DE102009016807A1

DE102009016807A1 - Prüfstand zur Höhensimulation

Info

Publication number: DE102009016807A1
Application number: DE102009016807A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. Stommel; Jan Dr.-Ing. Widdershoven
Original assignee: FEV Motorentechnik GmbH and Co KG
Current assignee: FEV SOFTWARE AN TESTING SOLUTIONS GMBH, DE; FEV SOFTWARE AND TESTING SOLUTIONS GMBH, DE
Priority date: 2009-04-09
Filing date: 2009-04-09
Publication date: 2010-10-14
Also published as: DE102009016807A8; US20100257924A1; CN101858825B; CN101858825A; US8191415B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Prüfstand (1) zur Höhensimulation für einen Prüfling (11), insbesondere für eine Brennkraftmaschine (11) mit einem Versorgungsraum (20), in dem eine Versorgungsanlage (21) angeordnet ist, einem vom Versorgungsraum (20) baulich getrennten Prüfraum (10) zur Aufnahme des Prüflings (11), wobei der Prüfraum (10) mit dem Versorgungsraum (20) fluidisch verbunden ist und somit eine Konditionierung der Bedingungen für den zu prüfenden Prüfling (11) erreichbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Versorgungsanlage (21) eine erste Versorgungseinheit (22) und eine zweite Versorgungseinheit (23) aufweist, die erste Versorgungseinheit (22), die zumindest zur Konditionierung der Temperaturbedingungen vorgesehen ist, sich im Versorgungsraum (20) befindet, die zweite Versorgungseinheit (23), die zur Konditionierung der Druckbedingungen vorgesehen ist, von der ersten Versorgungseinheit (22) getrennt ist und ein Gebläseelement (24) aufweist, das einen gewünschten Druck derart bereitstellt, dass im Versorgungsraum (20) und im Prüfraum (10) der Druck im Wesentlichen gleich groß ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Prüfstand zur Höhensimulation für einen Prüfling, insbesondere für eine Brennkraftmaschine mit einem Versorgungsraum, in dem eine Versorgungsanlage angeordnet ist, einem vom Versorgungsraum baulich getrennten Prüfraum zur Aufnahme des Prüflings, wobei der Prüfraum mit dem Versorgungsraum fluidisch verbunden ist und somit eine Konditionierung der Bedingungen für den zu prüfenden Prüfling erreichbar ist.
Es ist allgemein bekannt Prüflinge, insbesondere Brennkraftmaschinen bzw. Motoren in Prüfständen unter Normbedingungen, insbesondere unter Normatmosphärendruck 1013 mbar zu untersuchen. Je nach geodetischer Höhe des Prüfstandes können hierbei erhebliche Probleme entstehen. Man kann zwar mit Ansaugluftkonditionierungen und Abgasgegendruckregelungen zum Teil eine geodetische Höhe simulieren. Dieses ist beispielsweise aus der DE 40 15 818 C2 , DE 318161 , DE 317052 sowie DE 711747 bekannt. Bei diesen bekannten Prüf ständen wird zwar die originale Saugseite sowie die Abgasseite der Brennkraftmaschine beeinflusst. Problematisch ist jedoch, dass unter Umständen nicht alle Komponenten, wie Dichtungen, Sensoren etc., des Motors den zu testenden Bedingungen ausgesetzt werden, wodurch eine Vergleichbarkeit der Versuchsergebnisse gefährdet ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu vermeiden, insbesondere einen Prüfstand sowie ein Verfahren zur Höhensimulation zu schaffen, bei dem auf einfache Art und Weise die gewünschten Umgebungsbedingungen für den Prüfling mit hoher Präzision bereitgestellt werden können.
