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Labor Gesamtfahrzeug

Arbeitsgebiete

Arbeitsgebiete

Arbeitsgebiet Gesamtfahrzeug-Versuch

  • Fahrleistungsmessungen auf dem Rollenprüfstand und auf der Straße
  • Verbrauchsmessungen auf dem Rollenprüfstand und auf der Straße
  • Fahrdynamikmessungen auf Teststrecken und auf der Straße
  • Funktions- und Lebensdaueruntersuchungen an Fahrzeugkomponenten (Reifen, Räder…) auf entsprechenden Prüfständen.
  • Untersuchungen an Fahrwerken und Fahrwerkelementen, z.B. Radkinematik, Federungs- und Schwingungsverhalten.

Arbeitsgebiet Gesamtfahrzeug-Simulation

  • Simulationstechnik
  • Systemsimulation
  • Fahrzeugsystemdynamik
  • Mehrkörperdynamik
  • Komponentenmodellierung (Fahrwerk, Dämpfer, Reifen)
  • Fahrsimulator (z.Zt. im Aufbau)

Laborübungen und Projekte

Laborübungen und Projekte

Versuche am Rollenprüfstand

Auf dem Rollenprüfstand werden Laborversuche zum Leistungs- und Drehmomentverhalten von Kraftfahrzeugen durchgeführt. Im Rahmen von Kennfeldmessungen werden die Charakteristiken von Antriebsmotoren herausgearbeitet, Energieeffizienz und ggf. Emissionsverhalten bewertet. Im Fahrsimulationsmodus können die Versuchsfahrzeuge realitätsnah auf dem Prüfstand gefahren werden. Verschiedene genormte und auch eigene Testzyklen werden durchgeführt, ggf. entwickelt und verglichen. Die Untersuchung von Betriebsstrategien an komplexen Antriebssträngen z.B. bei Hybridfahrzeugen wird in Projektarbeiten durchgeführt. Die Ergebnisse dienen u.a. der Verbesserung von Simulationsmodellen, die dann wiederum auf dem Prüfstand validiert werden können.

Fahrversuch

Ergänzend zu den Versuchen auf dem Rollenprüfstand werden Kraftstoffverbrauchsmessungen im Fahrversuch auf realen Straßen bzw. Teststrecken durchgeführt. Das Beschleunigungs- und Bremsverhalten von Kfz mit und ohne Assistenzsystemen wird in Versuchen zur Fahrzeuglängsdynamik untersucht.Das Lenkverhalten von Fahrzeugen wird anhand standardisierter Tests (wie z.B. VDA-Spurwechseltest – „Elchtest“, stationäre Kreisfahrt, Lenkwinkelsprung…) objektiv bewertet und besprochen.

Versuche am Reifenprüfstand

Auf dem Reifenprüfstand wird das Seitenkraftverhalten von Reifen am freirollenden Rad erfasst. Die Einflüsse von Radlast, Schräglaufwinkel, Reifendruck und Temperatur auf Kräfte und Momente am Rad (z.B. die für Kurvenfahrt erforderliche Seitenführungskraft), werden gemessen und erklärt. Die hier gewonnenen Erkenntnisse sind notwendig für Fahrzeug-, Fahrwerks- und Reifenauslegung. Am Reifenprüfstand gemessene Daten können verwendet werden zur Skalierung von Simulationsmodellen für die Fahrzeugentwicklung.

Versuche am Schwingungsprüfstand/Straßensimulator

Das vertikale Schwingungsverhalten eines Gesamtfahrzeugs kann auf der servohydraulischen Vierstempelanlage untersucht werden. Die Einflüsse von Beladung, Schwingungsdämpfung und Straßenanregung auf Komfort und Fahrsicherheit werden durch Parameter-Variation versuchsmäßig erfasst und analysiert. Auf Komponentenprüfanlagen werden charakteristische Parameter und Kennlinien einzelner Fahrwerksbauteile, wie beispielsweise Federn oder Schwingungsdämpfer, gemessen.

Versuche am 4-Stempel-Schwingungsprüfstand RoadSim

Die servohydraulische Vierstempelanlage ermöglicht die hochdynamische Anregung der Räder eines Gesamtfahrzeugs zur Untersuchung seines Schwingungsverhaltens. Hauptaugenmerk liegt auf der Vertikaldynamik des Aufbaus und der Radmassen. Dazu werden im Laborversuch gezielt Parameter variiert, um die Einflüsse von Beladung, Schwingungsdämpfung und Fahrbahnprofilen auf Komfort und Fahrsicherheit zu veranschaulichen.

