WO2016023878A1 - Prüfstand mit einer kühlgaszuströmvorrichtung - Google Patents

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WO2016023878A1
WO2016023878A1 PCT/EP2015/068408 EP2015068408W WO2016023878A1 WO 2016023878 A1 WO2016023878 A1 WO 2016023878A1 EP 2015068408 W EP2015068408 W EP 2015068408W WO 2016023878 A1 WO2016023878 A1 WO 2016023878A1
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WO
WIPO (PCT)
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cooling gas
kühlgaszuströmvorrichtung
test
test stand
flow
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/068408
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Wirtz
Tobias KURZE
Original Assignee
Horiba Europe Gmbh
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Publication date
Application filed by Horiba Europe Gmbh filed Critical Horiba Europe Gmbh
Priority to US15/503,580 priority Critical patent/US9989430B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/28—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for testing brakes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/02—Details or accessories of testing apparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/02—Tyres

Definitions

  • the invention relates to a test stand for testing a test specimen having adegaszuströmvoriques for cooling the test specimen, and in particular a Bremsen dynamometer with adegaszuströmvorraum.
  • Test benches are used in particular for testing vehicles and vehicle components, such as Internal combustion engines, powertrains and brakes are used.
  • the test object is coupled with a load device and the load acting between the test object and the load device is monitored.
  • the load device acts as a brake and can e.g. be realized by a dynamometer, a hydraulic brake or an eddy current brake.
  • the load device must be designed as a drive device and can be realized, for example, by a dynamometer (for example, a DC motor or an asynchronous motor).
  • the load device, the test specimen and the measuring device are coupled together by suitable components, such as propeller shafts, couplings and levers, in order to transmit the effective torques and forces reliably.
  • Brake test stands are used to test in particular vehicle brakes, for example, in terms of wear, friction, noise, durability, or performance.
  • the brake to be tested is connected to the test bench. It is possible, on the one hand, to install the brake as an independent component in the test bench and to connect it there to the test bench components. It is also possible to install a complete vehicle or even parts of the vehicle (axle components, etc.) in the test bench and then connect the brake to be tested to the test bench.
  • the brake in turn is driven or loaded in a known manner by a test stand-side dynamometer.
  • the introduced braking power is dissipated as heat.
  • This heat is dissipated in known Bremsenprüfclassn by a flow of cooling gas, which is passed to the specimen.
  • it is necessary to ensure a defined test environment during a test run.
  • a brake disk may be due to the inhomogeneous heating thereof to a deformation in the radial direction and / or tangential direction.
  • This disadvantageous effect is called shielding the brake disc.
  • a shield of the brake disc leads to falsified and not reproducible, and thus to non-comparable measurement results. Furthermore, a shielding of the brake disc can lead to higher residual grinding torques.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a test rig for testing a test specimen, in particular a brake tester, in which a controlled and reproducible gas cooling of the specimen is achieved.
  • a test stand for testing a test object is provided with a load device for generating a load for the test object, a test object receptacle for receiving the test object and for introducing the load onto the test object, and a cooling gas inflow device for cooling the test object by means of an outlet opening thedegaszuströmvoriques exiting cooling gas flow.
  • Thedegaszuströmvoriques is designed such that the cooling gas flow is divided within thedegaszuströmvortechnik in at least a portion of thedegaszuströmvorides in at least two partial cooling gas streams.
  • a test stand for testing a test specimen in particular a brake tester provided in which the brake disc to be tested or a differently shaped to be cooled specimen is cooled uniformly by means of thedegaszuströmvorraum invention.
  • the cooling gas inflow device which impinges homogeneously on the brake disk to be tested, in particular parallel to the brake disk plane and perpendicular to the axis of rotation of the brake disk or at a defined angle to the brake disk plane.
  • the flow velocity distribution which is homogeneous over the outflow cross-section is achieved by partitioning the cooling air flow, particularly in bent sections, so that the cooling gas in a curved region of the cooling gas inflow device is prevented from running along an outer edge surface, resulting in an inhomogeneous flow distribution within would lead the inflow pipe.
  • the test bench furthermore has a measuring device for measuring a measured variable acting on the test object.
  • the cooling gas flow is divided within thedegaszuströmvortechnische in at least a portion of thedegaszuströmvortechnische in preferably at least three, more preferably at least five, and in particular at least ten partial cooling gas streams.
  • the cooling gas inlet device for a uniform application of cooling gas to the test object, it is advantageous for the cooling gas inlet device to comprise a coolant gas source and a feed line whose outlet opening is arranged in the vertical direction above the test object receptacle.
  • the cooling gas source is a fan device or an air conditioning system with a fan device.
  • cooling gas deflection surfaces are arranged in a non-straight section of the cooling gas inlet device.
  • the coefficient of variation of a flow velocity distribution at the outlet opening of the cooling gas inflow device is preferably less than 30%, more preferably less than 20% or 15% and in particular less than 10%.
  • Thedegaszuströmvorattiaid invention is particularly useful when the test is provided for testing a brake.
  • thedegasabsaugvorraum is configured such that the suctioned cooling gas flow is divided within thedegasabsaugvorraum in at least a portion of thedegasabsaugvortechnisch in at least two partial cooling gas streams.
  • the coefficient of variation of a flow velocity distribution at an inlet opening of the cooling gas suction device is preferably less than 30%, more preferably less than 20% or 15% and in particular less than 10%.
  • the test stand further comprises a housing in which the outlet opening of thedegaszuströmvoriques is provided in the vertical direction over the sketchlingsa, and in which an inlet opening of thedegasabsaugvortechnik in vertical under the sketchlingsa is arranged.
  • 1 is a schematic view of a test stand according to an embodiment of the invention
  • 2 shows a schematic detail view of a test booth of a test stand according to an embodiment of the invention
  • FIG. 3 is a schematic detail view of adegaszuströmvorrich- device according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 4 is a schematic detail view of adegasabsaugvorrich- device according to an embodiment of the invention.
  • corresponding components are provided with the same reference numerals.
  • the test stand 10 has a test cabin 1 1 with a housing 12, in which a test object 14 is mounted on aticiansfact 16.
  • the test stand 10 also has a test rig body 18, in which a load device for generating a load for the test object 14 and a measuring device for measuring a measured variable acting on the test object may be provided, as will be described in more detail with reference to FIG.
  • Theticianlings technique 16 is provided both for receiving the specimen 14 and for introducing the load on the test piece 14.
  • the test stand 10 may further include a vibration isolation device 20 on which the test stand 10 can be placed within a building 22. As shown in more detail in FIG.
  • the test stand 10 in the test rig body 18 has a main shaft 24 with a flywheel 26, a load device 28 configured as a drive and a torque measuring device 30.
  • the main shaft 24 may be divided into different sections, which are connected to each other for example by cardan shafts in a known manner.
  • the load device 28 can be formed, for example, by a dynamometer, that is, for example, by a DC motor.
  • At one end of the main shaft 24 of designed as a vehicle brake specimen 14 is grown, which is not part of the test bench 10.
  • the test stand 10 is preferably designed as a designed for performance and / or noise examinations of braking systems flywheel brake tester.
  • the brake test bench 10 may include a variety of functions to perform experiments under realistic operating conditions. These include above all a precise momentum simulation.
  • the measuring device for measuring a measured variable acting on the test object 14 may include the torque measuring device 30.
  • the measuring device may also include other measuring systems, such as measuring systems for speed, brake pressure, braking torque and temperature.
  • the measuring device may include a video camera in the test room 12 for recording and checking of experiments.
  • the measuring device can have a telemetry system for rotating temperatures with up to eight channels.
  • a cooling gas inflow device 32 is provided for cooling the test specimen 14.
