FKFS: Research in Motion: Fahrwiderstände & WLTP

Fahrwiderstände & WLTP

Die Bestimmung der Fahrwiderstände ist ein wichtiger Punkt während der Entwicklung eines Kraftfahrzeugs und im Rahmen dessen Zertifizierung. Seit 2017 ist für die Typprüfung neuer Modelle das WLTP-Testverfahren vorgeschrieben. Insbesondere der Luftwiderstand und der Rollwiderstand spielen dabei eine wichtige Rolle, da beide direkt den Verbrauch des Fahrzeugs beeinflussen und auch bei Elektrofahrzeugen nicht rekuperiert werden können. Das FKFS hat spezialisierte Prüfstände und Simulationsmethoden für die Bestimmung von Luftwiderstand und Rollwiderstand und es ist umfangreiches Know-How zur Optimierung dieser Fahrwiderstände vorhanden.

Rollwiderstand

Die Verminderung des Rollwiderstands ist ein wichtiges Ziel im Hinblick auf die Einhaltung heutiger und zukünftiger Abgasnormen und CO2-Grenzen.

Am FKFS wird der Reifenrollwiderstand von PKW mit Hilfe eines Rollwiderstandsmessanhängers untersucht. Darüber hinaus werden etwa detaillierte Vollfahrzeugsimulationen zur Untersuchung des Gesamtfahrzeug-Rollwiderstands durchgeführt. Dabei wird insbesondere der Einfluss realer Betriebs- und Umgebungsbedingungen auf die Reifentemperaturen und damit den Reifenrollwiderstand berücksichtigt. Insbesondere bei Nutzfahrzeugen ergeben sich durch eine solche ganzheitliche Betrachtung weitergehende Potenziale zur Rollwiderstandsminderung.

Kontakt

Dr.-Ing. Jens Neubeck

Tel.: +49 711 685-65701

Luftwiderstand

Für die Einhaltung heutiger und zukünftiger Abgasnormen und CO2-Grenzen ist die Optimierung des Luftwiderstands eines Fahrzeugs von entscheidender Bedeutung. Vor allem im Hinblick auf Elektrofahrzeuge sind die Verluste, die durch den Luftwiderstand entstehen, nicht rekuperierbar und verringern daher die Reichweite.

Am FKFS kann der Luftwiderstand von PKW sowohl im 1:1 Aeroakustik-Windkanal als auch im 1:4/1:5 Modellwindkanal gemessen und optimiert werden. Dabei spielt die Simulation der Straßenfahrt eine große Rolle, bei welcher insbesondere der bewegte Boden unter dem Fahrzeug und die Drehung der Räder wie auf der Straße dargestellt werden. Um darüber hinaus auch instationäre Effekte der Straßenfahrt darstellen zu können, ist in beiden Windkanälen das FKFS swing-System vorhanden, mit dem zum Beispiel eine Fahrt bei böigem Seitenwind dargestellt werden kann.

Darüber hinaus steht ein Intel HPC-Cluster mit über 2000 CPU-Kernen und modernste CFD-Software zur Verfügung, um detaillierte Einblicke in das Strömungsfeld um ein Fahrzeug zu gewinnen und so Ansatzpunkte für die Optimierung des Luftwiderstands zu finden. Durch die sinnvolle Kombination von CFD und Windkanal lassen sich effizient Potentiale zur Minimierung des Luftwiderstands aufzeigen und damit CO2 und Emissionen reduzieren.

Kontakt

Dr.-Ing. Felix Wittmeier

Tel.: +49 711 685-69464

WLTP

Seit dem 01.09.2018 müssen alle neu verkauften Fahrzeuge nach dem WLTP-Testverfahren (Worldwide harmonized Light-duty Test Procedure) zertifiziert werden. Im Rahmen dieses Testverfahrens werden nun nicht nur alle Sonderausstattungen eines Fahrzeugs berücksichtigt, sondern es wurde im Vergleich zum Vorgängerzyklus NEFZ auch die durchschnittliche und maximale Geschwindigkeit erhöht, um so für jedes Fahrzeug realitätsnähere Verbräuche zu erhalten. Beide Punkte führen zu einem erhöhten Anteil des Luftwiderstands auf den zertifizierten Verbrauch des Fahrzeugs.

Für die Ermittlung des Luftwiderstandsbeiwerts eines PKW nach WLTP steht am FKFS der 1:1 Aeroakustik-Windkanal zur Verfügung, der bereits seit 2017 unter anderem vom TÜV Nord nach den Vorgaben des WLTP zertifiziert ist. Hier lassen sich effizient zur Zulassung benötigten Luftwiderstandsbeiwerte aller Fahrzeugkonfigurationen ermitteln.

Kontakt

Dr.-Ing. Felix Wittmeier

Tel.: +49 711 685-69464