WO2021035271A1

WO2021035271A1 - Messfelge zum messen des bremsabriebs einer radbremse

Info

Publication number: WO2021035271A1
Application number: PCT/AT2020/060321
Authority: WO
Inventors: Andreas Pein
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2019-08-28
Filing date: 2020-08-28
Publication date: 2021-03-04
Also published as: CN114375373A; AT522936B1; AT522936A1; CN114375373B; DE112020004046A5; US20220402297A1; JP2022546361A

Abstract

Um eine zuverlässige Quantifizierung und Klassifizierung des Bremsenabriebs einer Bremsanlage eines Fahrzeuges zu ermöglichen, und gleichzeitig den Aufwand in der praktischen Anwendung zu reduzieren, ist eine Messfelge (1) mit einer über den Umfang umlaufenden Reifenauflagefläche (18) vorgesehen, die zur Ausbildung eines nach außen geschlossenen Innenraums an einer Seite mit einer Stirnwand (11) und an der gegenüberliegenden Seite mit einer Abdichtung (12) verbunden ist, wobei an einem zentralen Bereich der Stirnwand (11) eine Drehdurchführung (13) vorgesehen ist, über die ein gasförmiges Medium in den Innenraum der Messfelge (1) zuführbar und abführbar ist.

Description

Messfelge zum Messen des Bremsabriebs einer Radbremse

Die gegenständliche Erfindung betrifft eine Messfelge zum Messen des Bremsabriebs einer Radbremse, sowie ein Verfahren und eine Messanordnung zum Messen des Bremsabriebs mit einer derartigen Messfelge.

Die Umweltbelastung mit Feinstaub durch Fahrzeuge ist seit langem bekannt und unterliegt immer strengeren gesetzlichen Regulatorien. Dabei war der Fokus bislang hauptsächlich die durch den Verbrennungsvorgang in einem Verbrennungsmotor erzeugte Feinstaubbelas tung, die über die Abgase in die Umwelt gelangen. Mittlerweise wurden aber auch andere Feinstaubquellen in einem Fahrzeug identifiziert. Hierbei ist insbesondere die Bremsanlage eines Fahrzeugs in den Fokus gelangt. Der Abrieb der Bremsscheibe und der Bremsbeläge während des Betriebs des Fahrzeugs erzeugt Feinstaub, der in die Umwelt gelangt und für die Feinstaubbelastung der Luft mitverantwortlich ist. Die Hersteller von Fahrzeugen oder von Bremsanlagen legen daher vermehrt ihr Augenmerk auf die Verringerung der Erzeugung von Feinstaub durch die Bremsanlage. Um eine Bremsenanlage zu entwickeln werden oft mals Bremsenprüfstände verwendet, auf denen die Bremsanlage aufgebaut wird und dyna mischen Tests unterworfen wird. Um die Entstehung und das Ausmaß der Feinstauberzeu gung durch Abrieb der Bremsscheibe / Bremsbeläge besser beurteilen zu können, ist es schon bekannt, solche Bremsenprüfstände zu erweitern, um den Bremsenabrieb messen zu können. Ein Beispiel hierfür ist die WO 2017/097901 A1. Auch in der Fachliteratur wurde das bereits behandelt, beispielsweise in Kukutschovä J., et al., „On airborne nano/micro-sized wear particles released from low-metallic automotive brakes“, Environmental Pollution 159 (2011), S.998-1006. Dabei wird die Bremsscheibe und der Bremsbelag am Bremsenprüf stand im Wesentlichen eingehaust und die Luft in der Einhausung abgesaugt und analysiert.

Ein Bremsenprüfstand kann aber den realen Einsatz in einem Fahrzeug auf der Straße im mer nur annähern. Für realitätsnähere Beurteilungen ist daher auch immer interessant, Mes sungen am realen Fahrzeug während des Betriebs auf der Straße durchzuführen. Beispiels weise zeigt die DE 102017006349 A1 eine Vorrichtung zur Messung und Klassifizierung der Partikelemissionen einer Radbremse eines Fahrzeugs während des realen Betriebs auf der Straße, wobei diese Vorrichtung gleichfalls auf einem Bremsenprüfstand verwendet wer den könnte. Hierbei wird die Bremse mit der Bremsscheibe und den Bremsbacken am Fahr zeug mit einer Einhausung umgeben. In die Einhausung wird Luft zugeführt und die partikel geladene Luft aus der Einhausung abgeführt und einem Messsystem zugeführt. Die Schwie rigkeit dabei ist, dass für jedes Fahrzeug, jedes Rad und jede Bremse eine eigene Einhau sung hergestellt werden muss. Um die Einhausung im Radkasten unterbringen zu können kann es notwendig sein, die Radachse zu verlängern. Abgesehen davon muss die Zuluft und Abluft im Radkasten geführt werden, in dem ohnehin wenig Platz vorhanden ist und der schwer zugänglich ist. Oftmals wird der Unterboden des Fahrzeugs durchbohrt, um die Zuluft und Abluft zur Bremse führen zu können. Diese Vorrichtung ist daher aufwendig in der prak tischen Anwendung.

