DE4238691A1 - Prüfstand - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Prüfstand, insbesondere Aerodynamikprüfstand, mit einem prüfstandseitigen Testfahrzeug, wobei die Fahrzeugräder auf einem oder mehreren antreibbaren Abrollelementen (Bänder) abgestützt sind.

Bei der Neu- und Weiterentwicklung von Fahrzeugen, gerade auch Perso­ nenkraftfahrzeugen, geht das Bemühen u. a. stets dahin, diese soweit als möglich strömungsgünstig zu gestalten, da ab einer gewissen Fahrge­ schwindigkeit der Luftwiderstand die den Kraftstoffverbrauch bestimmen­ de Verlustgröße darstellt. Hierfür sind entsprechende versuchstechni­ sche Einrichtungen notwendig, insbesondere solche, die eine realisti­ sche Simulation der Straßenfahrt des Automobils sicherstellen.

Für solche und weitergehende Fahrzeuguntersuchungen geeignete Prüfstän­ de sind im Stand der Technik bekannt, wie beispielsweise die Beschrei­ bung eines Klimawindkanales mit Allrad-Rollenprüfstand in ATZ Automo­ biltechnische Zeitschrift 1991 (1989, Seiten 14-20), zeigt. Auch bei entsprechend eingerichteten Prüfständen zur Ermittlung der Betriebsfe­ stigkeit von Kraftfahrzeugen bzw. Fahrwerksteilen mittels Simulation von Betriebsbeanspruchungen ist es gängige Praxis, die Fahrzeugräder auf einem oder mehreren antreib- und abbremsbaren Abrollelementen (Bändern) abzustützen (vgl. DE 30 40 355 C2, DE 37 44 631 A1).

Gerade in Aerodynamikprüfständen, z. B. Windkanälen, bei denen es auf eine möglichst realistische Simulation der Umströmung der Fahrzeugkarosserie ankommt, ist mit Hinblick auf die Grenzschichtbildung ein großflächiges, den gesamten Unterboden des Fahrzeuges erfassendes Abrollelement besonders vorteilhaft, da damit eine den tatsächlichen Fahrgegebenheiten entsprechende Relativbewegung zwischen Fahrzeug-Unterboden und der Fahrbahn simuliert werden kann.

Nun kann es allerdings vorkommen, daß die Längsausrichtung des mittels geeigneter anlageseitiger Arretiermittel fixierten Fahrzeuges nicht mit der Bewegungsrichtung des Abrollelementes übereinstimmt, so daß durch den dabei entstehenden Schräglauf der Räder in den Radaufstandspunkten auf der Testoberfläche, d. h. auf dem Abrollelement (Band), infolge Gleitreibung Seitenkräfte entstehen, wie dies beispielsweise in Fig. 8 der DE 37 44 631 A1 gezeigt ist. Dies ist allerdings in den Fällen, in denen Aerodynamikprüfungen am Fahrzeug vorgenommen werden, unerwünscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen.

Dies gelingt erfindungsgemäß durch die fahrzeugseitige Maßnahme, wie sie im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegeben ist.

Bei der erfindungsgemäßen Radlagerung richten sich die einzelnen Fahr­ zeugräder selbsttätig zur Bewegungsrichtung des Abrollelementes aus, so daß nur eine reine Abrollbewegung eines jeden Rades auf dem Abrollelement erfolgt, wobei die auf das Fahrzeug wirkende Kraftkomponente lediglich der Überwindung der Reibungskräfte in der Radlagerung (Kugellager) dient. Hinsichtlich der dazu quer gerichteten Kraftkomponente ist das Fahrzeug vom Abrollelement entkoppelt und kann somit in seiner mehr oder weniger geringfügigen Schräglage verbleiben. Seitenkräfte werden so durch das Abrollelement nicht ins Fahrzeug eingeleitet. Dieses kann dabei in Originalgröße oder beispielsweise im Maßstab 1 : 4 vorliegen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert.

Darin zeigt

Fig. 1 eine abschnittsweise und schematisierte Draufsicht auf einen Aerodynamik-Prüfstand (Windkanal),

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung einer Radlagerung, ebenfalls in einer Draufsicht und,

Fig. 3 eine Ansicht gemäß Pfeile III in Fig. 2.