  • Thedegaszuströmvoriques 32 includes a cooling gas source 34 and a supply line 36, through which the cooling gas flow is passed to the DUT 14 in the housing 12.
  • the test stand 10 further has adegasabsaugvorrich- device 38, through which the sucked by thedegaszuströmvortechnisch 32 directed to the test piece 14 cooling gas stream and passed through a discharge line 40 through adegassenke 42 from the interior of the building 22.
  • the cooling gas source 34 is supplied via a fresh air inlet 44 with cooling gas, usually cooling air.
  • the extracted via thedegasabsaugvortechnik 38 cooling gas is discharged through thedegassenke 42 from the building 22 through an exhaust outlet 46.
  • the cooling gas source 34 may be provided together with thedegassenke 42 as a blower or as an air conditioner with blower.
  • an air conditioner By using an air conditioner, the cooling gas flow can be brought to a defined temperature.
  • air conditioning a water-cooled air conditioning system can be used. It is also conceivable, for example, for certain measurements to set the temperature of the cooling gas flow to temperatures that is higher than the outside temperature, ie to heat the cooling gas flow, so that it has a defined and reproducible cooling gas flow temperature.
  • the test object 14 is cooled by means of a cooling gas flow emerging from an outlet opening 48 of the cooling gas inlet device 32, as shown in FIG. 2.
  • the specimen 14 with the brake disc and a brake caliper is shown here purely schematically, the arrangement of the caliper is usually designed so that a uniform application of the brake disc of the specimen 14 with a cooling gas flow is possible.
  • the outlet opening 48 is arranged in the vertical direction above the test piece receptacle 16 and above the test object 14 accommodated in the test piece receptacle 16.
  • one of theticiansability 16 facing the end 50 of thedegaszu- flow device 32 is telescopically extendable so that the distance between the outlet opening 48 of thedegaszuströmvoriques 32 and theticiansfact 16 and the DUT 14 is adjustable.
  • the distance between the outlet opening 48 of thedegaszuströmvoriques 32 to an outside of the specimen 14 is always set to the same distance to create a defined measurement environment.
  • the exit opening 48 of thedegaszuströmvorides 32 above the DUT 14 can maintain a minimum distance from the center line of the drive main shaft 24 to large DUTs 14, which can have a disc diameter up to 60 cm, operate and easy to assemble.
  • a defined distance between outlet opening 48 ofdovströmvortechnisch 32 and thetician 16 for different test environments leads to reproducible and comparable measurement results of test pieces 14 with different pulley diameter.
  • the cooling gas inlet device 32 is designed such that a cooling gas flow S within the cooling gas inlet device 32 is divided into at least two partial cooling gas flows Sj in at least one section of the cooling gas inlet device 32.
  • the cooling gas flow S may be within thedegaszuströmvoriques 32 in at least a portion of thedegaszuströmvoriques 32 in preferably at least three, more preferably to be divided at least five, and in particular at least ten partial refrigerant gas streams Sj.
  • the cooling gas flow S is divided into six partial cooling gas flows Si to S 6 .
  • the supply line 36 of thedegaszuströmvoriques 32 may be configured as a tube or hose.
  • the cross-sectional area of the lead 36 may be circular or rectangular.
  • thedegasumlenk perennial 58 are to be designed accordingly.
  • At least one flow rectifier 62 can furthermore be arranged.
  • the diameter of the feed line 36 and the outlet opening 48 is in a range between 10 cm and 100 cm, more preferably between 10 cm and 50 cm and in particular between 20 cm and 40 cm.
  • the rectifier 62 is preferably constructed as a grid of cooling gas guide surfaces 64 parallel to the straight portion of the cooling gas inlet device 32.
  • two flow rectifiers 62 arranged in a finely spaced arrangement in the telescopically extendable end 50 of the cooling gas inlet device 32 are stationary relative to the outlet opening 48 of the cooling gas inlet device 32 arranged.
  • at least one flow straightener 62 can also be arranged in the telescopically extendable end 50.
  • a rectifier 62 which is arranged stationarily to the outlet opening 48 of the cooling gas inlet device 32, has a maximum distance from the outlet opening 48 of preferably 30 cm, more preferably 20 cm and in particular 10 cm.
  • the distance of the flow rectifier 62 from the outlet opening 48 can also be maximum 150%, more preferably at most 100%, and in particular at most 50% of the diameter of the outlet opening 48 be.
  • Thedegasleit perennial 64 and theisseranumlenk perennial 58 are understood as Vorrich- or body, ie as a flat, elongateddegasleitkör- by 64 and as a flat, elongateddegasumlenkraj 58, the extent perpendicular to the cooling gas flow is substantially smaller than their extent indegasströmungsraum, preferably the ratio of length in the direction of flow to the maximum thickness of the surface perpendicular to the direction of flow preferably greater than 100, particularly preferably greater than 500 and in particular greater than 1000.
  • area is therefore not to be understood as a mathematical surface, but as a rigid, planar body such as a sheet, a sheet or a foil.
  • the cooling gas deflection surfaces 58 preferably have a shape in their longitudinal direction, that is to say in the flow direction, which deflects the cooling gas flow in a particularly effective manner in terms of flow technology.
  • at least one of thedegasumlenk perennial 58 have a circular cylindrical segment-shaped or a spiral-shaped portion.
  • Thedegasleit perennial 64 and thedegasumlenk perennial 58 may be made of a metal or a plastic.
  • the cooling gas guide surfaces 64 and the cooling gas deflection surfaces 58 can be configured when using metal asdegasleitbleche 64 and 58 asdegasumlenkbleche. As metal, copper or stainless steel can be used.
  • a uniform cooling gas flow can be generated at the outlet opening 48 of thedegaszuströmvoriques 32, which meets the DUT 14 in the sketchlingsam 16.
  • the term uniform cooling gas flow from the outlet opening 48 is to be defined in more detail. If the outlet opening 48 has, for example, a circular outlet cross section, a distribution of different exit velocities of the cooling gas flow components perpendicular to the outlet opening plane of the outlet opening 48 can be present, as is indicated purely by way of example in FIG. 3 by arrows of different lengths.
  • the outlet velocity distribution of the cooling gas flow S has a certain mean v middle i. which may be in the range of 1 m / s to 50 m / s with a pipe diameter of about 30 cm.
  • a standard deviation ⁇ can be determined in a known manner. From the quotient of the standard deviation ⁇ and the mean value of the outlet velocity distribution of the cooling gas flow S from the outlet opening 48, the deviation can then be determined. From the mean value o / v with t e i. The quantity o / v with t e i should be referred to as the coefficient of variation of the flow velocity distribution at the exit opening 48 of the cooling gas inlet device 32.
  • the inventive design ofdegaszuströmvoriques 32 even coefficients of variation of the flow velocity distribution of less than 5% can be achieved. The lower the coefficient of variation of the flow velocity distribution, the more uniform is the outflow of the cooling gas flow S from the outlet opening 48 of the cooling gas inlet device 32.
  • thedegasabsaugvortechnische 38 in a similar manner as thedegaszuströmvortechnik 32 is configured such that an extracted refrigerant gas flow A is divided within thedegasabsaugvortechnik 38 in at least a portion of thedegasabsaugvortechnisch 38 in at least two partial refrigerant gas flows Aj.
  • Thedegasabsaugvorraum 38 has the inlet opening 52 below theticiansability 16 and mounted in theticianlingsmethod 16 the test piece 14.
  • the inlet opening 52 is covered by the inlet grid or the grid 54 with support webs 66.
  • the exhaust air A is sucked through thedegassenke 42.