In der DE 102017200941 B4 wird eine Vorrichtung zur Messung der Bremspartikelemissi onen beschrieben, bei der auf den Außenring der Radfelge ein Staubsammeltrichter befestigt wird, der sich mit der Felge mitdreht. Über den Staubsammeltrichter wird partikelbeladene Luft abgesaugt und einer Partikelmessung zugeführt. Die Radfelge ist aber felgeninnenseitig nicht abgedichtet, womit es nicht möglich ist, in der partikelbeladenen Abluft den Bremsab rieb vom Reifen- oder Straßenabrieb oder Umgebungsstaub zu trennen. Das verhindert eine zuverlässige Quantifizierung und Klassifizierung des Bremsenabriebs. Abgesehen davon ändern sich bei dieser Vorrichtung die Strömungsverhältnisse mit der geometrischen Form der gemessenen Radfelge, weshalb ein Vergleich des Bremsenabriebes zwischen verschie denen Fahrzeugen oder Radfelgen kaum möglich ist.

Es ist eine Aufgabe der gegenständlichen Erfindung, eine zuverlässige Quantifizierung und Klassifizierung des Bremsenabriebs einer Bremsanlage eines Fahrzeuges zu ermöglichen, und gleichzeitig den Aufwand in der praktischen Anwendung zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird mit einer erfindungsgemäßen Messfelge gelöst, die eine über den Um fang umlaufenden Reifenauflagefläche aufweist, die zur Ausbildung eines nach außen ge schlossenen Innenraums an einer Seite mit einer Stirnwand und an der gegenüberliegenden Seite mit einer Abdichtung verbunden ist, wobei an einem zentralen Bereich der Stirnwand eine Drehdurchführung vorgesehen ist, über die ein gasförmiges Medium in den Innenraum der Messfelge zuführbar und abführbar ist. Mit dieser Ausgestaltung einer Messfelge wird der Innenraum der Messfelge gegen den Außenraum abgedichtet, womit es zu keiner Quer kontamination von Partikeln außerhalb der Messfelge kommen kann, was die Verlässlichkeit und Reproduzierbarkeit der Messung des Bremsabriebs verbessert. Nachdem das gasförmi ge Medium in der Messfelge geführt wird, können die Strömungsverhältnisse in der Messfel ge, insbesondere die Strömungsführung, optimiert werden und sind nicht von den vielzähli- gen unterschiedlichen Geometrien herkömmlicher Felgen abhängig. Auch durch die Eigenro tation der Messfelge im Betrieb kann gezielt auf die Strömungsverhältnisse Einfluss genom men werden, was ebenso eine effektive Partikelentnahme ermöglicht. Damit kann die Ent nahme- und Transporteffizienz der Bremsabriebpartikel verbessert werden. Die Entnahme- und T ransporteffizienz ist wichtig, um bei der Messung möglichst wenig Partikelverlust zu haben. Das lässt aber auch vergleichbare Messungen an unterschiedlichen Fahrzeugen und Bremsanlagen zu, weil die Effizienz der Partikelerfassung gleich bleibt. Nicht zuletzt können damit auch Messungen am Bremsenprüfstand mit Messungen am Rollenprüfstand und Mes sungen im Realbetrieb verglichen werden, was die Entwicklung von Bremsanlagen oder Komponenten davon unterstützt. Auch die Anwendung der Messfelge kann gegenüber dem Stand der Technik verbessert werden, weil nicht mehr spezielle Aufsätze oder Abdeckungen benötigt werden, die auch an jede Felge angepasst werden müssten. Zusätzlich müssen keine Teile im beengten Radkas ten untergebracht werden und auch die Zugänglichkeit ist vereinfacht, weil sämtliche An schlüsse von außen einfach zugänglich bleiben. Zudem kann die Messfelge gleichsam im Fahrzeug, als auch auf einem Prüfstand verwendet werden, was die Flexibilität in der An wendung erhöht.

