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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Versuchsstand für
aerodynamische Messungen an Fahrzeugen, welcher ein sich mindestens
zwischen den Vorder- und Hinterrädern eines Fahrzeugs erstreckendes
Mittenlaufband zum Simulieren eines sich unter dem Fahrzeug zwischen
dessen Rädern bewegenden mittleren Fahrbahnbereichs, mindestens
eine Aufstandsfläche zum Aufnehmen des Fahrzeuggewichts,
mindestens zwei Radantriebseinheiten zum Antreiben jeweils mindestens
eines Rades beidseits des Mittenlaufbandes und eine Messeinrichtung
mit mindestens einer Messplattform zum Ermitteln von auf das Fahrzeug
unter Lufteinströmung wirkenden Kräften umfasst.
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Ein
Versuchsstand der eingangs beschriebenen Art ist beispielsweise
aus der
WO 2007/141639 A1 bekannt.
Dieser Versuchsstand umfasst ein sogenanntes 5-Bandsystem mit einem
zentralen Mittenlaufband, dem sogenannten ”Centerbelt”,
unter dem Fahrzeug zwischen dessen Rädern, welches praktisch
die sich unter dem Fahrzeug relativ zu diesem bewegende Straße
dargestellt. Unter jedem Rad ist eine ein weiteres Band definierende
Radantriebseinheit angeordnet, welche die Räder des zu
vermessenden Fahrzeugs antreibt.
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Das
bekannte 5-Bandsystem bietet insbesondere bei der Vermessung von
Serienfahrzeugen, insbesondere von Personenkraftwagen, optimale und
schnelle Anpassmöglichkeiten an Fahrzeuge mit unterschiedlichem
Radstand und/oder Spurweiten. Das Fahrzeug kann insbesondere mit
dafür vorgesehenen speziellen Halterungen, sogenannten
Schwellerhaltern, für notwendige Modifikationen am Fahrzeugunterboden
rasch angehoben werden. Zudem besteht eine einfache Möglichkeit,
den Rollwiderstand zu messen. Geringste Fahrzeugverschiebungen unter
Windlast können unter verschiedensten Bedingungen, insbesondere
auch bei größeren Schiebewinkeln, das heißt
unter Schräganströmung des Fahrzeugs, gemessen
werden. Eine Höheneinstellung des Fahrzeugs ist einfach
und schnell zu realisieren, ferner ist kein fahrzeuginternes Höhenjustagesystem
notwendig.
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Das
bekannte 5-Bandsystem eignet sich jedoch sehr schlecht für
Messungen an Rennsportfahrzeugen und weist hierfür sogar
gravierende Nachteile auf.. Durch das bekannte 5-Bandsystem kann
für Rennsportfahrzeuge die Anströmsituation zum
Frontbereich, zwischen den Vorder- und Hinterrädern sowie
im Heckbereich nicht ausreichend genug dargestellt werden. Abhilfe
schafft hier das bekannte 1-Bandsystem, wie es beispielsweise in
der
DE 103 38 638
A1 beschrieben ist. Bei dieser Anordnung steht das Rennsportfahrzeug
auf einem sehr breiten und langen Band. Unterhalb des Bandes befinden sich
im Bereich der Reifenaufstandsflächen luftgelagerte Messkomponenten
für die vertikal am Fahrzeug angreifenden Kräfte
sowie für die Horizontalkräfte am Rahmen im unteren
Bereich des Gesamtsystems.
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Das
1-Bandsystem weist eine hervorragende Simulationsgüte für
Rennsportfahrzeuge auf, jedoch kaum tolerierbare Nachteile im Bezug
auf die Handhabung für Serienfahrzeuge, zum Beispiel von Personenkraftwagen.
Insbesondere das Einrichten beziehungsweise die Adaptierung des
Versuchstands vor der Messung an das Fahrzeug einschließlich
Sicherstellung der Fahrzeugposition bei Schräganströmung
sowie das Anheben des Fahrzeugs bereiten große Probleme. Änderungen
am Versuchsstand mit 1-Bandsystem sind daher sehr zeitintensiv und
verursachen hohe Kosten. Weitere Nachteile ergeben sich aus nicht
erfassbaren Messungenauigkeiten bezüglich der nicht richtig
erfassbaren Horizontalkräfte, welche insbesondere durch Verwirbelungen
auf der Bandunterseite im rücklaufenden Teil desselben
erzeugt werden und welche am Messsystem angreifen können.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Versuchsstand
der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, dass auf einfache
Weise aerodynamische Messungen sowohl an Serienfahrzeugen als auch
an Rennsportfahrzeugen vorgenommen werden können.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Versuchsstand der eingangs beschriebenen
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
mindestens ein Laufbandbaugruppenpaar umfassend zwei auf beiden
Seiten des Mittenlaufbandes an der Messplattform angeordnete oder
lösbar verbindbar anordenbare Laufbandbaugruppen aufweist,
welche Laufbandbaugruppen die mindestens zwei Radantriebseinheiten
umfassen, vorgesehen ist.
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Die
Laufbandbaugruppen, die auch als Module bezeichnet werden können,
können entsprechend den Anforderungen für aerodynamische
Messungen an Serienfahrzeugen beziehungsweise Rennsportfahrzeugen
optimiert werden. Durch entsprechendes Auswählen des geeigneten
Laufbandbaugruppenpaars für ein Serienfahrzeug oder ein Rennsportfahrzeug
können dann am selben Versuchsstand aerodynamische Messungen
für unterschiedlichste Fahrzeugtypen vorgenommen werden. Es
müssen also nicht, wie bei den bekannten Versuchsständen,
die entweder ein 1-Bandsystem oder ein 5-Bandsystem umfassen, die
jeweiligen Nachteile in Kauf genommen werden bei der aerodynamischen
Vermessung der jeweils nicht optimal geeigneten Fahrzeugtypen. Vielmehr
ist es jetzt möglich, Laufbandbaugruppen wahlweise einfach
und schnell auszutauschen, die an das jeweilige, aerodynamisch zu
vermessende Fahrzeug angepasst sind. Auf das jeweils zu vermessende
Fahrzeug aufgrund einer Luftanströmung wirkende Vertikalkräfte
können direkt ermittelt werden über die mit der
Messplattform verbundenen Laufbandbaugruppen. Wirkende Kräfte werden
somit direkt in die Messeinrichtung eingeleitet. Vorzugsweise sind
alle mit dem Fahrzeug in Verbindung stehenden Teile des Versuchsstands
mit der Messplattform verbunden, so dass sämtliche, auf
das Fahrzeug einwirkenden Vertikalkräfte erfasst werden können.