  • the air gas flow A which is generally drawn in omnidirectional fashion into the inlet opening 52, is deflected by cooling gas deflection surfaces 58 from a vertical direction in a lateral direction parallel to the bottom of the housing 12 and divided into partial cooling gas flows Ai to A 5 .
  • thedegasumlenk perennial 58 are arranged to divide the extracted refrigerant gas flow A within thedegasabsaugvortechnisch 38 in at least two partial cooling gas streams. In the exemplary embodiment shown in FIG. 4, the extracted cooling gas flow is divided into five partial cooling gas flows Ai to A 5 .
  • a baffle 70 may further be provided, which covers a corner region of thedegasabsaugvorraum 38 and also deflects the sucked cooling gas flow from a vertical direction in a lateral direction.
  • Thedegasabsaugvoriques 38 may have furtherdegasumlenk perennial 58 or further baffles 70 to redirect the extracted refrigerant gas flow A in curved areas of thedegasabsaugvortechnisch 38 according to so that the cooling gas flow A is divided into partial cooling gas streams.
  • the coefficient of variation of the flow velocity distribution at the entrance aperture 52 may be up to 65% without the provision of cooling gas diverting surfaces 58.
  • the coefficient of variation of the flow velocity distribution at the inlet opening 52 of thedegasabsaugvorraum can be reduced so that it is preferably less than 30%, more preferably less than 20% or 15% and in particular less than 10%.
  • the flow at the inlet grille 68 can be made uniform to about 10% coefficient of variation, which also corresponds to a reduction in pressure loss by about 60%.
  • Thedegasabsaugvortechnisch 38 is designed for a suction air amount of about 5000 m 3 / h, wherein the opening area of the inlet opening 52 is in a range between 0, 1 and 0.2 m 2 .
  • the cooling gas inlet device 32 according to the invention and the cooling gas suction device 38 according to the invention it is thus possible to achieve uniform loading of the test object 14 with a cooling gas and, at the same time, drastically reduce the pressure loss within the suction device.
  • the flow guidance is optimized in such a way that a comparability of the measurement results and a reproducibility of the tests can be achieved. Further, the samples 14 are uniformly cooled during the measurements.

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Abstract

Prüfstand mit einer Kühlgaszuströmvorrichtung Die Erfindung betrifft einen Prüfstand (10) zum Prüfen eines Prüflings (14), mit einer Lastvorrichtung zum Erzeugen einer Last für den Prüfling, einer Prüflingsaufnahme (16) zum Aufnehmen des Prüflings und zum Einleiten der Last auf den Prüfling, und einer Kühlgaszuströmvorrichtung (32) zur Kühlung des Prüflings mittels eines aus einer Austrittsöffnung (48) der Kühlgaszuströmvorrichtung austretenden Kühlgasstroms. Die Kühlgaszuströmvorrichtung ist dabei derart ausgestaltet, dass der Kühlgasstrom innerhalb der Kühlgaszuströmvorrichtung in zumindest einem Teilstück der Kühlgaszuströmvorrichtung in zumindest zwei Teil-Kühlgasströme aufgeteilt ist.

Description

Beschreibung
Prüfstand mit einer Kühlgaszuströmvorrichtung
Die Erfindung betrifft einen Prüfstand zum Prüfen eines Prüflings mit einer Kühl- gaszuströmvorrichtung zur Kühlung des Prüflings, und insbesondere einen Brem- senprüfstand mit einer Kühlgaszuströmvorrichtung.
Prüfstände werden insbesondere zum Prüfen von Fahrzeugen und Fahrzeugkomponenten, wie z.B. Verbrennungsmotoren, Antriebssträngen und Bremsen einge- setzt. Dabei wird der Prüfling mit einer Lasteinrichtung gekoppelt und die zwischen Prüfling und Lasteinrichtung wirkende Last überwacht. Zum Prüfen eines Verbrennungsmotors wirkt die Lasteinrichtung als Bremse und kann z.B. durch ein Dynamometer, eine Hydraulikbremse oder eine Wirbelstrombremse realisiert werden. Zum Prüfen einer Bremse muss die Lasteinrichtung als Antriebseinrich- tung ausgeführt sein und kann zum Beispiel durch ein Dynamometer (z.B. ein Gleichstrommotor oder ein Asynchronmotor) realisiert werden. Die Lasteinrichtung, der Prüfling und die Messeinrichtung sind durch geeignete Komponenten, wie zum Beispiel Gelenkwellen, Kupplungen und Hebel miteinander gekoppelt, um die wirkenden Drehmomente und Kräfte zuverlässig übertragen zu können.
Bremsenprüfstände dienen zum Prüfen von insbesondere Fahrzeugbremsen, zum Beispiel hinsichtlich Verschleiß , Reib wert, Geräuschentwicklung, Dauerhaltbarkeit, oder Leistung. Zu diesem Zweck wird die zu prüfende Bremse an den Prüfstand angeschlossen. Dabei ist es möglich, einerseits die Bremse als eigenständi- ges Bauteil in den Prüfstand einzubauen und dort mit den Prüfstandskomponen- ten zu verbinden. Ebenso ist es möglich, ein vollständiges Fahrzeug oder auch Teile des Fahrzeugs (Achskomponenten etc. ) im Prüfstand zu installieren und dann die zu prüfende Bremse an den Prüfstand anzuschließen. Die Bremse ihrerseits wird durch einen prüfstandsseitigen Dynamometer in bekannter Weise ange- trieben bzw. belastet.
Während dem Einleiten einer Last auf den Prüfling, beispielsweise eines Bremsdrucks auf eine zu prüfende Bremse, wird die eingebrachte Bremsleistung als Wärme dissipiert. Diese Wärme wird in bekannten Bremsenprüfständen durch einen Kühlgasstrom, der auf den Prüfling geleitet wird, abgeleitet. Um zuverlässige Prüfungsergebnisse zu erhalten, ist es notwendig, eine definierte Prüfumgebung während eines Testlaufs sicherzustellen. Bei einer ungleichmäßigen Kühlung einer Bremsscheibe kann es aufgrund der inhomogenen Erwärmung derselben zu einer Verformung in Radialrichtung und/ oder Tangentialrichtung kommen. Dieser nachteilige Effekt wird als Schirmung der Bremsscheibe bezeichnet. Eine Schirmung der Bremsscheibe führt zu verfälschten und nicht reproduzierbaren, und somit zu nicht vergleichbaren Messergebnissen. Ferner kann eine Schirmung der Bremsscheibe zu höheren Restschleifmomenten führen.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, einen Prüfstand zum Prüfen eines Prüflings, insbesondere einen Bremsenprüfstand, zu schaffen, bei welchem eine kontrollierte und reproduzierbare Gaskühlung des Prüflings erreicht ist.
Diese Aufgabe wird durch den Prüfstand nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Erfindungsgemäß ist ein Prüfstand zum Prüfen eines Prüflings vorgesehen, mit einer Lastvorrichtung zum Erzeugen einer Last für den Prüfling, einer Prüflingsaufnahme zum Aufnehmen des Prüflings und zum Einleiten der Last auf den Prüfling, und einer Kühlgaszuströmvorrichtung zur Kühlung des Prüflings mittels ei- nes aus einer Austrittsöffnung der Kühlgaszuströmvorrichtung austretenden Kühlgasstroms. Die Kühlgaszuströmvorrichtung ist dabei derart ausgestaltet, dass der Kühlgasstrom innerhalb der Kühlgaszuströmvorrichtung in zumindest einem Teilstück der Kühlgaszuströmvorrichtung in zumindest zwei Teil- Kühlgasströme aufgeteilt ist.