Eine kegelförmig, sich in Richtung des zentralen Bereichs verjüngende Stirnwand verbessert die Strömungsführung innerhalb der Messfelge und erleichtert die Zuführung und Abführung des gasförmigen Mediums.

Wenn die Felgenwand der Messfelge zur Ausbildung eines ersten Strömungskanals, der sich von der Drehdurchführung in den Innenraum der Messfelge erstreckt, als Hohlwand ausge führt ist, kann die Strömungsführung innerhalb der Messfelge weiter verbessert werden. Ins besondere kann die Strömung des zugeführten gasförmigen Mediums und des abgeführten gasförmigen Mediums innerhalb der Messfelge besser getrennt werden. Auf diese Weise können Querströmungen minimiert werden. Dasselbe kann erreicht werden, indem die Fel genwand der Messfelge zur Ausbildung eines ersten Strömungskanals und eines zweiten Strömungskanals als Doppelhohlwand ausgeführt ist und sich der erste Strömungskanal und der zweite Strömungskanale jeweils von der Drehdurchführung in den Innenraum der Mess felge erstrecken.

Wenn dabei der erste Strömungskanal im Bereich der Abdichtung in den Innenraum der Messfelge mündet, kann der Ausbildung eines Totvolumens im Bereich der Abdichtung, was das Messergebnis negativ beeinflussen kann, besser vorgebeugt werden. Dazu kann es vorteilhaft sein, wenn im Bereich der Abdichtung ein sich zumindest teilweise über den Um fang erstreckendes Umlenkblech vorgesehen ist. Durch das Umlenkblech kann die Strömung im Bereich der Abdichtung gezielt geführt werden, um die Ausbildung eines Totvolumens noch besser unterbinden zu können.

In einer möglichen Ausführung ist der zweite Strömungskanal mit einer an den Innenraum der Messfelge angrenzenden Innenwand ausgeführt, die zumindest teilweise perforiert ist.

Da die Strömung aufgrund der Rotation der Messfelge ohnehin radial nach außen gerichtet ist, ist insbesondere die Anordnung der Abführung an der radial innen liegenden Innenwand vorteilhaft. Hierbei können auch die Speichen der Messfelge zur gezielten Strömungsführung in Richtung der Innenwand genutzt werden. Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 6 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestal tungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt

Fig.1 eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Messfelge,

Fig.2 eine Messanordnung mit einer Messfelge,

Fig.3 eine Ausführung einer Messfelge mit Hohlwand,

Fig.4 eine Ausführung einer Messfelge mit Strömungsleitelementen im Bereich der Rei fenauflagefläche,

Fig.5 eine Ausführung einer Messfelge mit Strömungsleitelementen im Bereich der Ab dichtung und

Fig.6 eine Ausführung einer Messfelge mit Doppelhohlwand.

Fig.1 zeigt eine erfindungsgemäße Messfelge 1 , auf die bedarfsweise in herkömmlicher Wei se ein Reifen 2 montiert werden kann. Bei Verwendung der Messfelge 1 auf einem Prüfstand muss kein Reifen 2 montiert sein. Bei Verwendung der Messfelge 1 an einem Fahrzeug, das auf einer Straße betrieben wird, wird hingegen ein Reifen 2 erforderlich sein. Die Messfelge 1 wird an einer Radwelle 3 befestigt und rotiert im Betrieb mit der Radwelle 3. Die Messfelge 1 kann beispielsweise in herkömmlicher Weise auf einer Radnabe 5 einer Radwelle 3 eines Antriebsstranges (oder eines Teiles davon) eines Fahrzeugs befestigt sein, beispielsweise mittels über den Umfang verteilter Radschrauben. Die Radnabe 5 ist mit einer Radwelle 3 verbunden, mit der die Radnabe 5 angetrieben wird. Die Radwelle 3 ist wiederum in einem Fahrzeug an einem fahrzeugfesten Bauteil, beispielsweise einer Radaufhängung 4, drehbar gelagert. Im Falle eines Rades einer nicht angetriebenen Achse kann die Radnabe 5 auch an einem fahrzeugfesten Bauteil, beispielsweise einer Radaufhängung 4, drehbar gelagert sein. Für die Erfindung spielt es jedoch keine Rolle, ob die Messfelge 1 an einer angetriebe nen oder nicht angetriebenen Achse verwendet wird. Die Befestigung einer Felge an einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs ist hinlänglich bekannt, weshalb hier nicht näher darauf ein gegangen werden muss. Auf einem Prüfstand, beispielsweise einem Bremsenprüfstand oder Antriebsstrangprüfstand, kann die Radwelle 3 aber auch anders gelagert sein, insbesondere könnte die Radwelle 3, beispielsweise auf einem Bremsenprüfstand, auch die Abtriebswelle eines Elektromotors sein.