Der vorgeschlagene Versuchsstand ermöglicht insbesondere
die Ausbildung eines sogenannten 3-Bandsystems, mit welchem vorzugsweise Rennsportfahrzeuge
aerodynamisch vermessen werden können. Beispielsweise können
zwei beidseits des Mittenlaufbandes angeordnete Laufbandgruppen
jeweils ein einziges Laufband umfassen, mit welchen gleichzeitig
Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs angetrieben und eine
bewegte Fahrbahn unter und optional zusätzlich seitlich
sowie vor, hinter und zwischen den Vorder- und Hinterrädern
simuliert werden kann. Die Messein richtung ist vorzugsweise derart
ausgebildet, dass auf das Fahrzeug unter Luftanströmung
beziehungsweise -umströmung wirkende Kräfte in
drei voneinander linear unabhängigen Richtungen messbar
sind, beispielsweise parallel zur Schwerkraftrichtung sowie in zueinander
senkrechten Richtungen in einer Ebene senkrecht zur Schwerkraftrichtung.
Des Weiteren besteht auch die Option, die Laufbandbaugruppen dauerhaft
am Versuchsstand anzuordnen beziehungsweise festzulegen, so dass
diese nicht ausgetauscht werden können. So können
individuelle Versuchsstände umfassend ein 3-Bandsystem,
ein 5-Bandsystem sowie auch ein nachfolgend noch näher
beschriebenes 7-Bandsystem ausgebildet werden.
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Günstigerweise
erstreckt sich das Mittenlaufband bis zu einem vorderen Ende des
Fahrzeugs, vorzugsweise sogar noch ein Stück über
das vordere Ende des Fahrzeugs hinaus, so dass eine optimale Fahrbahnsimulation
im Frontbereich erreicht werden kann.
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Vorteilhaft
ist es ferner, wenn sich das Mittenlaufband mindestens bis zu einem
hinteren Ende des Fahrzeugs erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich das
Mittenlaufband über das hintere Ende des Fahrzeugs hinaus,
und zwar deutlich. Insbesondere für Rennsportfahrzeuge
ist dies von Vorteil, um eine Strömungssituation hinter
dem Fahrzeug optimal nachzubilden.
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Um
zu verhindern, dass sich das Fahrzeug relativ zum Versuchsstand
bewegen kann, ist es günstig, wenn dieser eine Fahrzeugbefestigungseinrichtung
zum Festlegen des Fahrzeugs am Versuchsstand umfasst.
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Auf
besonders einfache Weise kann ein Fahrzeug festgelegt werden, wenn
die Fahrzeugbefestigungseinrichtung mindestens eine Bodenhalterung
zum Verbinden des Fahrzeugbodens des Fahrzeugs mit dem Versuchsstand
aufweist. Eine solche Bodenhalterung kann insbesondere in Form einer Schwellerhalterung
ausgebildet sein, welche an am Fahrzeugboden angeordneten Bodenschwellern
des Fahrzeugs angelegt oder mit diesen in Eingriff gebracht werden
können, um das Fahrzeug zu fixieren.
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Insbesondere
bei Fahrzeugen ohne entsprechende Bodenschweller, an welchen man
die Schwellerhalterungen anlegen könnte, ist es vorteilhaft,
wenn die Fahrzeugbefestigungseinrichtung mindestens eine Seil- und/oder
Stangenhalterung zum Befestigen des Fahrzeugs mit einem oder mehreren Seilen
und/oder einer oder mehreren Stangen umfasst. Insbesondere Rennsportfahrzeuge
lassen sich so einfach und sicher am Versuchsstand festlegen.
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Auf
einfache Weise lassen sich auf das Fahrzeug wirkende Horizontalkräfte
bereits bei der Messung eliminieren, wenn mindestens ein Teil der
Fahrzeugbefestigungseinrichtung direkt oder indirekt an der Messplattform
unbeweglich gehalten ist. Vorzugsweise ist die gesamte Fahrzeugbefestigungseinrichtung
an der Messplattform unbeweglich gehalten.
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Ein
besonders einfacher Aufbau zum Festlegen des Fahrzeugs am Versuchsstand
ergibt sich, wenn die mindestens eine Bodenhalterung und/oder die
mindestens eine Seil- und/oder Stangenhalterung direkt oder indirekt
an der Messplattform unbeweglich gehalten sind. Indirekt kann insbesondere
bedeuten, dass die Fahrzeugbefestigungseinrichtung an der Laufbandbaugruppe
angeordnet ist, welche mit der Messplattform verbunden wird.
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Der
Aufbau des Versuchsstands kann insbesondere dadurch weiter vereinfacht
werden, dass die Laufbandbaugruppen des mindestens einen Laufbandbaugruppenpaars
identisch oder im Wesentlichen identisch ausgebildet sind. Insbesondere
bei einer identischen Ausbildung kann so ein vollständig symmetrischer
Versuchsstand oder zumindest ein symmetrisches Bandsystem ausgebildet
werden. Zudem ist nur die Konstruktion einer Laufbandbaugruppe erforderlich,
um ein Laufbandbaugruppenpaar auszubilden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen
sein, dass die Laufbandbaugruppen des mindestens einen Laufbandbaugruppenpaars
symmetrisch oder im Wesentlichen symmetrisch bezogen auf eine vom
Mittenlaufband definierte und eine Längsachse desselben
enthaltende Symmetrieebene ausgebildet sind.
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Um
eine Anströmung des Fahrzeugs mit bewegten Rädern
desselben realisieren zu können, ist es günstig,
wenn jede Laufbandbaugruppe mindestens eine Radantriebseinheit zum
Antreiben mindestens eines Vorder- und/oder eines Hinterrades des Fahrzeugs
umfasst.
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Vorteilhafterweise
umfasst jede Laufbandbaugruppe mindestens ein Laufband zum Simulieren eines
seitlichen Fahrbahnbereichs seitlich des Mittenlaufbandes. Das mindestens
eine Laufband kann unter einem der Räder, unter beiden
Rädern oder auch zwischen, vor und/oder hinter den jeweiligen Rädern
angeordnet sein.
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Eine
besonders gute Simulation im Bereich der Räder des Fahrzeugs
kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die mindestens eine Radantriebseinheit
in Form eines Laufbands zum Simulieren eines seitlichen Fahrbahnbereichs
seitlich des Mittenlaufbands ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass
das Fahrzeug mit seinen Rädern seitlich des Mittenlaufbandes
auf einem oder zwei Laufbändern steht, welches beziehungsweise
welche die Räder antreiben.
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Um
eine optimale Krafteinleitung in die Messplattform zu erreichen,
ist es günstig, wenn die mindestens eine Radantriebseinheit
eine Radaufstandsfläche definiert. Dies ermöglicht
es, gegebenenfalls das gesamte Fahrzeuggewicht, mit Ausnahme der
auf die Fahrzeugbefestigungseinrichtung einwirkenden Anteile, direkt
in die Messplattform der Messeinrichtung einzuleiten.
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Damit
insbesondere Fahrzeuge mit unterschiedlichem Radstand und/oder unterschiedlicher Spurweite
auf dem Versuchsstand aerodynamisch vermessen werden können,
ist es günstig, wenn dieser eine Justiereinrichtung zum
Verstellen einer Position der mindestens zwei Radantriebseinheiten
des mindestens einen Laufbandbaugruppenpaars relativ zueinander
aufweist. Insbesondere kann die Justiereinrichtung derart ausgebildet
sein, dass die Laufband baugruppen als Ganzes relativ zum Mittenlaufband
unterschiedlich positionierbar sind, insbesondere in einer quer
zu einer vom Mittenlaufband definierten Längsrichtung.
