Pkw-Innenraumfiltem
96,Vergleich verschiedener Konzepte der Bodensimulation und von drehenden Rädern zur Nachbildung
der Straßenfahrt im Windkanal und deren Auswirkung auf Fahrzeuge
40,-
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Automobilindustrie
Forschungsvereinigung
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