Die Radwelle 3 kann mit einer Radbremse 6 bedarfsweise gebremst werden. An der Radna be 5, oder auch direkt auf der Radwelle 3, kann dazu ein mitdrehender Bremsenteil 7 einer Radbremse, beispielsweise eine Bremsscheibe einer Scheibenbremse (wie in Fig.1 darge stellt) oder ein Bremsbelag einer Trommelbremse, angeordnet sein. Der mitdrehende Bremsenteil 7 wirkt beim Bremsen mit einem fahrzeugfesten Bremsenteil 8, beispielsweise Bremsbeläge 9 auf einem Schwimmsattel 10 (wie in Fig.1) oder Bremsbeläge einer Trom melbremse, zusammen. Zum Bremsen ist in hinlänglich bekannter Weise ein Bremsantrieb vorgesehen, der die beweglichen Bremsbeläge 9 an den mitdrehenden Bremsenteil 7 an presst oder von diesem abhebt, Aus Gründen der Übersichtlichkeit und weil der Bremsan trieb für die Erfindung unerheblich ist, ist dieser jedoch nicht dargestellt. Selbstverständlich kann die Bremse auch anders als eine Scheibenbremse mit Schwimmsattel oder Trommel bremse ausgeführt sein.

Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Radfelge ist die Messfelge 1 an der axial äußeren Stirnfläche, also der Radbremse 6 abgewandt, geschlossen, beispielsweise mittels einer Stirnwand 11. Die Stirnwand 11 ist vorzugsweise kegelförmig, sich nach axial außen verjün gend ausgeführt (wie in Fig.1 dargestellt). Axial innen, im Bereich der Radwelle 3 bzw. der Radaufhängung 4, also bremsenseitig, ist die Messfelge 1 ebenfalls geschlossen, beispiels weise mittels einer Abdichtung 12. Die Abdichtung 12 kann ebenfalls eine starre Stirnwand sein, kann aber auch eine flexible Abdichtung sein, beispielweise in Form eine Gummibalgs. Die Messfelge 1 bildet damit nach axial außen und nach axial innen einen abgeschlossenen Kasten aus. Radial außen ist die Messfelge 1 durch die Reifenauflagefläche 18 ohnehin ge schlossen. Die Reifenauflagefläche 18 verbindet zur Ausbildung eines geschlossenen Kas tens die äußere Stirnwand 11 und die Abdichtung 12 über den Umfang der Messfelge 1.

Im zentralen Bereich der axial äußeren Stirnwand 11 ist eine Drehdurchführung 13 angeord net. Solche Drehdurchführungen 13 sind hinlänglich bekannt und weisen einen rotierenden Teil 14 auf, der mit der im Betrieb rotierenden Stirnwand 11 der Messfelge 1 verbunden ist, beispielsweise mittels über den Umfang verteilter Schrauben. Der rotierende Teil 14 ist mit einem stationären Teil 15 der Drehdurchführung 13 verbunden. Die Drehdurchführung 13 bildet Strömungskanäle aus, um ein Medium von einem stationären Teil (hier Medienleitun gen 16, 17) auf einen rotierenden Teil (hier die Messfelge 1) übertragen zu können. Über eine Zuführleitung 16, beispielsweise ein Schlauch, kann der Messfelge 1 ein gasförmiges Medium zugeführt werden und über eine Abfuhrleitung 17, beispielsweise ein Schlauch, kann ein gasförmiges Medium aus der Messfelge 1 abgeführt werden. Das zugeführte Medi um ist ein partikelfreies Gas, beispielsweise Luft, und das abgeführte Medium ist ein parti kelbeladenes Gas, beispielsweise mit Bremsabrieb beladene Luft.

