Fahrwiderstände des Kraftfahrzeugs: Luft- und Rollwiderstandsermittlung im Fahrversuch

Steigende Energiekosten zwingen zu Einsparungen und Verhaltensänderungen, diesem Trend kann sich die Automobilindustrie nicht entziehen. Somit kommt der Konstruktion von effizienten Fahrzeugen eine wettbewerbsentscheidende Rolle zu. Ansatzpunkt zur Erzielung einer Verbrauchsminderung ist neben Innovationen bezüglich des Motors und dessen Peripherie die Absenkung der Fahrwiderstände. So gewinnen Methoden zur Bestimmung von Luft- und Rollwiderstand an Bedeutung. Unerlässlich bei allem technischen Fortschritt auf dem Gebiet der Simulationstechnik ist jedoch der Praxisvergleich. Ausrollmessungen sind ein wichtiges Instrument zur Ermittlung von Fahrwiderständen auf der Straße, sie ermöglichen eine von Schwankungen der Motorvolllastkennlinie unabhängige Bestimmung der Fahrwiderstände. Ausrollversuche lassen die Ermittlung von Roll- und Luftwiderstand unter realistischen Bedingungen zu. Die so ermittelten Daten dienen als Grundlage für Versuche in Rollenprüfständen und Windkanälen. Dieses Buch gibt einen allgemeinen Überblick über Ausrollmessungen und erläutert die Durchführung von Versuchen. Die dort ermittelten Ergebnisse werden sodann mathematisch verarbeitet, diskutiert und bewertet.

Leseprobe
Textprobe:
Kapitel 3.2, Versuchsdurchführung gemäß IVK:
3.2.1, Messprinzip:
Die im Rahmen dieser Studie durchgeführten Ausrollversuche werden wie in Kapitel 6 Ausrollversuche und deren Ergebnisse umfassend erläutert auf zwei grundsätzlich verschiedene Arten ausgewertet. Zum einen wird durch die Bildung von Mittelwerten über möglichst viele Versuche eine Fremdeinflusskorrektur herbeigeführt. Bei dieser messtechnisch sehr einfachen Art der Auswertung gilt es jedoch einige Gesichtspunkte zu berücksichtigen, die wesentlichen Einfluss auf das Ergebnis besitzen. So ist für Versuche, die auf diese Art ausgewertet werden sollen, unverzichtbar ein höchstens schwach windiger Tag auszuwählen, da der Einfluss von Windböen durch die Mittelwertbildung nicht ausreichend kompensiert werden kann. Ebenso ist ein möglichst ebenes und von Störeinflüssen wie bspw. Schwellen oder Rinnen freies Fahrbahnstück zur Versuchsdurchführung auszuwählen. Die zweite der in dieser Arbeit verwendeten Auswertemethoden basiert auf einer messtechnisch aufwendigeren Versuchsanordnung. Es werden hierbei parallel zum Geschwindigkeits-Zeit-Verlauf des Ausrollversuchs die ergebnisrelevanten Einflussgrößen aufgezeichnet.
Im Speziellen sind dies:
Fahrbahnprofil,
Fahrzeuganströmung.
Diese Einflüsse werden bei der Versuchsauswertung für eine rechnerische Korrektur der erhaltenen Geschwindigkeitsverläufe verwendet. Es ist auf diese Weise möglich, aus lediglich einem Ausrollversuch die gewünschten Ergebnisse zu erhalten.
Die praxisgerechte Umsetzung einer solchen Datenerfassung und Datenaufzeichnung während der Ausrollversuche wird am Beispiel des Versuchsfahrzeugs im folgenden Kapitel aufgezeigt.
3.3, Versuchsfahrzeug:
Sämtliche in dieser Arbeit beschriebene Ausrollversuche wurden mit einem Pkw der Marke Audi durchgeführt. Es handelt sich um einen rechtsgelenkten Wagen vom Typ A6 2,4l mit Frontantrieb und 5-Gang Schaltgetriebe.
Da für die Durchführung der Ausrollmessungen die Bereifung und die verwendeten Felgen sowohl wegen des zuvor näher erläuterten Luft- und Rollwiderstands, als auch bezüglich der Massenträgheitsmomente (siehe hierzu auch Kapitel 5) von Bedeutung sind, sei darauf verwiesen, dass für alle Versuche Reifen der Marke Dunlop, Typ SP Sport 200E in der Dimension 195 / 65 R 15, montiert auf Felgen der Marke AUDI, Typ 4B0601025, geschmiedet in der Dimension 6J x 15 H2 ET 45 verwendet wurden.