Es ist also ein Prüfstand zum Prüfen eines Prüflings, insbesondere ein Bremsenprüfstand vorgesehen, bei welchem die zu prüfende Bremsscheibe oder ein anders gestalteter zu kühlender Prüfling mittels der erfindungsgemäßen Kühlgaszuströmvorrichtung gleichmäßig gekühlt wird. Hierbei wird sichergestellt, dass aus der Kühlgaszuströmvorrichtung eine gleichmäßige Luftströmung austritt, die homogen auf die zu prüfende Bremsscheibe, insbesondere parallel zur Bremsscheibenebene und senkrecht zur Rotationsachse der Bremsscheibe oder in einem definierten Winkel zur Bremsscheibenebene, auftrifft. Die über den Ausströmquerschnitt homogene Strömungsgeschwindigkeitsverteilung wird dadurch erreicht, dass insbe- sondere in gebogenen Teilstücken der kühlende Luftstrom partitioniert wird, so dass verhindert wird, dass das Kühlgas in einem gekrümmten Bereich der Kühlgaszuströmvorrichtung an einer äußeren Randfläche entlang läuft, welche zu einer inhomogenen Strömungsverteilung innerhalb des Zuströmrohrs führen würde. Um aussagekräftige und reproduzierbare Messergebnisse hinsichtlich des Prüfvorgangs des Prüflings zu erhalten, ist es von Vorteil wenn der Prüfstand ferner eine Messeinrichtung zum Messen einer auf den Prüfling wirkenden Messgröße aufweist.
Um eine noch gleichmäßigere Kühlgasströmung aus der Austrittsöffnung des Kühlgaszuströmvorrichtung zu erreichen, ist es zweckmäßig, wenn der Kühlgasstrom innerhalb der Kühlgaszuströmvorrichtung in zumindest einem Teilstück der Kühlgaszuströmvorrichtung in vorzugsweise zumindest drei, weiter bevorzugt zumindest fünf, und insbesondere zumindest zehn Teil-Kühlgasströme aufgeteilt ist.
Für eine gleichmäßige Kühlgasbeaufschlagung des Prüflings ist es von Vorteil, wenn die Kühlgaszuströmvorrichtung eine Kühlgasquelle und eine Zuleitung um- fasst, dessen Austrittsöffnung in vertikaler Richtung über der Prüflingsaufnahme angeordnet ist.
Um die Kühlwirkung noch weiter zu verbessern oder eine vorbestimmte Kühlgastemperatur einstellen zu können, ist es von Vorteil, wenn die Kühlgasquelle eine Gebläseeinrichtung oder eine Klimaanlage mit Gebläseeinrichtung ist.
Um auch in einem gekrümmten Teilstück der Kühlgaszuströmvorrichtung einen gleichmäßigen Kühlgasstrom zu erzeugen, ist es von Vorteil, wenn in einem nicht geraden Teilstück der Kühlgaszuströmvorrichtung Kühlgasumlenkflächen ange- ordnet sind.
Um in einem geraden Teilstück der Kühlgaszuströmvorrichtung ebenfalls einen gleichmäßigen Kühlgasstrom zu erreichen, ist es von Vorteil, wenn in einem solchen Teilstück zumindest ein Strömungsgleichrichter angeordnet ist.
Um einen definierten Abstand und somit eine definierte Kühlumgebung für den Prüfling zu schaffen, ist es zweckmäßig, wenn ein der Prüflingsaufnahme zugewandtes Ende der Kühlgaszuströmvorrichtung teleskopisch so verlängerbar ist, dass der Abstand zwischen der Austrittsöffnung der Kühlgaszuströmvorrichtung und der Prüflingsaufnahme einstellbar ist.
Um gerade im Endbereich der Kühlgaszuströmvorrichtung einen gleichmäßigen Kühlgasstrom zu schaffen, ist es von Vorteil, wenn ein Strömungsgleichrichter in dem teleskopisch verlängerbaren Ende der Kühlgaszuströmvorrichtung ortsfest zur Austrittsöffnung der Kühlgaszuströmvorrichtung angeordnet ist.
Hierbei ist es zweckmäßig, wenn der Variationskoeffizient einer Strömungsge- schwindigkeitsverteilung an der Austrittsöffnung der Kühlgaszuströmvorrichtung vorzugsweise kleiner 30 % , weiter bevorzugt kleiner 20 % oder 15 % und insbesondere kleiner 10 % ist.
Die erfindungsgemäße Kühlgaszuströmvorrichtung ist besonders zweckmäßig, wenn der Prüfstand zum Prüfen einer Bremse vorgesehen ist.
Um neben einer definierten Kühlgaszuführung auch eine definierte Kühlgasab- saugung zu schaffen, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kühlgasabsaugvorrichtung derart ausgestaltet ist, dass der abgesaugte Kühlgasstrom innerhalb der Kühlgasabsaugvorrichtung in zumindest einem Teilstück der Kühlgasabsaugvorrichtung in zumindest zwei Teil-Kühlgasströme aufgeteilt ist.
Hierbei ist es von Vorteil, wenn in einem nicht geraden Teilstück der Kühlgasabsaugvorrichtung Kühlgasumlenkflächen angeordnet sind.
Hierbei ist es von Vorteil, wenn der Variationskoeffizient einer Strömungsgeschwindigkeitsverteilung an einer Eintrittsöffnung der Kühlgasabsaugvorrichtung vorzugsweise kleiner 30 % , weiter bevorzugt kleiner 20 % oder 15 % und insbesondere kleiner 10 % ist.
Um eine definierte Testumgebung für den Prüfling zu schaffen, ist es besonders zweckmäßig, wenn der Prüfstand ferner ein Gehäuse aufweist, in welchem die Austrittsöffnung der Kühlgaszuströmvorrichtung in vertikaler Richtung über der Prüflingsaufnahme vorgesehen ist, und in welchem eine Eintrittsöffnung der Kühlgasabsaugvorrichtung in vertikaler unter der Prüflingsaufnahme angeordnet ist.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielsweise anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Prüfstands gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 eine schematische Detailansicht einer Prüfkabine eines Prüfstands gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 3 eine schematische Detailansicht einer Kühlgaszuströmvorrich- tung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Fig. 4 eine schematische Detailansicht einer Kühlgasabsaugvorrich- tung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In den verschiedenen Figuren der Zeichnungen sind einander entsprechende Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Prüfstands 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Prüfstand 10 weist eine Prüfkabine 1 1 mit einem Gehäuse 12 auf, in welchem ein Prüfling 14 auf einer Prüflingsaufnahme 16 montiert ist. Der Prüfstand 10 weist ferner einen Prüfstandkörper 18 auf, in welchem eine Lastvorrichtung zum Erzeugen einer Last für den Prüfling 14 und eine Messeinrichtung zum Messen einer auf den Prüfling wirkenden Messgröße vorgesehen sein können, wie in Bezug auf Fig. 2 noch genauer beschrieben werden wird. Die Prüflingsaufnahme 16 ist sowohl zum Aufnehmen des Prüflings 14 als auch zum Einleiten der Last auf den Prüfling 14 vorgesehen. Der Prüfstand 10 kann ferner eine Schwingungsisolationsvorrichtung 20 aufweisen, auf welcher der Prüfstand 10 innerhalb eines Gebäudes 22 aufgestellt werden kann. Wie genauer in Fig. 2 gezeigt, weist der Prüfstand 10 im Prüfstandkörper 18 eine Hauptwelle 24 mit einem Schwungrad 26, einer als Antrieb ausgestalteten Lasteinrichtung 28 und einer Drehmomentmesseinrichtung 30 auf. Die Hauptwelle 24 kann in verschiedene Teilabschnitte unterteilt sein, die zum Beispiel durch Kardanwellen in bekannter Weise miteinander verbunden sind. Die Lasteinrich- tung 28 kann zum Beispiel durch ein Dynamometer, also zum Beispiel durch einen Gleichstrommotor gebildet werden. An einem Ende der Hauptwelle 24 ist der als Fahrzeugbremse ausgestalteter Prüfling 14 angebaut, der nicht Bestandteil des Prüfstands 10 ist. Der Prüfstand 10 ist vorzugsweise als ein für Leistungs- und / oder Geräuschuntersuchungen von Bremssystemen konzipierter Schwungmassen- Bremsenprüfstand ausgebildet. Der Bremsenprüfstand 10 kann eine Vielzahl von Funktionen umfassen, um Versuche unter realistischen Betriebsbedingungen durchzuführen. Zu diesen zählen vor allem eine präzise Schwungmassensimulati- on und die exakte Steuerung des Prüflings 14. Optional kann die Funktionalität auch um Versuche mit variablen Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Feuchtigkeit, Nebelbildung oder Regensimulation erweitert werden. Die Messeinrichtung zum Messen einer auf den Prüfling 14 wirkenden Messgröße kann die Drehmo- mentmesseinrichtung 30 umfassen. Die Messeinrichtung kann jedoch auch weitere Messsysteme umfassen, beispielsweise Messsysteme für Drehzahl, Bremsdruck, Bremsmoment und Temperatur. Ferner kann die Messeinrichtung eine Videokamera im Prüfraum 12 zur Aufzeichnung und Kontrolle von Versuchen umfassen. Ferner kann die Messeinrichtung ein Telemetriesystem für rotierende Temperatu- ren mit bis zu acht Kanälen aufweisen.