Ein möglicher Messaufbau ist in Fig.2 dargestellt. Die Messfelge 1 mit der Drehdurchführung 13 ist beispielsweise anstelle einer herkömmlichen Felge an einem Fahrzeug oder an einem Antriebsstrang auf einem Prüfstand befestigt. Über die Zuführleitung 16 wird der Messfelge 1 Luft, oder ein anderes Gas, zugeführt, beispielsweise mittels eines Gebläses 21. Zusätzlich kann in der Zuführleitung 16 vor der Messfelge 1 auch ein Filter 22, beispielsweise ein Schwebstofffilter wie ein HEPA („High Efficiency Particulate Air“) Filter, angeordnet sein, um Schmutz- und Staubpartikel in der zugeführten Luft zu entfernen. Gleichzeitig wird über die Abfuhrleitung 17 Luft, oder ein anderes zugeführtes Gas, abgeführt. Dazu kann an der Ab fuhrleitung 17 auch eine Säugpumpe 23 vorgesehen sein. Stromaufwärts der Säugpumpe 23, oder bevor die abgeführte Luft in die Umgebung abgegeben wird, kann auch ein Filter

24, beispielsweise ein Schwebstofffilter wie ein HEPA („High Efficiency Particulate Air“) Fil ter, angeordnet sein, um die in der abgeführten Luft enthaltenen Bremsabriebpartikel auszu filtern. Grundsätzlich kann auch nur das Gebläse 21 oder die Säugpumpe 23 ausreichend sein. Bei Verwendung von beiden, sind die Durchflussmengen in der Zuführleitung 16 und der Abfuhrleitung 17 vorteilhafterweise aufeinander abzustimmen, um die gewünschten Druckverhältnisse einzustellen. Stromabwärts der Messfelge 1 , aber jedenfalls stromauf wärts eines allfällig vorhandenen Filters 24, ist in der Abfuhrleitung 17 eine Entnahmeeinrich tung 25 vorgesehen, um abgeführtes partikelbeladenes Gas in der Abfuhrleitung 17 aus der Abfuhrleitung 17 abzuzweigen und einer Messeinrichtung 26 zuzuführen. Die Entnahmeein richtung 25 ist beispielsweise ein L-förmiges Rohr mit einem offenen Ende, das in der Ab fuhrleitung 17 gegen die Strömungsrichtung in der Abfuhrleitung 17 angeordnet wird. Die Messeinrichtung 26 kann auch mit einer eigenen Messpumpe und einer Durchflussregelein richtung versehen sein, um die Menge an abgezweigtem Gas einstellen zu können. In der Messeinrichtung 26 oder in der Entnahmeeinrichtung 25 kann auch eine Durchflussmessein richtung vorgesehen sein. Die Messeinrichtung 26 ermittelt eine Eigenschaft des Bremsab riebs, beispielsweise die Menge oder die Masse der Bremsabriebpartikel im abgeführten gasförmigen Medium, eine Verteilung des Bremsabriebpartikel nach Größe oder Masse oder ermittelt andere Eigenschaften des Bremsabriebs. Mittels der Messeinrichtung 26 können je nach analytischer Fragestellung beispielsweise die folgenden Messgrößen entweder integral (über einen definierten Zyklus) oder zeitaufgelöst ermittelt werden: Partikelmasse, Partikel anzahl, Partikelgrößenverteilung oder Partikelzusammensetzung des Bremsabriebs. Die Messeinrichtung 26 kann die ermittelte Messgröße M auch an eine Auswerteeinheit 28 (Computerhardware und/oder Software) zur Auswertung senden. Ebenso kann mittels eines Temperatursensors 27 auch eine Temperatur T der Messfelge 1 oder der Radbremse 6 ge messen werden und in der Auswerteinheit 28 (oder auch in der Messeinrichtung 26) zur Kor rektur der Messgröße M verwendet werden (wie weiter unten näher beschrieben wird).

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Messfelge 1 nach Fig.3 ist die Felgenwand der Messfelge 1 zur Ausbildung eines ersten Strömungskanals 35 zumindest teilweise als Hohl wand ausgeführt. Der erste Strömungskanal 35 erstreckt sich entlang der Felgenwand von der Drehdurchführung 13 zum Innenraum der Messfelge 1. Zur Ausbildung des ersten Strö mungskanals 35 kann die der Radbremse 6 abgewandte Stirnwand 11 als Hohlwand mit einem Hohlraum 30 ausgeführt sein. Ebenso kann die Reifenauflagefläche 18 zumindest teilweise als Hohlwand 31 ausgeführt sein, wobei die Hohlräume 30, 31 der Stirnwand 11 und der Reifenauflagefläche 18 miteinander verbunden sind. Die Hohlräume müssen dabei weder in Umfangsrichtung noch in radialer Richtung durchgehend sein. Beispielsweise könn ten in den Hohlräumen 30, 31 Versteifungsbleche angeordnet sein. Vorzugsweise mündet dieser erste Strömungskanal 35 im Bereich der Abdichtung 12 in den Innenraum der Mess felge 1. Dies kann den Abtransport von Bremsabriebpartikeln hinter der Radbremse 6 (also auf der der Abführung des gasförmigen Mediums abgewandten Seite) in vorteilhafter Weise unterstützen.