Damit kann insbesondere eine Spurweitenanpassung vorgenommen werden.
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Vorzugsweise
ist die Justiereinrichtung ausgebildet zum Anpassen einer Breite
der Radantriebseinheiten an eine Breite der Räder des Fahrzeugs. Auf
diese Weise kann sichergestellt werden, dass, falls gewünscht,
die Räder des Fahrzeugs stets auf ihrer gesamten Breite
angetrieben werden und Kontakt mit dem simulierten Fahrbahnbereich
haben.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Versuchsstand
mindestens ein erstes und ein zweites Laufbandbaugruppenpaar, welche
erste und zweite Laufbandbaugruppen umfassen, wobei sich die ersten
und zweiten Laufbandbaugruppen in ihrem Aufbau unterscheiden. Beispielsweise
kann die erste Laufbandbaugruppe angepasst sein an die Erfordernisse
zur Durchführung aerodynamischer Messungen an Serienfahrzeugen,
die zweite Laufbandbaugruppe zur Durchführung von aerodynamischen
Messungen an Rennsportfahrzeugen. Durch wahlweises Verbinden der
ersten und/oder zweiten Laufbandbaugruppen mit der Messplattform
kann der Versuchsstand optimiert vorbereitet werden für
Messungen an Serienfahrzeugen beziehungsweise Rennsportfahrzeugen. Kompromisse,
welche bei der Durchführung von Messungen an Serienfahrzeugen
unter Verwendung von 1-Bandsystemen beziehungsweise an Rennsportfahrzeugen
unter Verwendung von 5-Bandsystemen gemacht werden müssen,
sind so nicht mehr erforderlich. Durch die Ausbildung von Laufbandbaugruppen
oder sogenannten Modulen kann ein Umbau des Versuchsstands schnell
und einfach erfolgen, wodurch insgesamt Prüfstandkosten
deutlich gesenkt werden können.
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Vorteilhaft
ist es, wenn die erste Laufbandbaugruppe eine vordere und eine hintere
Radantriebseinheit zum Antreiben eines Vorderrads und eines Hinterrads
eines Fahrzeugs umfasst. Die erste Laufbandbaugruppe eignet sich
somit optimal zur aerodynamischen Vermessung von Serienfahrzeugen.
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Um
den Versuchsstand schnell und einfach an Fahrzeuge mit unterschiedlichem
Radstand anpassen zu können, ist es günstig, wenn
die Justiereinrichtung ausgebildet ist zum Verstellen einer Position
der vorderen und/oder hinteren Radantriebseinheiten der ersten Laufbandbaugruppe
relativ zueinander parallel zu einer vom Mittenlaufband definierten
Längsrichtung.
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Für
eine einfache und schnelle Spurweitenanpassung ist es vorteilhaft,
wenn die Justiereinrichtung ausgebildet ist zum Verstellen einer
Position der vorderen und/oder hinteren Radantriebseinheiten der
ersten Laufbandbaugruppen des ersten Laufbandbaugruppenpaars relativ
zueinander quer zu einer vom Mittenlaufband definierten Längsrichtung.
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Um
eine definierte Strömung unter dem Fahrzeug sicherzustellen,
ist es günstig, wenn mindestens ein Abdeckelement zum mindestens
teilweisen Bedecken eines Bodenbereichs zwischen der vorderen und
der hinteren Radantriebseinheit vorgesehen ist. Insbesondere dann,
wenn der Bereich zwischen den Antriebseinheiten durch das mindestens eine
Abdeckelement bedeckt ist, kann so verhindert werden, dass im unbedeckten
Fall Verwirbelungen entstehen können, die das Messergebnis
der aerodynamischen Messungen am Fahrzeug negativ beeinflussen können.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann ferner mindestens
ein Absaugkasten mit Absaugöffnungen vorgesehen sein, welche
in einer von einem Bodenbereich zwischen der vorderen und der hinteren
Radantriebseinheit definierten Bodenebene ausgebildet sind. So kann
insbesondere eine ”verteilte Absaugung” ausgebildet werden,
welche sich vor, beidseits und hinter dem Fahrzeug befinden kann,
insbesondere auch in Verbindung mit einer Vorabsaugung oder eines
sogenannten ”Scoop” direkt hinter einem Düsenaustritt
einer Luftströmungserzeugungseinrichtung des Versuchsstands
zum Erzeugen einer Luftströmung um das Fahrzeug herum.
Durch die Absaugung kann insbesondere für Serienfahrzeuge
ein geforderter Simulationsgrad ohne Weiteres erreicht werden.
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Vorteilhaft
ist es, wenn zwischen der vorderen und der hinteren Radantriebseinheit
und seitlich des Mittenlaufbandes ein Zwischenlaufband zum Simulieren
eines sich seitlich des Mittenlaufbandes und zwischen der vorderen
und der hinteren Radantriebseinheit erstreckenden Zwischenfahrbahnbereichs angeordnet
ist. Das Zwischenlaufband ermöglicht es, optional eine
zwischen den Radantriebseinheiten entstehende Öffnung oder
Lücke zusätzlich zu schließen. Das Zwischenlaufband
ist, da auf dieses keine Kräfte des Fahrzeugs direkt einwirken,
vorzugsweise nicht mit der Messplattform verbunden.
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Um
einen Freiraum zwischen den Radantriebseinheiten optimal durch das
Zwischenlaufband ausfüllen zu können, ist es günstig,
wenn eine Bandlängenverstelleinrichtung zum Anpassen einer
Länge des Zwischenlaufbandes an einen Abstand zwischen der
vorderen und der hinteren Radantriebseinheit vorgesehen ist. Eine
solche Bandlängenverstelleinrichtung kann insbesondere über
zwei parallel zu einer Bodenebene des Versuchsstands relativ zueinander
im Abstand verstellbare Rollen sowie über eine Spannrolle,
welche vertikal zur Bodenebene relativ zu den beiden anderen Rollen
verstellbar ist, realisiert werden.
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Damit
auch eine Luftströmung im hinteren Bereich des Fahrzeugs
möglichst realitätsnah nachgebildet werden kann,
ist es günstig, wenn hinter der hinteren Radantriebseinheit
der ersten Laufbandbaugruppe ein hinteres Laufband zum Simulieren
eines sich hinter dem Hinterrad und seitlich des Mittenlaufbandes
erstreckenden hinteren Fahrbahnbereichs angeordnet ist.
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Vorzugsweise
ist das hintere Laufband von der Messplattform abgekoppelt. So kann
verhindert werden, dass aufgrund einer Luftströmung über
das hintere Laufband erzeugte Auf- beziehungsweise Abtriebskräfte
in unerwünschter Weise in die Messung der auf das Fahrzeug
wirkenden Vertikalkräfte eingehen können.