Für eine reproduzierbare und definierte Messumgebung ist eine gleichmäßige Kühlung des Prüflings 14 von außerordentlicher Bedeutung. Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, ist zur Kühlung des Prüflings 14 eine Kühlgaszuströmvorrichtung 32 vor- gesehen. Die Kühlgaszuströmvorrichtung 32 umfasst eine Kühlgasquelle 34 und eine Zuleitung 36, durch welche der Kühlgasstrom zu dem Prüfling 14 in das Gehäuse 12 geleitet wird. Der Prüfstand 10 weist ferner eine Kühlgasabsaugvorrich- tung 38 auf, durch welche der von der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 auf den Prüfling 14 gerichtete Kühlgasstrom abgesaugt und über eine Ableitung 40 durch eine Kühlgassenke 42 aus dem Inneren des Gebäudes 22 geleitet wird. Die Kühlgasquelle 34 wird über einen Frischlufteinlass 44 mit Kühlgas, in der Regel Kühlluft, versorgt. Das über die Kühlgasabsaugvorrichtung 38 abgesaugte Kühlgas wird durch die Kühlgassenke 42 aus dem Gebäude 22 durch einen Abluftauslass 46 entsorgt.
Die Kühlgasquelle 34 kann zusammen mit der Kühlgassenke 42 als Gebläseeinrichtung oder als eine Klimaanlage mit Gebläseeinrichtung vorgesehen sein. Durch das Verwenden einer Klimaanlage kann der Kühlgasstrom auf eine definierte Temperatur gebracht werden. Als Klimaanlage kann auch eine wassergekühlte Klimaanlage eingesetzt werden. Es ist beispielsweise auch vorstellbar, für bestimmte Messungen die Temperatur des Kühlgasstroms auf Temperaturen einzustellen, die höher als die Außentemperatur ist, also den Kühlgasstrom zu heizen, so dass er eine definierte und reproduzierbare Kühlgasstromtemperatur besitzt. Der Prüfling 14 wird mittels eines aus einer Austrittsöffnung 48 der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 austretenden Kühlgasstroms gekühlt, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Der Prüfling 14 mit der Bremsscheibe und einem Bremssattel ist hier rein schematisch gezeigt, die Anordnung des Bremssattels ist in der Regel so gestaltet, dass eine gleichmäßige Beaufschlagung der Bremsscheibe des Prüflings 14 mit einem Kühlgasstrom möglich ist. Die Austrittsöffnung 48 ist in vertikaler Richtung über der Prüflingsaufnahme 16 sowie über dem in der Prüflingsaufnahme 16 aufgenommenen Prüfling 14 angeordnet.
Hierbei ist ein der Prüflingsaufnahme 16 zugewandtes Ende 50 der Kühlgaszu- Strömvorrichtung 32 teleskopisch so verlängerbar, dass der Abstand zwischen der Austrittsöffnung 48 der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 und der Prüflingsaufnahme 16 sowie dem Prüfling 14 einstellbar ist. Somit kann bei der Prüfung von Prüflingen 14 mit unterschiedlichen Größen der Abstand der Austrittsöffnung 48 der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 zu einer Außenseite des Prüflings 14 immer auf den gleichen Abstand eingestellt werden, um eine definierte Messumgebung zu schaffen. Die Austrittsöffnung 48 der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 oberhalb des Prüflings 14 kann einen Mindestabstand von der Mittellinie der Antriebshauptwelle 24 einhalten, um große Prüflinge 14, die einen Bremsscheibendurchmesser bis zu 60 cm aufweisen können, betreiben sowie bequem montieren zu können. Es sind also stets gleiche Strömungsverhältnisse am Prüfling 14 gewährleistet. Ein definierter Abstand zwischen Austrittsöffnung 48 der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 und der Prüflingsaufnahme 16 für verschiedene Prüfungsumgebungen führt als zu reproduzierbaren und vergleichbaren Messergebnissen von Prüflingen 14 mit unterschiedlichem Scheibendurchmesser.
In vertikaler Richtung unter der Prüflingsaufnahme 16 ist eine Eintrittsöffnung 52 der Kühlgasabsaugvorrichtung 38 angeordnet. Somit ist in dem Gehäuse 12 der Prüfkabine 1 1 die Austrittsöffnung 48 der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 in vertikaler Richtung über der Prüflingsaufnahme 16 und die Eintrittsöffnung 52 der Kühlgasabsaugvorrichtung 38 in vertikaler Richtung unter der Prüflingsaufnahme 16 angeordnet, um eine definierte Kühlgaszuführung und Kühlgasabführung zu dem Prüfling 14 bzw. von dem Prüfling 14 zu gewährleisten. Der Eintritt der Zuluft ist also oberhalb des Prüflings 14 durch eine Öffnung im Dach oder wahlweise der rückseitigen Stirnwand des Gehäuses 12 der Prüfkabine 1 1 vorgesehen. Der Luftaustritt erfolgt unterhalb des Prüflings 14 durch die Austrittsöffnung 48 im Rahmen des Prüfstands 10. Die Austrittsöffnung 48 ist vorzugsweise mit einem trittsicheren Gitterrost 54 gesichert.
Wie im Detail in Fig. 3 gezeigt, ist die Kühlgaszuströmvorrichtung 32 derart aus- gestaltet, dass ein Kühlgasstrom S innerhalb der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 in zumindest einem Teilstück der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 in zumindest zwei Teil-Kühlgasströme Sj aufgeteilt ist. Der Kühlgasstrom S kann dabei innerhalb der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 in zumindest einem Teilstück der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 in vorzugsweise zumindest drei, weiter bevorzugt zu- mindest fünf, und insbesondere zumindest zehn Teil-Kühlgasströme Sj aufgeteilt sein. In dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Kühlgasstrom S in sechs Teil-Kühlgasströme Si bis S6 aufgeteilt.