Im Bereich der Abdichtung 12, also am bremsenseitigen axialen Ende der Messfelge 1, kann, zumindest teilweise über den Umfang, auch ein Umlenkblech 32 vorgesehen sein, um die Strömung des gasförmigen Mediums gezielt von axialer Richtung in radialer Richtung umzulenken. Die Strömung wird vorzugsweise so umgelenkt, dass diese entlang der Abdich tung 12 radial nach innen strömt, also zwischen der Abdichtung 12 und der Radbremse 6. Auch das kann helfen, die Ausbildung eines Totvolumens hinter der Radbremse 6 zu ver meiden.

Bei der Ausführung nach Fig.3 kann sowohl das zugeführte gasförmige Medium im ersten Strömungskanal 35 geführt werden (wie in Fig.3), oder auch das abgeführte partikelbeladene gasförmige Medium. Im ersten Fall wird das mit Bremsabriebpartikel beladene gasförmige Medium im radial zentralen Bereich abgeführt und im zweiten Fall das gasförmige Medium im radial zentralen Bereich der Stirnwand 11 zugeführt.

Im Innenraum der Messfelge 1 können auch Strömungsleitelemente 33 angeordnet sein, um die sich im Innenraum ausbildende Strömung des gasförmigen Mediums, sowohl des zuge führten als auch des abgeführten gasförmigen Mediums, gezielt zu führen und/oder verbes sern. Solche Strömungsleitelemente 33 können an der Stirnwand 11, der Abdichtung 12 und/oder im Bereich der Reifenauflagefläche 18 angeordnet sein. Auch die Speichen 19 der Messfelge 1 können zur gezielten Beeinflussung der Strömung und Strömungsverhältnisse im Innenraum der Messfelge 1 genutzt werden.

In der Ausführung nach Fig.4 sind im Bereich der Reifenauflagefläche 18 an der radial inne ren Felgenwand Strömungsleitelemente 33 über den Umfang der Messfelge 1 verteilt ange ordnet. Diese sind derart ausgebildet, um die Strömung des gasförmigen Mediums bei Rota tion der Messfelge 1 in Richtung des zentralen Bereichs an der Stirnwand 11 (bei Abführung des gasförmigen Medium am zentralen Bereich) zu unterstützen oder um die Strömung des gasförmigen Mediums bei Rotation der Messfelge 1 in Richtung der Abdichtung 12 (bei Zu führung des gasförmigen Mediums am zentralen Bereich) zu unterstützen. Diese Strömungs leitelemente 33 sind unabhängig davon, ob die Felgenwand als Hohlwand ausgeführt ist (wie in Fig.3, 4 oder 6) oder nicht.