Die Erfindung wird gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen 2 bis 16 sind mögliche Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Versorgungsanlage eine erste Versorgungseinheit und eine zweite Versorgungseinheit aufweist. Die erste Versorgungseinheit, die zumindest zur Konditionierung der Temperaturbedingungen vorgesehen ist, befindet sich im Versorgungsraum. Die zweite Versorgungseinheit, die zur Konditionierung der Druckbedingungen vorgesehen ist, ist getrennt von der ersten Versorgungseinheit und weist ein Gebläseelement auf, das einen gewünschten Druck derart bereitstellt, dass im Versorgungsraum und im Prüfraum der Druck im Wesentlichen gleich groß ist. Der Kern der Erfindung ist, dass die erste Versorgungseinheit zumindest für die Temperaturregelung zuständig ist, die beispielsweise als Umluft-Lüftungsanlage ausgeführt ist und innerhalb des Versorgungsraumes sich befindet. Zusätzlich ist es selbstverständlich möglich, dass die erste Versorgungseinheit neben der Temperaturregelung auch eine Luftfeuchteregelung ausführen kann. Die weitere Prüfstandskomponente zur Höhensimulation ist die zweite Versorgungseinheit, die baulich getrennt zur ersten Versorgungseinheit die Druckregelung entsprechend den gewünschten Normbedingungen ausführt. Auf Grund der Trennung der Versorgungsanlage in die beiden genannten Versorgungseinheiten, kann die erste Versorgungseinheit baulich einfach gestaltet werden, welches unter anderem dadurch begründet ist, dass sich sowohl im Versorgungsraum als auch im Prüfraum der gleiche Druck einstellt. Das Prüfstandskonzept dieser Erfindung sieht somit vor, den Versorgungsraum und Prüfraum unter dem gleichen Druck zu halten, so dass Standardkomponenten für die Versorgungsanlage einsetzbar sind, welches gleichzeitig zur erheblichen Kostensenkung der Gesamtanlage führt. Gleichzeitig lässt sich ein einfacher Aufbau des Prüfstandes erzielen.
Vorteilhafterweise sind der Versorgungsraum und der Prüftraum Druck kommunizierend zueinander ausgeführt, insbesondere da der Versorgungsraum und der Prüfraum jeweils eine Wand aufweisen, die sich kontaktieren und mit mindestens einer Öffnung ausgebildet sind, durch die ein Fluid zwischen beiden Räumen strömen kann. Hierbei können der Versorgungsraum und/oder der Prüfraum als transportierbarer Container ausgeführt sein. Ebenfalls ist es denkbar, die Wandung des Versorgungsraumes und/oder des Prüfraumes als Stahlkonstruktion, als Beton oder gemauert auszuführen. Zweckmäßigerweise sind zwei Öffnungen vorgesehen, durch die das Fluid mit den gewünschten Umweltbedingungen strömen kann. Durch eine erste Öffnung strömt das Fluid aus dem Versorgungsraum in den Prüfraum. Eine der ersten Öffnung abgewandte zweite Öffnung dient dazu, dass das Fluid aus dem Prüfraum zurück in den Versorgungsraum strömen kann. Die erste Versorgungseinheit, die als Rezirkulationslüftungseinheit ausgebildet sein kann, sorgt dafür, dass eine entsprechende Strömung des Fluids unter Einhaltung der gewünschten Umweltbedingungen erzielt wird.