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Vorteilhafterweise
ist eine hintere Laufbandpositioniereinrichtung zum Anpassen einer
Position und/oder einer Länge des hinteren Laufbandes an eine
Position der hinteren Radantriebseinheit vorgesehen sein. Dies ermöglicht
es, das hintere Laufband so dicht wie möglich an die Radantriebseinheit
heran zu positionieren, um möglichst einen durchgehenden Fahrbahnbereich
unter dem Fahrzeug simulieren zu können. Außerdem
ist so auch eine Anpassung des hinteren Laufbands bei einer Veränderung
des Abstands der Radantriebseinheiten voneinander auf einfache Weise
möglich.
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Für
eine verbesserte Bodensimulation ist es vorteilhaft, wenn vor der
vorderen Radantriebseinheit der ersten Laufbandbaugruppe ein vorderes
Laufband zum Simulieren eines sich vor dem Vorderrad und seitlich
des Mittenlaufbandes erstreckenden vorderen Fahrbahnbereichs angeordnet
ist.
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Günstigerweise
ist das vordere Laufband von der Messplattform abgekoppelt. Insbesondere bedeutet
dies, dass das vordere Laufband vorzugsweise ortsfest dort angeordnet
ist, wo auch die Messeinrichtung angeordnet ist. Dadurch können
ein Messergebnis verfälschende Einflüsse einer
Luftströmung um das Fahrzeug, die auf das vordere Laufband
wirken, ausgeschlossen werden.
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Vorzugsweise
umfasst der Versuchsstand eine vordere Laufbandpositioniereinrichtung
zum Anpassen einer Position und/oder einer Länge des vorderen
Laufbandes an eine Position der vorderen Radantriebseinheit. Eine
solche Laufbandpositioniereinrichtung ist deshalb vorteilhaft, weil
insbesondere bei einer Veränderung einer Position der vorderen Radantriebseinheit
an der ersten Laufbandbaugruppe das vordere Laufband so bis an die
vordere Radantriebseinheit heran positioniert werden kann, um möglichst
eine vollständige Fahrbahnsimulation unterhalb des Fahrzeugs
zu erhalten.
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Ein
besonders einfacher Aufbau des Versuchsstands kann zum Beispiel
dadurch erreicht werden, dass mindestens ein Teil der Fahrzeugbefestigungseinrichtung
an der ersten Laufbandbaugruppe angeordnet ist. Dies ermöglicht
es, das Fahrzeug direkt mit der ersten Laufbandbaugruppe zu verbinden
und rela tiv zu dieser zu fixieren. Dadurch können beispielsweise
auch auf das Fahrzeug wirkende Horizontalkräfte für
die Messung auf einfache Weise eliminiert werden.
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Das
Fahrzeug kann insbesondere auf einfache Weise an Schwellern am Unterboden
festgelegt werden, wenn die Fahrzeugbefestigungseinrichtung mindestens
teilweise zwischen der vorderen und der hinteren Radantriebseinheit
angeordnet ist.
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Besonders
gut zur Bodensimulation für Rennsportfahrzeuge eignet sich
die zweite Laufbandbaugruppe, wenn sie eine gemeinsame Radantriebseinheit
zum gleichzeitigen Antreiben eines Vorderrads oder eines Hinterrads
eines Fahrzeugs umfasst. Insbesondere kann die Radantriebseinheit
in Form eines einzigen Laufbands ausgebildet sein, welches vorzugsweise
deutlich breiter ist als ein Rad des Fahrzeugs. Im Versuchsstand
kann so im Besonderen eine seitliche Fahrzeugaußenumströmung
realitätsnah dargestellt werden. Insgesamt kann so mit den
beiden zweiten Laufbandbaugruppen, also dem zweiten Laufbandbaugruppenpaar,
zusammen mit dem Mittenlaufband ein 3-Bandsystem ausgebildet werden,
welches im Wesentlichen dieselben Vorzüge aufweist, wie
das eingangs beschriebene 1-Bandsystem. Allerdings kann, anders
als beim 1-Bandsystem, bei dem 3-Bandsystem durch Austausch der
beiden Laufbandbaugruppen, durch beispielsweise die oben beschriebenen
ersten Laufbandbaugruppen, eine optimierte Adaptierung des Versuchsstands
an Serienfahrzeugen ermöglicht werden.
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Um
auf das Fahrzeug wirkende Kräfte einfach und sicher messen
zu können, ist es vorteilhaft, wenn für das Vorderrad
und das Hinterrad jeweils eine Aufstandsfläche unterhalb
der gemeinsamen Radantriebseinheit angeordnet ist. Insbesondere
ist die Aufstandsfläche unterhalb eines Laufbands angeordnet,
wie dies bereits vom 1-Bandsystem bekannt ist. Kräfte werden
somit durch das Laufband hindurch gemessen. Ferner hat eine solche
Ausgestaltung den Vorteil im Vergleich zu bekannten 1-Bandsystem,
dass sich Bandschleppkraftfehler, hervorgerufen durch nicht vorhersehbare
Verwirbelungen auf einer Unterseite des Bandes im sogenannten Rücklaufteil,
auf weniger als ein Drittel reduzieren. Des Weiteren werden Unsicherheiten
in der Kraftmessung, welche hervorgerufen werden durch unterschiedliche
Ausbildung von Grenzschichtprofilen auf einer Oberseite der Laufbandbaugruppe,
zwischen Fahrzeugunterseite und Laufbändern reduziert,
da sich nur ein kleiner Teil der Laufbänder der zweiten
Laufbandbaugruppe oder auch des zweiten Moduls unterhalb des Fahrzeugs
befindet. Bei der ersten Laufbandbaugruppe können insbesondere
die Radantriebseinheiten selbst die Aufstandsfläche für das
Fahrzeug definieren.
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Auf
einfache Weise lassen sich auf das Fahrzeug wirkende Kräfte
messen, wenn die Messeinrichtung in Form einer Waage und die Messplattform in
Form einer Wägeplattform ausgebildet sind.
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Auf
das aerodynamisch zu vermessende Fahrzeug wirkende Vertikalkräfte
lassen sich auf einfache Weise dadurch messen, dass die Messeinrichtung
ausgebildet ist zum Messen von parallel und/oder entgegengesetzt
zur Schwerkraftrichtung wirkenden Kräften. Eine solche
Messeinrichtung kann insbesondere ausgebildet werden in Form einer Bodenwaage.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann eine die
Messeinrichtung tragende Montageplattform vorgesehen sein, an welcher das
Mittenlaufband angeordnet ist. So kann sichergestellt werden, dass
sich auf das Mittenlaufband wirkende Kräfte, gleich welcher
Art und Ursache, nicht mit gemessen werden.
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Günstigerweise
ist das Zwischenlaufband an der Montageplattform angeordnet. Dadurch
kann ebenfalls verhindert werden, dass auf das Zwischenlaufband
wirkende Kräfte, gleich welcher Art und Ursache, auf die
Messeinrichtung wirken und somit eine Messung von auf das Fahrzeug
wirkenden Kräften verfälschen können.