In der Ausführung nach Fig.5 sind an der Abdichtung 12 über den Umfang verteilt Strö mungsleitelemente 33 angeordnet. Diese sind derart ausgebildet, um eine Strömung von radial innen nach radial außen in Richtung der Felgenwand (angedeutet durch den Pfeil), oder auch umgekehrt, zu erzeugen. Auch das kann den Abtransport von Bremsabriebparti- kein hinter der Radbremse 6 (also auf der der Abführung des gasförmigen Mediums abge wandten Seite) in vorteilhafter weise unterstützen. Diese Strömungsleitelemente 33 sind unabhängig davon, ob die Felgenwand als Hohlwand ausgeführt ist (wie in Fig.3, 4 oder 6) oder nicht.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Felgenwand zumindest teilweise als Doppelhohlwand ausgeführt, um einen ersten Strömungskanal 35 (wie in Fig.3 oder 4) und einen zweiten Strömungskanal 36 auszubilden, wie mit Bezugnahme auf die Fig.6 beschrie ben wird. Auch der zweite Strömungskanal 36 erstreckt sich entlang der Felgenwand von der Drehdurchführung 13 zum Innenraum der Messfelge 1 aus. Der erste Strömungskanal 35 und der zweite Strömungskanal 36 sind zumindest teilweise radial nebeneinander angeord net. An der Messfelge 1 können dazu an der Stirnwand 11 und der Reifenauflagefläche 18 erste Hohlräume 30, 31 vorgesehen sein, wie zu Fig.3 beschrieben. Radial innen können zur Ausbildung der Doppelhohlwand zweite Hohlräume 33, 34 angeordnet sein. Die zweiten Hohlräume 33, 34 der Stirnwand 11 und der Reifenauflagefläche 18 sind miteinander ver bunden. Die Hohlräume 33, 34 müssen dabei weder in Umfangsrichtung noch in radialer Richtung durchgehend sein. Beispielsweise könnten in den Hohlräumen 33, 34 Verstei fungsbleche angeordnet sein. Der erste, radial äußere Strömungskanal 35 mündet vorzugs weise im Bereich der Abdichtung 12 in den Innenraum der Messfelge 1. Die an den Innen raum der Messfelge 1 angrenzende radiale Innenwand 37 des zweiten Strömungskanals 36 ist zumindest teilweise perforiert ausgebildet, sodass gasförmiges Medium durch die Innen wand 37 durchströmen kann. Der erste Strömungskanal 35 und der zweite Strömungskanal 36 sind vorzugsweise nicht direkt miteinander verbunden, beispielsweise indem das Ende des zweiten Strömungskanals 36 im Innenraum des Messfelge abgeschlossen ist. In dieser Anordnung kann gasförmiges Medium über den radial äußeren ersten Strömungskanal 35 von der Drehdurchführung 13 in den Innenraum der Messfelge 1 zugeführt werden. Das mit Bremsabriebpartikel beladene gasförmige Medium strömt durch die perforierte Innenwand 37 in den zweiten Strömungskanal 36 und wird entlang der Felgenwand zur Drehdurchführung 13 geführt und dort über die Abfuhrleitung 17 abgeführt. Die Rotation der Messfelge 1 unter stützt dabei die Strömung des mit Bremsabriebpartikel beladenen gasförmigen Mediums radial nach außen in Richtung zur Innenwand 37. Es ist aber auch die umgekehrte Anord nung denkbar, nämlich Zuführung über den zweiten Strömungskanal 36 und Abführung über den ersten Strömungskanal 35. Auch in der Ausführung nach Fig.6 sind Strömungsleitele mente 33 an der Innenwand 37 (im Bereich der Reifenauflagefläche 18 und/oder der Stirn wand 11) und/oder an der Abdichtung 12 möglich.

Die Temperatur an der Radbremse 6 beeinflusst in bekannter Weise die Partikelemission, wobei hier gilt, dass höhere Temperaturen üblicherweise zu einer Erhöhung der Emission der Partikelanzahl führen. Dies muss aber nicht zwangsläufig auch für die Partikelmasse gelten, da Bremsabriebpartikel bei höheren Temperaturen im Regelfall kleiner sind. Daher ist für die Messung der Partikelemission eine gegenüber dem realen Einsatz möglichst unver fälschte Temperatur an der Radbremse 6 während der Messung von Vorteil. Jede Art von Einhausung der Radbremse 6 beeinflusst natürlich die Strömungsverhältnisse um die Rad bremse 6 und dadurch auch die Temperatur. Andererseits ist die Einhausung aber für die erfindungsgemäße Messfelge 1 wichtig, um überhaupt eine vernünftige Messung machen zu können. Um diesen potentiellen Widerspruch abzuschwächen, kann man in die Messfelge 1 an einer geeigneten Stelle, vorzugsweise im Bereich der Radbremse 6, eine Temperatur messung integrieren, beispielsweise durch Anordnung eines geeigneten Temperatursensors 27 wie in Fig.2 dargestellt. Wenn in weiterer Folge auch die Temperatur an der herkömmli chen, nicht modifizierten Felge (vorzugsweise an der gleichen Achse) gemessen wird, kann man aus dem resultierenden Temperaturunterschied durch entsprechende Tests und Kalib rierung eine Temperaturkorrektur der Messgrößen M des Bremsabriebs durchführen. Dazu ist es erforderlich in entsprechenden Tests die Abhängigkeit einer bestimmten Messgröße von der Temperatur (oder dem Temperaturunterschied) zu ermitteln. Die daraus resultieren den Funktionen können dann zur Berechnung eines Korrekturfaktors verwendet werden, der die Messgröße M, gemessen an der Messfelge 1, auf die Normaltemperatur, gemessen an der nicht modifizierten Felge, korrigiert.