Vorzugsweise weist der Versorgungsraum und/oder der Prüfraum Einrichtungen auf, die eine gezielte Führung des strömenden Fluids (= Umgebungsluft) innerhalb des Versorgungsraumes und des Prüfraumes bewirken. Die genannten Einrichtungen können beispielsweise Leitelemente, insbesondere Leitbleche sein, wodurch gezielt ein großer Anteil an konditioniertem Fluid in den Prüfraum gefördert werden kann, Hiermit ist gleichzeitig die Aufteilung des konditionierten Fluids zwischen dem Prüfraum und dem Versorgungsraum regelbar. Diese Regelung ist zum Beispiel auch mit Luftklappen erreichbar, die innerhalb des Prüfstandes vorgesehen sind. Beispielsweise ist es denkbar, eine komplette Führung des konditionierten Fluids lediglich im Prüfraum stattfinden zu lassen, wodurch der Prüfraum schnell hinsichtlich Temperatur und Feuchte eingestellt werden kann, als wenn ein Teil des Fluidstroms auch den Versorgungsraum durchsetzt. Auch bei Volllast oder schnellen Laständerungen, wenn große Wärmeabfuhr und/oder schnelle Änderungen der Bedingungen erforderlich sind, ist diese Schaltung nützlich. Die Einrichtungen können somit derart schaltbar sein, dass das Fluid sowohl im Prüfraum als auch im Versorgungsraum strömbar ist oder das Fluid auschließlich im Prüfraum oder das Fluid auschließlich im Versorgungsraum strömbar ist.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass ein Entlüftungsmodul vorgesehen ist, das einen Eintrittsbereich zur Absaugung von entstehenden Abgasen des Prüflings aufweist, wobei sich der Eintrittsbereich am Bodenbereich, insbesondere unterhalb des Bodenbereiches des Prüfraumes befindet. Etwaig entstehende schwere Abgase bzw. Dämpfe neigen dazu, sich am Bodenbereich des Prüfraumes abzusetzen. Damit eine zufrieden stellende Absaugung des Prüfraumes erfolgen kann, befindet sich der Eintrittsbereich des Entlüftungsmoduls möglichst am Bodenbereich des Prüfraumes. Somit kann eine zufrieden stellende Abführung dieser Gase aus dem Prüfstand erzielt werden, wodurch gleichzeitig eine Explosionsgefahr vermieden werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Zusatzraum unterhalb des Prüfraumes angeordnet, wobei der Bodenbereich, der Öffnungen zum fluidischen Durchtritt aufweist, den Zusatzraum vom Prüfraum trennt. Der Bodenbereich befindet sich somit zwischen dem Zusatzraum und dem Prüfraum. In diesem Ausführungsbeispiel streckt sich der Eintrittsbereich des Entlüftungsmoduls in den Zusatzraum, in den die Abgase des Prüflings gelangen können. Vorteilhafterweise ist der Bodenbereich als eine gitterartige Metallkonstruktion ausgeführt.
Eine weitere die Erfindung verbessernde Maßnahme kann vorsehen, dass eine zusätzliche Abgasabsaugung im Prüfraum angeordnet ist, die entstehende Abgase des Prüflings aus dem Prüfraum leitet. Hierbei weist die Abgasabsaugung einen Eintrittsbereich auf, der sich insbesondere oberhalb des Prüflings befindet. Abgase, die nach oben steigen, können zuverlässig in den Eintrittsbereich der Abgasabsaugung gelangen und somit aus dem Prüfraum befördert werden.
Vorteilhafterweise saugt das Gebläseelement Umgebungsluft, die sich außerhalb des Prüfstandes befindet, an, wobei die Umgebungsluft anschließend in den Versorgungsraum strömt. Im Versorgungsraum erfolgt die entsprechende Konditionierung der gewünschten Bedingungen für den zu prüfenden Prüfling, der sich im Prüfraum befindet. Ist der einzustellende Druck im Prüfraum ein Überdruck, kann es vorteilhaft sein, im Entlüftungsmodul sowie in der Abgasabsaugung ein Drosselelement vorzusehen. Ist der im Prüfraum einzustellende Druck ein Unterdruck, kann es vorteilhaft sein, die zweite Versorgungseinheit im Entlüftungsmodul und/oder in der Abgasabsaugung zu integrieren. Hierbei kann insbesondere das Gebläseelement in der Abgasabsaugung angeordnet sein, um das sich innerhalb des Prüfraumes befindende Fluid einschließlich Abgase herauszupumpen. Hierdurch entsteht ebenfalls eine Fluidzirkulation aus dem Versorgungsraum in den Prüfraum und wieder zurück in den Versorgungsraum, wobei gleichzeitig ein gewisser Massenstrom des Fluids aus dem Prüfraum herausgesaugt wird. Gleichzeitig erfolgt ein Eingangsstrom in den Prüfstand über eine separate Leitung der zweiten Versorgungseinheit. Hierbei kann ein Drosselelement vorgesehen sein, durch das Umgebungsluft in den Versorgungsraum und/oder in den Prüfraum auf Grund des eingestellten Unterdrucks im Versorgungsraum und Prüfraum einströmt.