Hierfür sind in dem nicht geraden Teilstück der Kühlgaszuströmvorrichtung 32, also im Bereich eines Krümmers 56 oder innerhalb eines 90°-Bogens Kühlgasumlenkflächen 58 vorgesehen, welche gesondert den Kühlgasstrom S in unterschiedliche Teil-Kühlgasströme Si bis S6 aufteilen und getrennt die Teil-Kühlgasströme Si bis S6 in ihrer Richtung umleiten. Die Aufteilung des Kühlgasstroms S kann durch äquidistant angeordnete Kühlgasumlenkflächen 58 erfolgen. Durch das Vorsehen der Kühlgasumlenkflächen 58 wird verhindert, dass der Kühlgasstrom S an einer der Eintrittsfläche der Kühlgasumlenkflächen 58 abgewandten Seite 60 der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 entlangströmt und somit ein nicht gleichmäßigen Kühlgasstromaustritt aus der Austrittsöffnung 48 erfolgt. Die Zuleitung 36 der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 kann als Rohr oder Schlauch ausgestaltet sein. Die Querschnittsfläche der Zuleitung 36 kann kreisförmig oder rechteckig sein. Je nach Ausgestaltung der Querschnittsfläche der Zuleitung 36 sind die Kühlgasumlenkflächen 58 entsprechend auszugestalten.
Innerhalb eines geraden Teilstücks der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 kann fer- ner zumindest ein Strömungsgleichrichter 62 angeordnet sein. Bei einer kreisförmigen Querschnittsfläche der Zuleitung 32 liegt der Durchmesser der Zuleitung 36 und der Austrittsöffnung 48 in einem Bereich zwischen 10 cm und 100 cm, weiter bevorzugt zwischen 10 cm und 50 cm und insbesondere zwischen 20 cm und 40 cm.
Der Gleichrichter 62 ist vorzugsweise als ein Gitter aus zum geraden Teilstück der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 parallelen Kühlgasleitflächen 64 aufgebaut. Um einen gleichmäßigen Strömungsaustritt aus der Austrittsöffnung 48 der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 zu erreichen, sind, wie in Fig. 3 gezeigt, zwei in einem de- finierten Abstand zueinander angeordnete Strömungsgleichrichter 62 in dem teleskopisch verlängerbaren Ende 50 der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 ortsfest zur Austrittsöffnung 48 der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 angeordnet. Obwohl in Fig. 3 zwei Strömungsgleichrichter 62 dargestellt sind, kann in dem teleskopisch verlängerbaren Ende 50 auch zumindest ein Strömungsgleichrichter 62 angeord- net sein. Erfindungsgemäß ist es besonders bevorzugt, wenn ein Gleichrichter 62, der ortsfest zur Austrittsöffnung 48 der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 angeordnet ist, einen maximalen Abstand von der Austrittsöffnung 48 von vorzugsweise 30 cm, weiter bevorzugt 20 cm und insbesondere 10 cm hat. Der Abstand des Strömungsgleichrichters 62 von der Austrittsöffnung 48 kann auch maximal 150% , weiter bevorzugt maximal 100% , und insbesondere maximal 50 % des Durchmessers der Austrittsöffnung 48 sein.
Die Kühlgasleitflächen 64 sowie die Kühlgasumlenkflächen 58 sind als Vorrich- tungen oder Körper zu verstehen, also als flächige , langgestreckte Kühlgasleitkör- per 64 und als flächige , langgestreckte Kühlgasumlenkkörper 58 , deren Ausdehnung senkrecht zur Kühlgasströmung wesentlich kleiner ist als deren Ausdehnung in Kühlgasströmungsrichtung, vorzugsweise ist das Verhältnis von Länge in Strömungsrichtung zur maximalen Dicke der Fläche senkrecht zur Strömungs- richtung vorzugsweise größer 100 , besonders bevorzugt größer 500 und insbesondere größer 1000. Der Begriff Fläche ist also nicht als mathematische Fläche aufzufassen, sondern als steifer flächiger Körper wie beispielsweise ein Blatt, ein Blech oder eine Folie . Die Kühlgasumlenkflächen 58 weisen vorzugsweise in ihrer Längsrichtung, also in Strömungsrichtung, eine Form auf, die strömungstech- nisch den Kühlgasstrom besonders effektiv umlenkt. So kann zumindest eine der Kühlgasumlenkflächen 58 einen kreiszylindersegmentförmigen oder einen spiralförmigen Abschnitt aufweisen. Die Kühlgasleitflächen 64 sowie die Kühlgasumlenkflächen 58 können aus einem Metall oder einem Kunststoff gefertigt sein. Die Kühlgasleitflächen 64 sowie die Kühlgasumlenkflächen 58 können bei der Ver- wendung von Metall als Kühlgasleitbleche 64 sowie als Kühlgasumlenkbleche 58 ausgestaltet sein. Als Metall kann Kupfer oder Edelstahl verwendet werden.
Durch das Vorsehen der Kühlgasumlenkflächen 58 und / oder der Strömungsgleichrichter 62 kann an der Austrittsöffnung 48 der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 ein gleichmäßiger Kühlgasstrom erzeugt werden, der auf den Prüfling 14 in der Prüflingsaufnahme 16 trifft. Im Folgenden soll der Begriff gleichmäßiger Kühlgasstrom aus der Austrittsöffnung 48 genauer definiert werden. Weist die Austrittsöffnung 48 beispielsweise einen kreisförmigen Auslassquerschnitt auf, so kann eine Verteilung unterschiedlicher Austrittsgeschwindigkeiten der Kühl- gasstromkomponenten senkrecht zur Austrittsöffnungsebene der Austrittsöffnung 48 vorliegen, wie in Fig. 3 rein beispielhaft durch Pfeile mit unterschiedlicher Länge angedeutet ist. Die Austrittsgeschwindigkeitsverteilung des Kühlgasstroms S hat einen bestimmten Mittelwert vmittei. der bei einem Rohrdurchmesser von etwa 30 cm im Bereich von 1 m/ s bis 50 m / s liegen kann.