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In
analoger Weise ist es vorteilhaft, wenn das vordere Laufband und/oder
das hintere Laufband an der Montageplattform angeordnet sind. Dadurch
können sie, ebenso wie das Zwischenlaufband und Mittenlaufband,
von der Messeinrichtung vorzugsweise entkoppelt werden, um eine
Verfälschung einer Messung von auf das Fahrzeug wirkenden
Kräften zu vermeiden.
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Um
einen besonders stabilen Versuchsstand ausbilden zu können,
ist es günstig, wenn die Montageplattform relativ zu einer
ortsfesten Umgebung des Versuchsstands unbeweglich angeordnet ist.
Beispielsweise kann es sich bei der Montageplattform um eine Vertiefung
in einem Windkanalboden eines Windkanals handeln.
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Damit
insbesondere aerodynamische Messungen auch unter Schiebewinkeln,
das heißt unter Schräganströmung, vorgenommen
werden können, ohne das Fahrzeug auf komplizierte Weise
anders anordnen zu müssen, ist es vorteilhaft, wenn die Montageplattform
relativ zu einer ortsfesten Umgebung des Versuchsstands drehbar
gelagert ist. So kann das Fahrzeug mit der gesamten Anordnung, auf welcher
es festgelegt ist, relativ zu einer beispielsweise von einer Winderzeugungseinrichtung
erzeugten Strömung verdreht werden.
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Auf
einfache und definierte Weise kann eine Orientierung des Fahrzeugs
relativ zu einer Luftströmung geändert werden,
wenn die Montageplattform um eine parallel zur Schwerkraftrichtung
verlaufende Drehachse drehbar gelagert ist.
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Der
Aufbau des Versuchsstands wird besonders einfach, wenn die Montageplattform
in Form einer Drehscheibe ausgebildet ist. Dies ermöglicht
es, sämtliche mit dem Fahrzeug verbundenen Teile im Bereich
der Drehscheibe anzuordnen. Außerhalb der Drehscheibe kann
ein Boden des Versuchsstands vorzugsweise vollständig geschlossen
sein.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen
sein, dass die mindestens eine Radantriebseinheit eine einzige Rolle oder
mindestens zwei von einem Endlosband umspannte Rollen umfasst. Das
die min destens zwei Rollen umspannende Endlosband kann insbesondere
auch zur Bodensimulation unter den Rädern des Fahrzeugs
genutzt werden. Insbesondere handelt es sich bei dem Endlosband
um ein Laufband der zweiten Laufbandbaugruppe.
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Günstigerweise
umfasst die mindestens eine Radantriebseinheit einen an der mindestens
einen Laufbandbaugruppe angeordneten Antrieb. Insbesondere kann
es sich dabei um einen Elektromotor handeln.
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Vorteilhafterweise
ist eine Bandgeschwindigkeitssynchronisationseinrichtung zum Synchronisieren
einer Geschwindigkeit des Mittenlaufbandes mit einer Geschwindigkeit
der Radantriebseinheiten vorgesehen. So kann sichergestellt werden,
dass eine unter dem Fahrzeug simulierte Fahrbahn in allen Bereichen
relativ zum Fahrzeug mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt wird.
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Dabei
kann es insbesondere vorteilhaft sein, wenn die Bandgeschwindigkeitssynchronisationseinrichtung
ferner ausgebildet ist zum Synchronisieren einer Geschwindigkeit
des vorderen und/oder des hinteren Laufbandes und/oder des Zwischenlaufbandes
mit einer Geschwindigkeit des Mittenlaufbandes. Werden beispielsweise
alle Laufbänder des Versuchsstands geschwindigkeitssynchronisiert,
dann kann dadurch erreicht werden, dass der gesamte, unter dem Fahrzeug
simulierte Fahrbahnflächenbereich mit der gleichen Geschwindigkeit
relativ zum Fahrzeug bewegt wird.
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Um
die Laufbandbaugruppen schnell und einfach mit der Messplattform
verbinden und wieder von dieser lösen zu können,
ist vorzugsweise ein Schnellkupplungsmechanismus vorgesehen. Hierfür können
alle üblichen und bekannten mechanischen Schnellkupplungsmechanismen
vorgesehen werden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann
ferner vorgesehen sein, dass jede Laufbandbaugruppe eine Schnittstelleneinrichtung
umfasst zum Verbinden der Laufbandbaugruppe mit einer Energieversorgungseinrichtung und/oder
mindestens einer Datenverarbeitungseinrich tung und/oder mindestens
einer Absaugeinrichtung. Jede Laufbandbaugruppe kann so einfach
und sicher mit erforderlichen Medien, Energieversorgungseinrichtungen
oder anderen Einrichtungen des Versuchsstands verbunden werden.
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Besonders
vorteilhaft ist, wenn die Schnittstelleneinrichtung mindestens ein
erstes Anschlusselement zum Verbinden mit einem korrespondierenden
zweiten Anschlusselement umfasst, wenn das erste Anschlusselement
und das korrespondierende zweite Anschlusselement ausgebildet sind
und einander entsprechende Kontaktglieder aufweisen zum Herstellen
einer oder mehrerer elektrisch leitender Verbindungen, einer pneumatischen
Verbindung, einer hydraulischen Verbindung und/oder einer Unterdruckverbindung.
Eine derart ausgebildete Schnittstelleneinrichtung ermöglicht
es insbesondere, durch einfaches Verbinden der ersten und zweiten
Anschlusselemente miteinander gleichzeitig mehrere Verbindungen
unterschiedlichster Art mit der Laufbandbaugruppe herstellen zu
können. Dies vereinfacht einen Austausch der Laufbandbaugruppe
deutlich und spart viel Zeit, da keine aufwändigen Kontakt-
und Verbindungsstellen erforderlich sind. Jede Laufbandbaugruppe
kann so auf einfache Weise zentral mit in Form von Schnellkupplungsverbindungen
ausgebildeten Kontaktglieder ausgestattet werden, die direkt miteinander
verbunden werden können, beispielsweise in Form von Steckverbindungen.
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Vorteilhafterweise
ist das korrespondierende zweite Anschlusselement an der Messplattform
angeordnet und mit einer Strom- und/oder Spannungsversorgungseinheit,
einer Datenverarbeitungseinrichtung, einer Druckluftquelle, einer
Absaugeinrichtung und/oder einer Fluidquelle verbunden. Durch entsprechende
Anordnung des zweiten Anschlusselements kann so insbesondere gleichzeitig
mit einer mechanischen Verbindung der Messplattform zur ersten Laufbandbaugruppe
auch eine Verbindung des ersten und des zweiten Anschlusselements
miteinander erreicht werden.
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Besonders
schnell und einfach lassen sich die Laufbandbaugruppen auswechseln,
wenn das erste und das zweite Anschlusselement ausgebildet sind
zum gleichzeitigen Koppeln der jeweils von ihnen umfassten, einander
entsprechenden Kontaktglieder.
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Eine
Montage der Laufbandbaugruppen am Versuchsstand wird besonders einfach,
wenn jede Laufbandbaugruppe einen Montagerahmen umfasst, welcher
sämtliche Elemente der Laufbandbaugruppe trägt.