Auf Grund der hohen Kräfte, die auf die Innenwände des Versorgungsraumes und/oder des Prüfraumes wirken, kann es sinnvoll sein, dass der Versorgungsraum und der Prüfraum stoff- und/oder form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind, insbesondere dass Schraubverbindungen und/oder Rastverbindungen zur Befestigung des Verbindungsraums mit dem Prüfraum vorgesehen sind.
Die Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 17 gelöst. Weitere mögliche Ausführungsformen des Verfahrens sind in den dazugehörigen, abhängigen Ansprüchen ausgeführt. Hierbei weist die Versorgungsanlage eine erste Versorgungseinheit und eine zweite Versorgungseinheit auf, wobei über die erste Versorgungseinheit, die sich im Versorgungsraum befindet, eine Konditionierung der Temperaturbedingungen erfolgt, über die zweite Versorgungseinheit, die baulich getrennt von der ersten Versorgungseinheit ist, eine Konditionierung der Druckbedingungen derart erfolgt, dass im Versorgungsraum und im Prüfraum sich der gleiche Druck einstellt. Hierbei kann die zweite Versorgungseinheit ein Gebläseelement aufweisen, wodurch sowohl ein Unterdruck als auch ein Überdruck innerhalb des Prüfstandes, insbesondere des Versorgungsraumes und des Prüfraumes einstellbar ist.
Es kann eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit vorgesehen sein, die für eine Konditionierung der Bedingungen für den Prüfling sorgt, die insbesondere den Betrieb der ersten und der zweiten Versorgungseinheit bestimmt. Ebenfalls kann ein Entlüftungsmodul und/oder eine Abgasabsaugung vorgesehen sein, die mit der Steuerungs- und/oder Regelungseinheit gesteuert werden. Erfindungsgemäß erfolgt eine Fluidzirkulation zwischen dem Versorgungsraum und dem Prüfraum, wobei im Prüfraum eine Abgasgegendruckregelung erfolgt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
1 einen erfindungsgemäßen Prüfstand zur Höhensimulation mit einem Versorgungsraum und einem Prüfraum, wobei ein Überdruck simuliert wird und
2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Prüfstandes zur Höhensimulation mit einem Versorgungsraum und einem Prüfraum, wobei ein Unterdruck simuliert wird.
Die 1 und 2 zeigen jeweils einen Prüfstand 1 zur Höhensimulation für einen Prüfling 11, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Brennkraftmaschine 11, insbesondere ein Kraftfahrzeugmotor ist. Links neben der Brennkraftmaschine 11 befindet sich die dazugehörige Bremsanlage, die nicht explizit mit einem Bezugszeichen versehen ist. Die Brennkraftmaschine 11 befindet sich in einem Prüfraum 10 des Prüfstandes 1. Über dem Prüfraum 10 ist ein Versorgungsraum 20 vorgesehen, in dem eine Versorgungsanlage 21 angeordnet ist. Der Versorgungsraum 20 ist räumlich getrennt zum Prüfraum 10. Wie in 1 und 2 deutlich zu erkennen ist, ist der Prüfraum 10 mit dem Versorgungsraum 20 fluidisch verbunden. Die Wand 15 des Prüfraumes 10 sowie die der Wand 15 zugewandte Wand 25 des Versorgungsraumes 20 sind jeweils mit einer Öffnung 16a, 16b, 26a, 26b ausgeführt. Durch diese Öffnungen 16a, 16b, 26a, 26b kann ein Fluid 2 zwischen beiden Räumen 10, 20 strömen. Somit sind der Versorgungsraum 20 und der Prüfraum 10 Druck kommunizierend zueinander ausgeführt.