Versuche an Komponentenprüfstanden

Fahrwerk-Komponenten wie Schwingungsdämpfer, Federelemente, Aggregatelager und Aktoren aktive Systeme werden auf Komponentenprüfständen im Hinblick auf ihr quasistatisches und dynamisches Verhalten untersucht und daraus charakteristische Parameter und Kennlinien ermittelt.

Projektarbeiten am Fahrsimulator 

Im Zuge des Aufbaus und Testbetriebs des Fahrsimulators werden laufend Gruppen-Projektarbeiten angeboten, die einen praktischen Einblick in die Technik und Möglichkeiten sowie die Betriebsabläufe an einem Fahrsimulator bieten. Dies beinhaltet auch die Arbeit mit entsprechenden kommerziellen Simulations-Programmen und Modellen, die in Industrie und Forschung zum Einsatz kommen.

Versuche am Fahrsimulator 

Ein Fahrsimulator ermöglicht das gefahrlose Erleben und Beurteilen des Fahrzeugverhaltens auch in extremen Fahrsituationen. Ein Schwerpunkt der Versuche wird auf der Veranschaulichung des Eigenlenkverhaltens und der Einflüsse darauf sein, wie beispielsweise Beladung, Reifen- und Achseigenschaften und die Auswirkungen von Fahrbahn- oder Windanregungen. Fahrdynamik-Simulationsmodelle, die in vorgelagerten Laborübungen erstellt und offline objektiv bewertet wurden, werden am Fahrsimulator erlebbar und subjektiv beurteilbar.

Laborausstattung

Laborausstattung

Einrichtungen Gesamtfahrzeug-Versuch

  • Einachsiger Rollenprüfstand für Fahrzeuguntersuchungen mit Rollendurchmesser 1,91 m bis 250 km/h Geschwindigkeit, 5000 kg Achslast und 12 kN Umfangskraft; regelbare Gleichstrommaschine mit 232 kW.
  • Servohydraulischer 4-Stempel-Prüfstand zur Nachbildung der vertikalen Fahrzeuganregung. Max. Kolbenkraft 40 kN, Hub 250 mm, Frequenzen bis 50 Hz.
  • Einachsige modulare Prüfanlage für Komponententests z.B. Schwingungsdämpfer, Aggregatelager, Aktuatoren aktiver Systeme.
  • EUREPA - dreiaxialer, geregelter Reifenprüfstand für Messungen am freirollenden Rad. Felgengrösse ab 13" bis Raddurchmesser 720mm, Radlasten bis 2000 kg, Schräglaufwinkel bis ±18°, Sturzwinkel bis ±8°; Kräftemessung piezoelektrischem Raddynamometer; Berührungslose IR-Temperaturmessung der Reifenoberfläche.
  • Messdatenerfassungs-Systeme und Datenlogger für Fahrversuche und stationäre Anwendungen; Erfassung analoger und digitaler Messsignale; Fahrzeugdatenbusse; Messung der Fahrgeschwindigkeit mit korrelationsoptischen Systemen; Sensoren zur Erfassung der Fahrzeugbewegung; Verbrauchsmessungen mit universellem Kraftstoff-Durchfluss-Messgerät.
  • Fahrzeugdiagnosesysteme
  • Versuchsfahrzeuge (u.a. Mercedes B180, Toyota Prius PlugIn, BMW 318i, Fahrdynamik-Modulfahrzeug und ggf. projektbezogene Fahrzeuge)

Einrichtungen Gesamtfahrzeug-Simulation

  • Fahrsimulator mit 6-Freiheitsgrade-Bewegungssystem
  •  Computer-Labor mit 13 PC- Arbeitsplätzen
  • Software (verfügbar an allen Arbeitsplätzen): MSC.ADAMS, MATLAB/Simulink, MSC.ADAMS,  Vi-grade Car Real Time

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Die Bewerbungsphase für das Wintersemester 2021/2022 beginnt am 15. April 2021 und läuft bis zum 31. Juli 2021.
(Bitte beachten Sie die abweichenden Bewerbungszeiten für unsere internationalen Masterstudiengänge.)

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Karl-Ludwig Haken
Prof. Dr.-Ing. Karl-Ludwig Haken