Fig. 1 zeigt ein in bekannter Weise beispielsweise mittels endseitiger Rollen angetriebenes endloses, großflächiges und als Abrollelement dienendes Band 1, dessen Bewegungsrichtung (Pfeile 2) der Luft-Anström­ richtung entspricht. Auf dem Band 1 ist durch strichpunktierte Linien angedeutet ein Fahrzeug 3 als Testobjekt und Bestandteil des Prüfstan­ des plaziert und dabei mittels hier nicht gezeigter Arretierungselemen­ te fixiert und so gehalten, daß die Fahrzeugräder 8 durch das Fahrzeug­ gewicht nicht belastet werden.

Wie anhand der fehlenden Parallelität (Winkel α) der jeweiligen Längs­ mittellinien 4,5 von Fahrzeug 3 bzw. Band 1 erkennbar, ist die Ausrichtung des Fahrzeugkörpers gegenüber der Bandbewegung bzw. Luft- Anströmrichtung mit einer gewissen Schräglage behaftet.

Vordere und hintere Fahrzeugachsen 6,7 nehmen auf die in Fig. 2 näher­ gezeigte Weise die Fahrzeugräder 8 auf, wobei diese sich aufgrund der besonderen Lagerung selbsttätig dergestalt ausrichten, daß ihre Längs­ mittellinien 9 mit der Band-Bewegungsrichtung 2 übereinstimmen.

Wie sich aus den Fig. 2 und 3 ergibt, ist an der Fahrzeugachse 6, 7 endseitig über ein darin eingesetzter Achsschenkelbolzen 10 ein L-förmig gewinkelter Achsschenkel 11 schwenkbar gelagert (Lager 14), der über ein geeignetes Radlager 12 das Fahrzeugrad 8 trägt.

Durch einen aus der L-Form des Achsschenkels 11, d. h. dem Vorsetzen des Achsschenkelbolzens 10 vor die Radachse 13 in Fahrtrichtung sich ergebenden Nachlauf (n) sowie dadurch, daß der Achsschenkelbolzen 10 stets auf der Längsmittellinie 9 des Fahrzeugsrades 8 zu liegen kommt, ist eine sich stets selbst stabilisierende Radlagerung gegeben, ohne daß durch unbeabsichtigte Schräglage bei der Arretierung des Fahrzeuges 3 gegenüber der Bewegungsrichtung 2 des Bandes 1 Seitenkräfte oder Momente in das Fahrzeug 3 eingeleitet werden können.

Dadurch, daß das die Fahrzeugachse 6,7 mit dem Achsschenkelbolzen 10 verbindende Lager 14 eine Relativverschiebung dieser Funktionselemente in vertikaler Richtung zuläßt sowie dadurch, daß durch entsprechende Bemaßung in beiden Richtungen ein gewisser Bewegungsspielraum (Abstände a,b) zum Sicherungsstift 15 bzw. zum Achsschenkel (11) gegeben ist, ist auch eine Entkopplung des Fahrzeugkörpers vom Band 1 in dieser Bewegungsrichtung erfolgt.

Vertikalbewegungen des Fahrzeugrades 8, z. B. aufgrund von Unebenheiten des Bandes 1, werden nicht als entsprechende Kräfte in den Fahrzeugkör­ per weitergeleitet.

Claims (3)

1. Prüfstand, insbesondere Aerodynamik-Prüfstand, mit einem prüf­ standseitigen Testfahrzeug, wobei die Fahrzeugräder auf einem oder mehreren antreibbaren Abrollelementen (Bänder) abgestützt sind, gekennzeichnet dadurch, daß der Achsschenkelbolzen (10) eines jeden Fahrzeugrades (8) in Fahrtrichtung vor der jeweiligen Radachse (13) liegt (Nachlauf n) und die Längsmittellinie (9) des Fahrzeugrades (8) schneidet.

2. Prüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahr­ zeugkörper gegenüber den Fahrzeugrädern (8) in vertikaler Richtung entkoppelt ist.

3. Prüfstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Achs­ schenkelbolzen (10) gegenüber der Fahrzeugachse (6, 7) in vertikaler Richtung relativ bewegbar und diese Bewegung durch Anschläge (Achsschenkel 11, Sicherungsstift 15) begrenzt ist.