Die Versorgungsanlage 21 weist eine erste Versorgungseinheit 22 sowie eine zweite Versorgungseinheit 23 auf. Die erste Versorgungseinheit 22 dient im vorliegenden Ausführungsbeispiel sowohl zur Konditionierung der Temperaturbedingungen als auch zur Konditionierung der Luftfeuchtebedingungen innerhalb des Prüfstandes 1 bzw. innerhalb des Versorgungsraumes 20 und des Prüfraumes 10. Die erste Versorgungseinheit 22 ist eine Rezirkulationslüftungseinheit, die somit für die Temperaturregelung und für die Luftfeuchteregelung innerhalb des Prüfstandes 1 sorgt. Separat und baulich getrennt von der ersten Versorgungseinheit 22 ist die zweite Versorgungseinheit 23 vorgesehen, die gemäß 1 ein Gebläseelement 24 aufweist, das von außerhalb des Prüfstandes 1 Umgebungsluft zunächst in den Versorgungsraum 20 pumpt. Hierdurch erfolgt eine entsprechende Konditionierung der gewünschten Druckbedingungen für den Prüfling 11 innerhalb des Prüfraumes 10. Im Betrieb des Prüfstandes 1 sorgt die Versorgungsanlage 21 dafür, dass im Versorgungsraum 20 und im Prüfungsraum 10 der Druck im Wesentlichen gleich groß ist. Hierbei strömt das Fluid 2 aus dem Versorgungsraum 20 durch die erste Öffnung 16a, 26a in den Prüfraum 10. Somit ist die Brennkraftmaschine 11 den gewünschten Umgebungsbedingungen ausgesetzt. Das Fluid 2 verlässt den Versorgungsraum 10 durch die zweite Öffnung 16b, 26b und tritt erneut in den Versorgungsraum 20 ein. Somit wird eine zirkulierende Strömung im Prüfstand 1, insbesondere innerhalb des Prüfraumes 10 und des Versorgungsraumes 20 erzielt.
Auf Grund der in Betrieb des Prüflings, insbesondere der Brennkraftmaschine 11 entstehenden Abgase ist gemäß der vorliegenden Ausführungsbeispiele ein Entlüftungsmodul 40 sowie eine zusätzliche Abgasabsaugung 50 vorgesehen. Während des Betriebes des Prüfstandes 1 sowie des Prüflings 11 bzw. der Brennkraftmaschine 11 treten Abgase aus der Brennkraftmaschine 11 aus und gelangen in den Prüfraum 10. Schwere Abgase und Dämpfe sinken zum Bodenbereich 12 des Prüfraumes 10 und gelangen in den unterhalb des Prüfraumes 12 liegenden Zusatzraum 13. Der Bodenbereich 12 ist hierbei mit einer Vielzahl von Öffnungen zum fluidischen Durchtritt der schweren Abgase ausgeführt. Hierbei trennt der Bodenbereich 12 räumlich den Prüfraum 10 vom Zusatzraum 13. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 ist der Bodenbereich 12 als gitterartige Metallkonstruktion ausgeführt. Das Entlüftungsmodul 40 weist einen Eintrittsbereich 41 auf, der bis in den Zusatzraum 13 ragt.
Die Abgasabsaugung 50 ist ebenfalls mit einem Eintrittsbereich 51 ausgeführt, die sich innerhalb des Prüfraumes 10 oberhalb der Brennkraftmaschine 11 befindet. Die Abgasanlage des Motors 11 endet unmittelbar unter dem Eintrittsbereich 51 der Abgasabsaugung 50, so dass ein großer Teil der Abgase des Motors 11 direkt entsorgt werden kann. Über die jeweiligen Eintrittsbereiche 41, 51 können zufrieden stellend die in 1 und 2 entstehenden Abgase aus dem Prüfstand 1 durch das Entlüftungsmodul 40 sowie durch die Abgasabsaugung 40 geleitet werden.