Aus der Austrittsgeschwindigkeitsverteilung des Kühlgasstroms S kann in bekannter Weise eine Standardabweichung σ ermittelt werden. Aus dem Quotienten der Standardabweichung σ und dem Mittelwert der Austrittsgeschwindigkeitsverteilung des Kühlgasstroms S aus der Austrittsöffnung 48 kann dann die Abwei- chung vom Mittelwert o /vmittei ermittelt werden. Die Größe o /vmittei soll als Variationskoeffizient der Strömungsgeschwindigkeitsverteilung an der Austrittsöffnung 48 der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 bezeichnet werden. Bei einer Austrittstemperatur von 20°C, einem Luftdruck innerhalb der Prüfhaube von 1 , 013 bar und einem Mindestabstand des Austrittsquerschnitts 48 zur Prüflingsaufnahme von etwa 35 cm kann erfindungsgemäß durch das Vorsehen der Kühlgasumlenkflä- chen 58 und / oder der Gleichrichter 62 in der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 der Variationskoeffizient der Strömungsgeschwindigkeitsverteilung an der Austrittsöffnung 48 der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 erreicht werden, der vorzugsweise kleiner 30 % . Weiter bevorzugt kann der Variationskoeffizient kleiner 20 % oder 15 % und insbesondere kleiner 10 % sein. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Kühlgaszuströmvorrichtung 32 können sogar Variationskoeffizienten der Strömungsgeschwindigkeitsverteilung von unter 5 % erreicht werden. Je niedriger der Variationskoeffizient der Strömungsgeschwindigkeitsverteilung ist, desto gleichmäßiger ist die Ausströmung des Kühlgasstroms S aus der Austrittsöffnung 48 der Kühlgaszuströmvorrichtung 32.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist die Kühlgasabsaugvorrichtung 38 in ähnlicher Weise wie die Kühlgaszuströmvorrichtung 32 derart ausgestaltet, dass ein abgesaugter Kühlgasstrom A innerhalb der Kühlgasabsaugvorrichtung 38 in zumindest einem Teilstück der Kühlgasabsaugvorrichtung 38 in zumindest zwei Teil-Kühlgasströme Aj aufgeteilt ist. Die Kühlgasabsaugvorrichtung 38 weist die Eintrittsöffnung 52 unterhalb der Prüflingsaufnahme 16 und dem in der Prüflingsaufnahme 16 montierten Prüfling 14 auf. Die Eintrittsöffnung 52 ist durch das Einlaufgitter oder den Gitterrost 54 mit Unterstützungsstegen 66 abgedeckt. Die Abluft A wird durch die Kühlgassenke 42 angesaugt. Der in der Regel in die Eintrittsöffnung 52 omni- direktional angesaugte Luftgasstrom A wird durch Kühlgasumlenkflächen 58 aus einer vertikalen Richtung in eine laterale Richtung parallel zum Boden des Gehäuses 12 umgelenkt und in Teil-Kühlgasströme Ai bis A5 aufgeteilt. Somit sind also in einem nicht geraden Teilstück der Kühlgasabsaugvorrichtung 38 die Kühlgasumlenkflächen 58 angeordnet, um den abgesaugten Kühlgasstrom A innerhalb der Kühlgasabsaugvorrichtung 38 in zumindest zwei Teil-Kühlgasströme aufzuteilen. In dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel wird der abgesaugte Kühlgasstrom in fünf Teil-Kühlgasströme Ai bis A5 aufgeteilt. Es ist jedoch erfindungsgemäß auch bevorzugt, den abgesaugten Kühlgasstrom in zumindest drei, weiter bevorzugt zumindest fünf, und insbesondere zumindest zehn Teil-Kühlgasströme Aj aufzuteilen. Neben den Kühlgasumlenkflächen 58 kann ferner ein Umlenkblech 70 vorgesehen sein, welches einen Eckbereich der Kühlgasabsaugvorrichtung 38 abdeckt und ebenfalls den abgesaugten Kühlgasstrom von einer vertikalen Richtung in eine laterale Richtung ablenkt. Die Kühlgasabsaugvorrichtung 38 kann noch weitere Kühlgasumlenkflächen 58 oder weitere Umlenkbleche 70 aufweisen, um den abgesaugten Kühlgasstrom A in gekrümmten Bereichen der Kühlgasabsaugvorrichtung 38 entsprechend so umzulenken, dass der Kühlgasstrom A in Teil- Kühlgasströme aufgeteilt ist. Somit wird eine ungleichmäßige Strömung des Kühlgasstroms A innerhalb der Kühlgasabsaugvorrichtung 38 vermieden oder zumindest reduziert.
Der Variationskoeffizient der Strömungsgeschwindigkeitsverteilung an der Eintrittsöffnung 52 kann ohne das Vorsehen von Kühlgasumlenkflächen 58 bis zu 65% sein. Durch das Vorsehen der erfindungsgemäßen Kühlgasumlenkflächen 58 innerhalb der Kühlgasabsaugvorrichtung 38 kann der Variationskoeffizient der Strömungsgeschwindigkeitsverteilung an der Eintrittsöffnung 52 der Kühlgasabsaugvorrichtung so reduziert werden, dass er vorzugsweise kleiner 30 % , weiter bevorzugt kleiner 20 % oder 15 % und insbesondere kleiner 10 % ist. Durch die Kühlgasumlenkflächen 58 in der Absaughaube und in den Krümmern der Kühlgasabsaugvorrichtung 38 kann die Strömung am Einlaufgitter 68 auf etwa 10 % Variationskoeffizient vergleichmäßigt werden, was zudem zu einer Reduzierung des Druckverlusts um etwa 60 % entspricht. Die Kühlgasabsaugvorrichtung 38 ist dabei auf eine Absaugluftmenge von etwa 5000 m3 /h ausgelegt, wobei die Öffnungsfläche der Eintrittsöffnung 52 in einem Bereichen zwischen 0, 1 und 0,2 m2 liegt.
Durch das Vorsehen der erfindungsgemäßen Kühlgaszuströmvorrichtung 32 und der erfindungsgemäßen Kühlgasabsaugvorrichtung 38 kann also sowohl eine gleichmäßige Beaufschlagung des Prüflings 14 mit einem Kühlgas erreicht werden und gleichzeitig der Druckverlust innerhalb der Absaugvorrichtung drastisch re- duziert werden. Somit wird also erfindungsgemäß die Strömungsführung in der Art optimiert, dass eine Vergleichbarkeit der Messergebnisse sowie eine Reproduzierbarkeit der Prüfungen erreicht werden kann. Ferner werden die Prüflinge 14 während der Messungen gleichmäßig gekühlt.

Claims

Patentansprüche
1 . Prüfstand ( 10) zum Prüfen eines Prüflings ( 14), mit
- einer Lastvorrichtung (28) zum Erzeugen einer Last für den Prüfling ( 14);
- einer Prüflingsaufnahme ( 16) zum Aufnehmen des Prüflings ( 14) und zum Einleiten der Last auf den Prüfling ( 14); und mit
- einer Kühlgaszuströmvorrichtung (32) zur Kühlung des Prüflings ( 14) mittels eines aus einer Austrittsöffnung (48) der Kühlgaszuströmvorrichtung (32) austretenden Kühlgasstroms, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlgaszuströmvorrichtung (32) derart ausgestaltet ist, dass der Kühlgasstrom innerhalb der Kühlgaszuströmvorrichtung (32) in zumindest einem Teilstück der Kühlgaszu- Strömvorrichtung (32) in zumindest zwei Teil-Kühlgasströme (Sj) aufgeteilt ist.
2. Prüfstand ( 10) nach Anspruch 1 , ferner mit einer Messeinrichtung (30) zum Messen einer auf den Prüfling ( 14) wirkenden Messgröße.
3. Prüfstand ( 10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlgasstrom innerhalb der Kühlgaszuströmvorrichtung (32) in zumindest einem Teilstück der Kühlgaszuströmvorrichtung (32) in vorzugsweise zumindest drei, weiter bevorzugt zumindest fünf, und insbesondere zumindest zehn Teil- Kühlgasströme (Sj) aufgeteilt ist.
4. Prüfstand ( 10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlgaszuströmvorrichtung (32) eine Kühlgasquelle (34) und eine Zuleitung (36) umfasst, dessen Austrittsöffnung (48) in vertikaler Richtung über der Prüflingsaufnahme ( 16) angeordnet ist.
5. Prüfstand ( 10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlgasquelle (34) eine Gebläseeinrichtung oder eine Klimaanlage mit Gebläseeinrichtung ist.
6. Prüfstand ( 10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem nicht geraden Teilstück der Kühlgaszuströmvorrichtung (32) Kühlgasumlenkflächen (58) angeordnet sind.
7. Prüfstand ( 10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass in einem geraden Teilstück der Kühlgaszuströmvorrichtung (32) zumindest ein Strömungsgleichrichter (62) angeordnet ist.
8. Prüfstand ( 10) nach einen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Prüflingsaufnahme ( 16) zugewandtes Ende (50) der Kühl- gaszuströmvorrichtung (32) teleskopisch so verlängerbar ist, dass der Abstand zwischen der Austrittsöffnung (48) der Kühlgaszuströmvorrichtung (32) und der Prüflingsaufnahme ( 16) einstellbar ist.