Weiters ist auch möglich den Temperaturunterschied zwischen der Messfelge 1 und der nicht modifizierten Fahrzeugfelge auf Null zu halten, beispielsweise indem der Durchfluss des der Messfelge 1 zugeführten gasförmige Mediums gezielt gesteuert wird, wodurch durch das zugeführte gasförmige Medium und das abgeführten gasförmige Medium auch der Wärmeabtransport aus der Messfelge 1 beeinflusst werden kann. Dies hätte den Vorteil, dass man allfällige Unterschiede in der Temperatur nicht nachträglich korrigieren muss.

Claims

Patentansprüche

1. Messfelge mit einer über den Umfang umlaufenden Reifenauflagefläche (18), die zur Ausbildung eines nach außen geschlossenen Innenraums an einer Seite mit einer Stirnwand (11) und an der gegenüberliegenden Seite mit einer Abdichtung (12) verbunden ist, wobei an einem zentralen Bereich der Stirnwand (11) eine Drehdurchführung (13) vorgesehen ist, über die ein gasförmiges Medium in den Innenraum der Messfelge (1) zuführbar und abführbar ist.

2. Messfelge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnwand (11) ke gelförmig, sich in Richtung des zentralen Bereichs verjüngend ausgeführt ist.

3. Messfelge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Felgenwand der Messfelge (1) zur Ausbildung eines ersten Strömungskanals (35), der sich von der Dreh durchführung (13) in den Innenraum der Messfelge (1) erstreckt, als Hohlwand ausgeführt ist.

4. Messfelge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Felgenwand der Messfelge (1) zur Ausbildung eines ersten Strömungskanals (35) und eines zweiten Strömungskanals (36) als Doppelhohlwand ausgeführt ist und sich der erste Strömungskanal (35) und der zweite Strömungskanal (36) jeweils von der Drehdurchführung (13) in den In nenraum der Messfelge (1) erstrecken

5. Messfelge nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Strö mungskanal (35) im Bereich der Abdichtung (12) in den Innenraum der Messfelge (1) mün det.

6. Messfelge nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Abdichtung (12) ein sich zumindest teilweise über den Umfang erstreckendes Umlenkblech (32) vorgesehen ist.

7. Messfelge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Strömungs kanal (36) mit einer an den Innenraum der Messfelge (1) angrenzenden Innenwand (37) ausgeführt ist, die zumindest teilweise perforiert ist.

8. Messfelge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Messfelge (1) ein Temperatursensor (27) vorgesehen ist.

9. Messanordnung zum Messen des Bremsabriebs einer Radbremse (6) mit einer Mess felge (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Messfelge (1) auf einer mit der Rad bremse (6) bremsbaren Radwelle (3) befestigt ist und die Abdichtung (12) bremsenseitig angeordnet ist, wobei die Drehdurchführung (13) mit einer Zuführleitung (16), über die gas förmiges Medium der Messfelge (1) zugeführt wird, und einer Abfuhrleitung (17), über die mit Bremsabriebpartikel beladenes gasförmiges Medium abgeführt wird, verbunden ist und in der Abfuhrleitung (17) eine Entnahmeeinrichtung (25) angeordnet ist, um gasförmiges Medi um aus der Abfuhrleitung (17) abzuzweigen und einer Messeinrichtung (26) zum Messen einer Eigenschaft des Bremsabriebs zuzuführen.

10. Messanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Mes seinrichtung (26) gemessene Messgröße (M) mit einem von der Temperatur (T) der Messfel ge (1) oder der Temperatur (T) eines Teils der Radbremse abhängigen Korrekturfaktor korri giert wird.

11. Verfahren zum Messen des Bremsabriebs einer Radbremse (6) mit einer Messfelge (1) mit einem nach außen abgeschlossenen Innenraum, wobei die Messfelge (1) auf einer mit der Radbremse (6) bremsbaren Radwelle (3) befestigt wird und mit einer Zuführleitung (16) über eine Drehdurchführung (13) der Messfelge (1) gasförmiges Medium in den Innenraum der Messfelge (1) zugeführt wird und mit einer Abfuhrleitung (17) über die Drehdurchführung (13) mit Bremsabriebpartikel beladenes gasförmiges Medium abgeführt wird, wobei mit einer Entnahmeeinrichtung (25) stromabwärts der Drehdurchführung (13) gasförmiges Medium aus der Abfuhrleitung (17) abgezweigt und einer Messeinrichtung (26) zum Messen einer Eigenschaft des Bremsabriebs zugeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Messein richtung (26) gemessene Messgröße (M) mit einem von der Temperatur (T) der Messfelge (1) oder der Temperatur (T) eines Teils der Radbremse (6) abhängigen Korrekturfaktor korri giert wird.