Gemäß 1 wird über die Versorgungsanlage 21 ein Überdruck im Versorgungsraum 20 sowie im Prüfraum 10 simuliert. Hierfür pumpt das Gebläse 24 der zweiten Versorgungseinheit 23 Umgebungsluft 2 in den Prüfstand 1. Innerhalb des Entlüftungsmoduls 40 ist ein Drosselelement 42 angeordnet. Die schweren Abgase aus dem Zusatzraum 13 gelangen durch den Eintrittsbereich 41 des Entlüftungsmodul 40 und strömen durch das Drosselelement 42 nach außen und können somit aus dem Prüfstand 1 herausgesaugt und entsorgt werden. Auf Grund des wirkenden Überdruckes innerhalb des Prüfstandes 1 gemäß 1 erfolgt zusätzlich eine entsprechende Entfernung der innerhalb des Prüfraumes 10 sich befindenden Abgase durch die Abgasabsaugung 50, wobei die Abgase durch den Eintrittsbereich 51 der Abgasabsaugung 50 geleitet werden und durch ein innerhalb der Abgasabsaugung 50 angeordnetes Drosselelement 52 nach außen strömen.
Gemäß 2 wird durch die Versorgungsanlage 21 ein gewisser Unterdruck innerhalb des Prüfstandes 1, insbesondere im Versorgungsraum 20 sowie im Prüfraum 10 geschaffen. Hierbei ist die zweite Versorgungseinheit 23 mit einem Gebläseelement 24 ausgeführt, welches in der Abgasabsaugung 50 integriert ist. Wie in 1 strömt auch gemäß 2 Fluid 2 durch die erste Öffnung 16a, 26b aus dem Versorgungsraum 20 in den Prüfraum 10. Hierbei saugt das Gebläseelement 24 Fluid 2 aus dem Prüfraum 10 aus dem Prüfstand 1 heraus. Die zweite Versorgungseinheit 23 ist des Weiteren mit einem Drosselelement 27 ausgeführt, durch das Umgebungsluft 2 in den Versorgungsraum 20 auf Grund des entsprechenden Druckgefälles hineinströmt. Die erste Versorgungseinheit 22, die sich innerhalb des Versorgungsraumes 20 befindet, sorgt wie bereits im Ausführungsbeispiel gemäß 1 für die Temperaturregelung und Luftfeuchteregelung.
Zusätzlich weist die zweite Versorgungseinheit 23 ein Gebläseelement 24 innerhalb des Entlüftungsmoduls 40 auf. Das Gebläseelement 24 des Entlüftungsmoduls 40 saugt hierbei die im Zusatzraum 13 sich befindenden schweren Abgase aus dem Prüfstand 1 heraus.
Ebenfalls ist es denkbar, dass die Versorgungsanlage 21 zusätzlich mit jeweils einem Gebläseelement 24 ausgeführt ist, das in der Öffnung 16a, 26a sowie in der Öffnung 16b, 26b integriert ist, wodurch das „Treiben” des konditionierten Fluidstromes 2 verbessert werden kann. Es ist möglich – je nach speziellen Anforderungen – explizit nicht dargestellte Einrichtungen vorzusehen, mit denen eine gezielte Fluidströmung innerhalb des Prüfstandes 1 erzielbar ist. Die Einrichtungen können zum Beispiel Luftklappen sein, die im Versorgungsraum 20 oder im Prüfraum 10 angeordnet sind, und die derart schaltbar sind, dass das konditionierte Fluid 2 beispielsweise in beiden Räumen 10, 20 oder lediglich im Prüfraum 10 strömt.
Besonders vorteilhaft bei den beiden Ausführungsbeispielen ist, dass die Versorgungsanlage 21 derart konzipiert ist, dass eine Konditionierung der Druckbedingungen derart erfolgt, dass sich im Versorgungsraum 20 sowie im Prüfraum 10 der gleiche Druck einstellt. Somit sind keine baulich aufwendigen Versorgungsanlagen notwendig. Eine nicht explizit dargestellte Steuerungs- und Regelungseinheit ist in beiden Ausführungsbeispielen vorgesehen, die für eine entsprechende Konditionierung der Bedingungen für die Brennkraftmaschine 11 sorgt, insbesondere die eine entsprechende Steuerung und Regelung der ersten 22, der zweiten Versorgungseinheit 23, des Entlüftungsmoduls 40 sowie der Abgasabsaugung 50 durchführt. Hierbei können sowohl der Versorgungsraum 10 als auch der Prüfraum 20 als transportierbare Container ausgeführt sein. Auf Grund der hohen Belastungen innerhalb des Versorgungsraumes 20 sowie des Prüfraumes 10 sind deren Wände entsprechend verstärkt ausgeführt. Die Wandungen des Versorgungsraumes 20 sowie des Prüfraumes 10 können alternativ aus Beton gegossen, gemauert oder als eine entsprechende Stahlkonstruktion ausgeführt sein. Das Gebläseelement 24 kann alternativ auch in der Wandung des Versorgungsraumes 20 oder des Prüfraumes 10 integriert sein. Eine Anordnung des Gebläseelementes 24 mit einer geeigneten Luftführung innerhalb einer der genannten Räume 10, 20 ist ebenfalls möglich. Die Merkmale der Ausführungsbeispiele aus 1 und 2 können selbstverständlich innerhalb eines einzigen Prüfstandes integriert sein.