Somit kann die Laufbandbaugruppe als Modul oder Einheit insgesamt
ausgetauscht werden. Aufwändige Demontagen und Montagen
einzelner Teile der Laufbandbaugruppen am Versuchsstand sind somit
nicht erforderlich. Dies ermöglicht es, beispielsweise
die oben beschriebenen ersten Laufbandbaugruppen durch die oben
beschriebenen zweiten Laufbandbaugruppen zu ersetzen, um den Versuchsstand
von einem optimalen Aufbau für Serienfahrzeuge zu einem
optimalen Aufbau für Rennsportfahrzeuge schnell und einfach
umzurüsten.
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Vorteilhafterweise
ist der Versuchsstand in Form eines Fahrzeugwindkanals ausgebildet.
Ein Fahrzeugwindkanal ermöglicht auf einfache Weise aerodynamische
Messungen an Fahrzeugen.
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Auf
einfache Weise kann eine ebene Bodenfläche des Versuchsstands
definiert werden, wenn Oberseiten des Mittenlaufbands und der Radantriebseinheiten
eine Bodenebene des Versuchsstands definieren.
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Die
nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren
Erläuterung. Es zeigen:
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1:
eine Draufsicht auf einen Fahrbahnbereich eines Versuchsstands mit
einem ersten Laufbandbaugruppenpaar zur Ausbildung eines 5-Bandsystems
mit zusätzlichen hinteren Laufbändern hinter den
hinteren Radantriebseinheiten;
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2:
eine Seitenansicht der ersten Laufbandbaugruppe aus 1 sowie
des hinteren Laufbands;
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3:
eine Draufsicht auf die Anordnung aus 2;
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4:
eine Draufsicht analog 1 auf den Versuchsstand mit
einer alternativen Ausführungsform eines ersten Laufbandbaugruppenpaars;
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5:
eine Seitenansicht der in 4 dargestellten
Anordnung;
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6:
eine Draufsicht auf den Versuchsstand mit einem montierten zweiten
Laufbandbaugruppenpaar zur Ausbildung eines 3-Bandsystems;
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7:
eine Seitenansicht der in 6 dargestellten
Anordnung;
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8:
eine Draufsicht auf den Versuchsstand mit einer alternativen Ausführungsform
eines zweiten Laufbandbaugruppenpaars;
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9:
eine schematische Ansicht der in den 6 und 8 dargestellten
Anordnung von vorn;
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10:
eine Draufsicht auf den Versuchsstand analog 4 mit zusätzlichen
Zwischenlaufbändern zwischen den hinteren und vorderen
Radantriebseinheiten der ersten Laufbandbaugruppen; und
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11:
eine Seitenansicht der Anordnung aus 10.
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In
den 1 bis 11 ist insbesondere ein mit
dem Bezugszeichen 10 versehener Versuchsstand für
aerodynamische Messungen an Fahrzeugen dargestellt. Er ist in Form
eines Fahrzeugwindkanals ausgebildet.
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In
einem Windkanalboden 12 ist eine in einem hohlzylindrischen
Bodenraum 14 um eine vertikale, parallel zur Schwerkraftrichtung
verlaufende Drehachse 16 drehbar gelagerte, eine Montageplattform
definierende Drehscheibe 18 angeordnet. Auf der Drehscheibe
angeordnet und fest mit dieser verbunden ist eine Messeinrichtung 20 in
Form einer Bodenwaage mit einem Waagenkörper 22,
welcher direkt auf der Drehscheibe 18 angeordnet beziehungsweise
montiert ist. Der Waagenkörper 22 ist durch Messwertaufnehmer 24 mit
einer eine Messplattform definierenden Wägeplattform 26 verbunden.
Eine direkt mit der Drehscheibe 18 verbundene und von der Messeinrichtung 20 entkoppelte
Bodenscheibe 28 verschließt die Öffnung
des Bodenraums 14 auf Höhe des Windkanalbodens 12.
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In
einer langgestreckt rechteckigen Ausnehmung 30 in der Bodenscheibe 28 ist
ein Mittenlaufband 32 in Form eines um zwei endständige
Rollen 34 gespanntes Endlosband eingesetzt. Eine Oberseite 36 des
Mittenlaufbands 32 liegt in einer vom Windkanalboden 12 definierten
Ebene und füllt die Ausnehmung 30 im Wesentlichen
vollständig aus. Die Rollen 34 sind mittels an
der Drehscheibe 18 angeordneter Halterungen 38 gelagert
und mit einem nicht dargestellten Antrieb antreibbar zum Bewegen des
Mittenlaufbands 32 derart, dass die Oberseite 36 mit
derselben Geschwindigkeit bewegt wird, wie eine von einer nicht
dargestellten Winderzeugungseinrichtung erzeugte Luftströmung 40.
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Rechts
und links des Mittenlaufbands 32 sind jeweils vordere Radantriebseinheiten 42 und
hintere Radantriebseinheiten 44 angeordnet. Diese definieren
gleichzeitig Aufstandsflächen für das Serienfahrzeug 100.
Bei den Radantriebseinheiten kann es sich um analog dem Mittenlaufband 32 angetriebene
Antriebsbänder 46 handeln, welche über
zwei Rollen 48 gespannt sind, welche jeweils um parallel
zueinander verlaufende und parallel zum Windkanalboden 12 verlaufende
Drehachsen rotierbar gelagert sind, und zwar mittels an einem Montagerahmen 52 angeordneten
Rollenhaltern 50. Nicht dargestellt ist ein vorzugsweise
elektrischer Antrieb mindestens einer der beiden Rollen 48 jedes
Antriebsbandes 46. Des Weiteren sind am Montagerahmen 52 zwei,
einen Teil einer Fahrzeugbefestigungseinrichtung 54 bildende Schwellerhalter 56 angeordnet.
Der Montagerahmen 52 mit den daran angeordneten Schwellerhaltern 56 sowie
den Antriebsbändern 46 bildet eine erste Laufbandbaugruppe 58,
auch erstes Modul genannt. Die beiden ersten Laufbandbaugruppen 58 bilden
ein erstes Laufbandbaugruppenpaar 59. Jedes Modul ist mit
der Wägeplattform 26 mittels mechanischer Schnellverschlüsse 60 lösbar
verbindbar. Mittels einer Abdeckung 62, welche mehrere
Abdeckelemente umfassen kann, ist ein Bereich um die Antriebsbänder 46 sowie
die Schwellerhalter 56 abgedeckt. Optional können
auch Absaugkästen 64 vorgesehen sein, welche auf
Höhe der Bodenscheibe 28 vorgesehene Absaugöffnungen 65 aufweisen.
Die Absaugkästen 64 sind vorzugsweise mit einer
Absaugeinrichtung verbunden, die in den Figuren nicht dargestellt
ist.