9. Prüfstand ( 10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Strömungsgleichrichter (62) in dem teleskopisch verlängerbaren Ende (50) der Kühlgaszuströmvorrichtung (32) ortsfest zur Austrittsöffnung (48) der Kühlgaszu- Strömvorrichtung (32) angeordnet ist.
10. Prüfstand ( 10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Variationskoeffizient einer Strömungsgeschwindigkeitsverteilung an der Austrittsöffnung (48) der Kühlgaszuströmvorrichtung (32) vorzugswei- se kleiner 30 % , weiter bevorzugt kleiner 20 % und insbesondere kleiner 10 % ist.
1 1 . Prüfstand ( 10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfstand ( 10) zum Prüfen einer Bremse vorgesehen ist.
12. Prüfstand ( 10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner mit einer Kühlgasabsaugvorrichtung (38), wobei die Kühlgasabsaugvorrichtung (32) derart ausgestaltet ist, dass der abgesaugte Kühlgasstrom innerhalb der Kühlgasabsaugvorrichtung (38) in zumindest einem Teilstück der Kühlgasabsaugvorrichtung (38) in zumindest zwei Teil-Kühlgasströme (Aj) aufgeteilt ist.
13. Prüfstand ( 10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einem nicht geraden Teilstück der Kühlgasabsaugvorrichtung (38) Kühlgasumlenkflä- chen (58) angeordnet sind.
14. Prüfstand ( 10) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Variationskoeffizient einer Strömungsgeschwindigkeitsverteilung an einer Eintrittsöffnung (52) der Kühlgasabsaugvorrichtung vorzugsweise kleiner 30 % , weiter bevorzugt kleiner 20 % und insbesondere kleiner 10 % ist.
15. Prüfstand ( 10) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, ferner mit einem Gehäuse ( 12), in welchem die Austrittsöffnung (48) der Kühlgaszuströmvorrichtung (32) in vertikaler Richtung über der Prüflingsaufnahme ( 16), und in welchem eine Eintrittsöffnung (52) der Kühlgasabsaugvorrichtung (38) in vertikaler Richtung unter der Prüflingsaufnahme ( 16) angeordnet ist.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11375834B2 (en) 2019-10-07 2022-07-05 Ryan Barrett Coupling for a drinking straw
AT526050B1 (de) 2022-10-21 2023-11-15 Avl List Gmbh Vorrichtung zum Messen von Bremsemissionen

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0845666A1 (de) * 1996-11-29 1998-06-03 Integra Spa Testvorrichtung zum Prüfen von Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen
EP0857959A1 (de) * 1997-02-10 1998-08-12 Angelantoni Industrie SpA Testkammer für Kraftfahrzeugmotoren
EP1253416A2 (de) * 2001-04-25 2002-10-30 MAHA Maschinenbau Haldenwang GmbH & Co. KG Rollenprüfstand für Kraftfahrzeuge
WO2006089536A1 (de) * 2005-02-27 2006-08-31 Thomas Heinze Vorrichtung zur pruefstandsunabhaengigen erprobung von systemen, funktionen oder komponenten eines kraftfahrzeugs
WO2010142366A1 (de) * 2009-05-26 2010-12-16 Horiba Europe Gmbh Prüfstand mit temperaturgesteuertem kühlgebläse

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4251027A (en) * 1980-02-15 1981-02-17 Environmental Elements Corporation Variable volume control assembly
US5515712A (en) * 1992-05-01 1996-05-14 Yunick; Henry Apparatus and method for testing combustion engines
US5495754A (en) * 1994-01-04 1996-03-05 Sverdrup Technology, Inc. Environmental wind tunnel
US5483829A (en) * 1994-06-20 1996-01-16 Ford Motor Company Environmental flow stand inlet flow conditioner
US5592372A (en) * 1995-02-03 1997-01-07 Chrysler Corporation Sealed housing evaporative determination testing apparatus and method
IT1291270B1 (it) * 1997-02-10 1998-12-30 Angelantoni Ind Spa Sistema per il raffreddamento rapido di motori in banchi di prova e relativo dispositivo
US6725912B1 (en) * 1999-05-21 2004-04-27 Aero Systems Engineering, Inc. Wind tunnel and heat exchanger therefor
US6526841B1 (en) * 1999-08-02 2003-03-04 Pemstar, Inc. Environmental test chamber and a carrier for use therein
DE10050789C2 (de) * 2000-10-13 2002-11-14 Renk Ag Rollenprüfstand für Kraftfahrzeug- und/oder Reifenprüfung
US6997049B2 (en) * 2001-08-29 2006-02-14 Aero Systems Engineering, Inc. Wind tunnel and collector configuration therefor
DE10351792B4 (de) * 2003-11-06 2006-05-24 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Vorrichtung zur Prüfung von Luftgeräuschen eines Kraftfahrzeugs
FR2879742B1 (fr) * 2004-12-16 2007-04-13 Renault Sas Dispositif de soufflage d'air pour refroidir le moteur a combustion interne d'un vehicule teste sur banc a rouleaux
SE530247C2 (sv) * 2005-07-12 2008-04-08 Nils G Engstroem System för dynamometertestning av motorfordon innefattande en kylanordning samt metod för kylning i ett system för dynamometertestning
US8001835B2 (en) * 2006-05-16 2011-08-23 Engstroem Christian Method and device for dynamometer testing of a motor vehicle and vehicle components
US7401505B1 (en) * 2007-01-09 2008-07-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Low cost wind tunnel for supersonic and hypersonic aerothermal testing
DE102007023136A1 (de) * 2007-05-16 2008-11-20 Audi Ag Verfahren zur Untersuchung einer auf einem Bremsenprüfstand rotierenden Bremsscheibe auf oberflächennahe Fehlstellen
JP4256900B2 (ja) * 2007-09-20 2009-04-22 三菱重工業株式会社 風洞試験装置の測定部およびこれを用いた風洞試験装置
DE102008032760A1 (de) * 2007-10-19 2009-04-23 Audi Ag Vorrichtung zur Untersuchung einer Bremsscheibe unter Salz-Nass-Kälte-Einflüssen
CN101769990B (zh) * 2008-12-26 2012-06-20 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 马达温升特性测试系统及方法
DE102010024336A1 (de) * 2010-06-18 2011-12-22 Horiba Europe Gmbh Bremsenprüfstand mit elektrischem Bremsaktuator
FI125885B (fi) * 2013-02-12 2016-03-31 Jptuf Oy Menetelmä palamisilman järjestämiseksi lämpimässä sisätilassa olevalle polttomoottorille
DE102015113610B3 (de) * 2015-08-18 2016-12-01 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Klimafahrzeug mit Windkanal und Verfahren zum dynamischen Testen von Fahrzeugkomponenten
US10060824B2 (en) * 2015-10-13 2018-08-28 Hyperloop Technologies, Inc. Adjustable variable atmospheric condition testing apparatus and method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0845666A1 (de) * 1996-11-29 1998-06-03 Integra Spa Testvorrichtung zum Prüfen von Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen
EP0857959A1 (de) * 1997-02-10 1998-08-12 Angelantoni Industrie SpA Testkammer für Kraftfahrzeugmotoren
EP1253416A2 (de) * 2001-04-25 2002-10-30 MAHA Maschinenbau Haldenwang GmbH & Co. KG Rollenprüfstand für Kraftfahrzeuge
WO2006089536A1 (de) * 2005-02-27 2006-08-31 Thomas Heinze Vorrichtung zur pruefstandsunabhaengigen erprobung von systemen, funktionen oder komponenten eines kraftfahrzeugs
WO2010142366A1 (de) * 2009-05-26 2010-12-16 Horiba Europe Gmbh Prüfstand mit temperaturgesteuertem kühlgebläse

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