1: Prüfstand
2: Fluid, Umgebungsluft
10: Prüfraum
11: Prüfling, Brennkraftmaschine
12: Bodenbereich
13: Zusatzraum
15: Wand
16a, b: Öffnung
20: Versorgungsraum
21: Versorgungsanlage
22: erste Versorgungseinheit
23: zweite Versorgungseinheit
24: Gebläseelement
25: Wand
26a, b: Öffnung
27: Drosselelement
40: Entlüftungsmodul
41: Eintrittsbereich des Entlüftungsmoduls
42: Drosselelement
50: zusätzliche Abgasabsaugung
51: Eintrittsbereich der zusätzlichen Abgasabsaugung
52: Drosselelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4015818 C2 [0002]
- DE 318161 [0002]
- DE 317052 [0002]
- DE 711747 [0002]

Claims

Prüfstand (1) zur Höhensimulation für einen Prüfling (11), insbesondere für eine Brennkraftmaschine (11) mit einem Versorgungsraum (20), in dem eine Versorgungsanlage (21) zur Konditionierung des Prüflings (11) auf Umgebungsbedingungen angeordnet ist, einem vom Versorgungsraum (20) baulich getrennten Prüfraum (10) zur Aufnahme des Prüflings (11), wobei der Prüfraum (10) mit dem Versorgungsraum (20) fluidisch verbunden ist und somit eine Konditionierung der Bedingungen für den zu prüfenden Prüfling (11) erreichbar ist, wobei die Versorgungsanlage (21) eine erste Versorgungseinheit (22) und eine zweite Versorgungseinheit (23) aufweist, die erste Versorgungseinheit (22), die zumindest zur Konditionierung der Temperaturbedingungen vorgesehen ist, sich im Versorgungsraum (20) befindet, die zweite Versorgungseinheit (23), die zur Konditionierung der Druckbedingungen vorgesehen ist, von der ersten Versorgungseinheit (22) getrennt ist und ein Gebläseelement (24) aufweist, das einen gewünschten Druck derart bereitstellt, dass im Versorgungsraum (20) und im Prüfraum (10) der Druck im wesentlichen gleich groß ist.
Prüfstand (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Versorgungseinheit (22) zur Temperaturregelung und zur Luftfeuchterregelung ausgeführt ist, insbesondere die erste Versorgungseinheit (22) als Rezirkulationslüftungseinheit ausgebildet ist.
Prüfstand (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungsraum (20) und der Prüfraum (10) Druck kommunizierend zueinander ausgeführt sind, insbesondere der Versorgungsraum (20) und der Prüfraum (10) jeweils eine Wand (15,25) aufweisen, die sich kontaktieren und mit mindestens einer Öffnung (16a, 16b, 26a, 26b) ausgebildet sind, durch die ein Fluid (2) zwischen beiden Räumen (10, 20) strömen kann.
Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entlüftungsmodul (40) vorgesehen ist, das einen Eintrittsbereich (41) zur Absaugung von Abgasen aufweist, wobei der Eintrittsbereich (41) am Bodenbereich (12), insbesondere unterhalb des Bodenbereiches (12) des Prüfraumes (10) sich befindet.