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Am
Montagerahmen 52 ist ferner eine Schnittstelleneinrichtung 66 in
Form einer sogenannten ”Media-Box” angeordnet,
welche ein erstes, am Montagerahmen 52 angeordnetes erstes
Anschlusselement 68 sowie ein zweites Anschlusselement 70 an
der Wägeplattform 26 umfasst. Beide Anschlusselemente 68 und 70 weisen,
wie beispielhaft in 2 dargestellt, mehrere Kontaktglieder 72 auf,
welche insbesondere in Form elektrisch leitender Kontakte 74 und 76 zur
Herstellung elektrisch leitender Verbindungen, insbesondere mit
einer Strom- und/oder Spannungsversorgungseinheit und/oder einer
Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet sind, ein pneumatisches
Kupplungselement 78, ein hydraulisches Kupplungselement 80 und
ein Unterdruckkupplungselement 82. Das Unterdruckkupplungselement 82 dient
insbesondere dazu, die Absaugkästen 64 mit einem
Unterdruck zu beaufschlagen, um Luftverwirbelungen im Bereich der
Antriebsbänder 46 zu reduzieren.
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Hinter
den hinteren Radantriebseinheiten 44 sind parallel zum
Mittenlaufband 32 und an dieses angrenzend seitlich jeweils
hintere Laufbänder 84 vorgesehen. Hierbei handelt
es sich um eine optionale Ausstattung des Versuchsstands 10.
Die hinteren Laufbänder 84 sind über
eine entsprechende Halterung 46 direkt mit der Drehscheibe 18 verbunden
und von der Messeinrichtung 20 entkoppelt. Die hinteren Laufbänder 84 umfassen
jeweils drei Rollen 90, um welche ein Endlosband 92 gespannt
ist. Eine Oberseite 94 des Endlosbands 92 simuliert
einen hinteren Fahrbahnbereich 96 hinter den Hinterrädern
eines Se rienfahrzeugs 100. Das Serienfahrzeug 100 ist mittels
der Schwellerhalter 56 an Schwellern 102 eines
Unterbodens 104 festgelegt. Ein Gewicht des Fahrzeugs 100 wirkt
somit auf die Radantriebseinheiten 42 und 44 sowie
die Fahrzeugbefestigungseinrichtung 54 direkt auf die Wägeplattform 26.
Mit der Messeinrichtung 20 kann ohne Luftströmung 40 direkt
die Gewichtskraft G →F des Serienfahrzeugs
gemessen werden. Infolge einer Umströmung des Serienfahrzeugs 100 von
der Luftströmung 40 ändert sich die in
Z-Richtung wirkende Kraft auf das Serienfahrzeug, und zwar aufgrund
wirkender Auftriebs- oder Abtriebskräfte. Die gesamte in
Z-Richtung auf das Serienfahrzeug wirkende Kraft kann mit der Messeinrichtung 20 gemessen
werden. Auftriebs- oder Abtriebskräfte können
beispielsweise mit einer Datenverarbeitungseinrichtung durch Berechnen
einer Differenz der mit der Messreinrichtung gemessenen Kraft in
Z-Richtung bei umströmtem Serienfahrzeug 100 und
der Gewichtskraft G →F des Serienfahrzeugs bestimmt
werden.
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Alternativ
zur Befestigung des Serienfahrzeugs 100 mittels der Schwellerhalter 56 können auch
Seil- oder Stangenhalterungen 106 vorgesehen sein, welche
ebenfalls direkt mit der Wägeplattform 26 verbunden
sind. Um die Seil- oder Stangenhalterungen 106 in gewünschter
Weise an Fahrzeuge anpassen zu können, sind sie an einer
oder mehreren an der Wägeplattform 26 montierten
Befestigungsschienen verschiebbar gelagert und in gewünschten Positionen
fixierbar. Ein solches, die Seil- oder Stangenhalterungen 106 umfassendes
Schienensystem 154 ist optional derart ausgebildet, dass
sich die Seil- oder Stangenhalterungen 106 automatisch
an ein Fahrzeugniveau anpassen. Dies kann über eine aktive,
in das Schienensystem 154 oder die Wägeplattform 26 integrierte
Niveauregulierung erfolgen. In Richtung auf das Serienfahrzeug 100 weisende
Enden der Seil- oder Stangenhalterungen 106 ragen durch
einen parallel zum Mittenlaufband 32 ausgebildeten, seitlich
der ersten Laufbandbaugruppe 58 angeordneten Schlitz 108 in
der Bodenscheibe 28. Mit Seilen 110 oder Stangen
kann das Serienfahrzeug 100 alternativ oder zusätzlich
zur Befestigung mittels der Schwellenhalter 56 an den Seil-
oder Stangenhalterungen 106 verspannt werden.
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Eine
Variante des ersten Moduls beziehungsweise der ersten Laufbandbaugruppe 58 ist
in den 10 und 11 dargestellt.
Zwischen den vorderen und hinteren Radantriebseinheiten 42 und 44 ist
ein Zwischenlaufband 112 vorgesehen. Am Montagerahmen 52 werden
vorzugsweise die Schwellerhalter 56 entfernt. Eine Breite
des Zwischenlaufbands 112 entspricht in etwa einer Breite der
hinteren Laufbänder 84. Eine Fixierung eines Fahrzeugs
in Form eines Sportwagens 114 erfolgt mittels Seilen oder
Stangen 110 in Verbindung mit den Seil- oder Stangenhalterungen 106,
welche an der Wägeplattform 126 angeordnet sind.
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Die
Zwischenlaufbänder 112 sind an der Drehscheibe 18 angeordnet
und wirken nicht auf die Messeinrichtung 20, sind also
von dieser entkoppelt.
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Mittels
einer Bandlängenverstelleinrichtung 116 kann das
vorzugsweise um drei Rollen 118 gespannte Endlosband 120 in
einer freien Länge an einer Oberseite 122, welche
in der vom Windkanalboden 12, verstellt werden, und zwar
durch Ändern der Relativpositionen der drei Rollen 118 in
Abhängigkeit einer Position der Radantriebseinheiten 22.
Deren Position kann mit Justiereinrichtungen 124 parallel
zu einer vom Mittenlaufband 32 definierten Längsachse 126 als
auch quer zu derselben verstellt werden, um die Radantriebseinheiten 42 und 44 an
einen Radstand sowie eine Spurweite des zu vermessenden Serienfahrzeugs 100 beziehungsweise
Sportwagens 114 anzupassen.
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Das
Zwischenlaufband 112 kann modulartig, beispielsweise auf
einem nicht dargestellten Rahmen, als Einheit mit der Drehscheibe 18 lösbar
verbunden werden. Ist das Zwischenlaufband 112 entfernt,
werden vorzugsweise Absaugkästen 64 oder alternativ
Abdeckungen 62 eingesetzt, um Öffnungen 128 zum
Aufnehmen der Zwischenlaufbänder 112 zu verschließen.