Prüfstand (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zusatzraum (13) unterhalb des Prüfraumes (10) angeordnet ist, wobei der Bodenbereich (12), der Öffnungen zum fluidischen Durchtritt aufweist, den Zusatzraum (13) vom Prüfraum (10) trennt.
Prüfstand (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich (12) als eine gitterartige Metallkonstruktion ausgeführt ist.
Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Abgasabsaugung (50) im Prüfraum (10) angeordnet ist, die entstehende Abgase des Prüflings (11) aus dem Prüfraum (10) leitet.
Prüfstand (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasabsaugung (50) mit einem Eintrittsbereich (51) ausgeführt ist, der insbesondere oberhalb des Prüflings (11) sich befindet.
Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungsraum (20) und/oder der Prüfraum (10) als transportierbare Container ausgeführt sind.
Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungsraum (20) und/oder der Prüfraum (10) Einrichtungen aufweist, die eine gezielte Führung des strömenden Fluids (2) innerhalb des Versorgungsraumes (20) und des Prüfraumes (10) bewirken.
Prüfstand (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen derart schaltbar sind, dass a) das Fluid (2) sowohl im Prüfraum (10) als auch im Versorgungsraum (20) strömbar ist, b) das Fluid (2) auschließlich im Prüfraum (10) oder c) das Fluid (2) auschließlich im Versorgungsraum (20) strömbar ist.
Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläseelement (24) Umgebungsluft (2), die außerhalb des Prüfstandes (1) sich befindet, ansaugt, wobei die Umgebungsluft (2) anschließend in den Versorgungsraum (20) strömt.
Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläseelement (24) in der Abgasabsaugung (50) und/oder in dem Entlüftungsmodul (40) integriert ist.
Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläseelement (24) ein Drehkolbengebläse ist.
Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungsraum (20) und der Prüfraum (10) form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind, insbesondere dass Schraubverbindungen zur Befestigung des Versorgungsraums (20) mit dem Prüfraum (10) vorgesehen sind.
Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des Versorgungsraums (20) und/oder des Prüfraums (10) als Stahlkonstruktion, als Beton oder gemauert ausgeführt ist/sind.
Verfahren zur Höhensimulation innerhalb eines Prüfstandes (1) für einen Prüfling (11), insbesondere für eine Brennkraftmaschine (11), mit einem Versorgungsraum (20), in dem eine Versorgungsanlage (21) angeordnet ist, einem vom Versorgungsraum (20) baulich getrennten Prüfraum (10) zur Aufnahme des Prüflings (11), wobei der Prüfraum (10) mit dem Versorgungsraum (20) fluidisch verbunden ist und somit eine Konditionierung der Bedingungen für den zu prüfenden Prüfling (11) erreichbar ist, wobei die Versorgungsanlage (21) eine erste Versorgungseinheit (22) und eine zweite Versorgungseinheit (23) aufweist, wobei über die erste Versorgungseinheit (22), die sich im Versorgungsraum (20) befindet, eine Konditionierung der Temperaturbedingungen erfolgt und über die zweite Versorgungseinheit (23), die baulich getrennt von der ersten Versorgungseinheit (22) ist, eine Konditionierung der Druckbedingungen derart erfolgt, dass im Versorgungsraum (20) und im Prüfraum (10) der gleiche Druck sich einstellt.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Versorgungseinheit (23) ein Gebläseelement (24) aufweist, wodurch sowohl ein Unterdruck als auch ein Überdruck innerhalb des Prüfstandes (1) einstellbar ist.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit vorgesehen ist, die für eine Konditionierung der Bedingungen für den Prüfling (11) sorgt, die insbesondere den Betrieb der ersten (22) und der zweiten Versorgungseinheit (23) bestimmt.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entlüftungsmodul (40) und/oder eine Abgasabsaugung (50) vorgesehen ist, die mit der Steuerungs- und/oder Regelungseinheit gesteuert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fluidzirkulation zwischen dem Versorgungsraum (20) und dem Prüfraum (10) erfolgt, wobei im Prüfraum (10) eine Abgasgegendruckregelung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Betreiben des Prüfstandes (1) nach den Ansprüchen 1 bis 16.