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Die
in den 10 und 11 dargestellte Variante
beziehungsweise Ergänzung der ersten Laufbandbaugruppe 58 durch
die Zwischenlaufbänder 112 erlaubt eine im Vergleich
zu Serienfahrzeugen 100 verbesserte Simulation für Sportwagen 114, welche
deutlich andere Strömungsverhältnisse vorgeben
als Serienfahrzeuge 100. Insgesamt lässt sich so
ein sogenanntes 7-Bandsystem als Modifikation des oben beschriebenen
5-Bandsystems ausbilden. Werden am 5-Bandsystem zusätzlich
Laufbänder hinter den Hinterrädern vorgesehen,
lässt sich ein sogenanntes 9-Bandsystem ausbilden.
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Um
mit dem Versuchsstand 10 ohne großen Aufwand auch
aerodynamische Messungen an Rennsportfahrzeugen 130 vornehmen
zu können, und zwar mit Simulationsergebnissen, die sogar noch
gegenüber 1-Bandsystemen verbessert sind, und zwar in der
bereits oben beschriebenen Weise, dienen zwei zweite Laufbandbaugruppen 132,
welche ein zweites Laufbandbaugruppenpaar 134 bilden. Auf
einem mittels Schnellkupplungen 60 mit der Wägeplattform 26 verbindbaren
Montagerahmen 136 sind zwei Rollen 138 um zueinander
parallel Drehachsen rotierbar gelagert, um welche Rollen 138 ein in
sich geschlossenes Laufband 140 gespannt ist. Mindestens
eine der Rollen 138 ist mit einem nicht dargestellten Antrieb
antreibbar, um das Laufband 140 in Rotation zu versetzen.
Es bildet so gleichzeitig eine gemeinsame Radantriebseinheit für
ein Vorderrad 146 und ein Hinterrad 146. Mittels
einer Bandgeschwindigkeitssynchronisationseinrichtung 142 können
die Bandgeschwindigkeiten des Mittenlaufbands 32 sowie
der beiden Laufbänder 140 synchronisiert werden,
so dass sich insgesamt ein simulierter Fahrbahnbereich ergibt, welcher
allseitig weit über äußere Konturen des
Rennsportfahrzeugs 130 hinausragt.
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Mit
der Wägeplattform 126 verbunden sind ferner auch
Aufstandsflächen 144 für die Räder 146 des
Rennsportfahrzeugs 130. Vorzugsweise sind die Aufstandsflächen 144 am
Montagerahmen montiert, sie können alternativ auch direkt
mit der Wägeplattform 26 verbunden sein. In jede
Aufstandsfläche 144 ist eine Messeinrichtung 150 integriert.
Mit den insgesamt vier Messeinrichtungen 150 können
direkt infolge der Luftströmung 40 auf das Rennsportfahrzeug 130 wirkende
Auf- oder Abtriebskräften F →A gemessen werden,
welche parallel oder entgegengesetzt der Schwerkraftrichtung gerichtet
sind und üblicherweise als Z-Kräfte bezeichnet
werden. Positionen der Aufstandsflächen 144 unter
den Laufbändern 140 relativ zueinander und/oder
relativ zum Montagerahmen sind mittels einer Justiereinrichtung 152 veränderbar, so
dass die Messeinrichtungen 150 stets direkt unterhalb der
Räder 146 angeordnet sind.
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Das
Rennsportfahrzeug wird mittels Seilen oder Stangen 110 an
den Seil- oder Stangenhalterungen 106 verspannt. Die seitlich
der Laufbänder 140 durch Schlitze 108 der
Bodenscheibe 28 geführten Seil- oder Stangenhalterungen 106 sind
direkt mit der Wägeplattform 26 verbunden. Aufgrund
dieser Verbindung des Rennsportfahrzeugs mit der Wägeplattform
können mit der Messeinrichtung 20 somit auch infolge
der Luftströmung 40 auf das Rennsportfahrzeug 130 parallel
zur Bodenscheibe 28 wirkende Horizontalkräfte F →H in X- und Y-Richtung direkt gemessen. Die
Laufbänder 140 mit den Rollen 138 sind
vorzugsweise ebenfalls an die Wägeplattform 26 über den
Montagerahmen 36 montiert. Über das die Seil- oder
Stangenhalterungen 106 umfassende Schienensystem 154 kann
insbesondere auch eine automatische Anpassung derselben an ein Fahrzeugniveau über
die optional in das Schienensystem 154 oder die Wägeplattform 26 integrierte
Niveauregulierung erfolgen.
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Längen
und Breiten des Mittenlaufbands 32 sowie der Laufbänder 140 können
variieren und an die jeweils zu vermessenden Rennsportfahrzeuge 130 angepasst
sein. Beispiele unterschiedlicher Bandbreiten und Längen
sind in den 6 und 8 dargestellt.
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Die
ersten Laufbandbaugruppen 58 und die zweiten Laufbandbaugruppen 132 können
wahlweise ausgetauscht werden, um mit dem Versuchsstand 10 wahlweise
aerodynamische Messungen an Serienfahrzeugen 100 beziehungsweise
Rennsportfahrzeugen 130 vorzunehmen. Statt die ersten und
zweiten Laufbandbaugruppen 58 und 132 auszutauschen,
kann die erste Laufbandbaugruppe 58 wahlweise auch mit
dem Zwischenlaufband 112 ausgestattet werden, wie oben
beschrieben. Simulationsergebnisse für Rennsportfahrzeuge 130 sind
dann jedoch qualitativ nicht so aussagekräftig wie die
unter Verwendung der zweiten Laufbandbaugruppen 132 erhaltenen
Ergebnisse. Allerdings eignet sich die Kombination der ersten Laufbandbaugruppen 58 mit den
Zwischenlaufbändern 112 hervorragend, um Sportwagen 114 aerodynamisch
zu vermessen.
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Sowohl
das erste Laufbandbaugruppenpaar 59 als auch das zweite
Laufbandbaugruppenpaar 134 sind spiegelsymmetrisch zu einer
Symmetrieebene 148 ausgebildet, welche die Längsachse 126 des
Mittenlaufbands 32 enthält. Dies vereinfacht den Aufbau
des Versuchsstands 10, da prinzipiell auch identische erste
Laufbandbaugruppen 58 und identische zweite Laufbandbaugruppen 132 verwendet werden
können.
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Der
oben beschriebene, modular aufgebaute Versuchsstand 10 gestattet
es, optimale aerodynamische Messergebnisse sowohl für Serienfahrzeuge 100 als
auch Rennsportfahrzeuge 130 zu erhalten, wobei nur ein
Teil des Versuchsstands 10, nämlich die ersten
und zweiten Laufbandbaugruppen 58 und 132 ausgetauscht
werden müssen. Ein kompletter Ausbau der Drehscheibe 18,
wie dies bei herkömmlichen Versuchsständen der
Fall wäre, insbesondere den eingangs beschriebenen, mit
1-Band- beziehungsweise 5-Bandsystem ausgestatteten Fahrzeugwindkanälen,
ist nicht erforderlich. Auf diese Weise können zeit- und
kosteneffizient aerodynamische Messungen an Fahrzeugen unterschiedlichster Bauart
in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2007/141639
A1 [0002]
- - DE 10338638 A1 [0004]