DE102005046512A1 - Measurement method for analysing heat and defrosting performance of a defrosting device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Meßverfahren für die Untersuchung der Heizleistung einer Enteisungsvorrichtung an einer Scheibe eines Kraftfahrzeugs in einem Meßstand und einen entsprechenden Meßstand.The The invention relates to a measuring method for the Investigation of the heat output of a deicing device on a Disc of a motor vehicle in a measuring stand and a corresponding Measuring stand.
Üblicherweise wird die Enteisung von Scheiben von Kraftfahrzeugen bei niedrigen Temperaturen (üblicherweise z. B. –18 °C) durchgeführt. Um die Leistungsfähigkeit und die Funktionen von Enteisungsvorrichtung zu testen oder zu untersuchen, wird das Fahrzeug in einer Klimakammer auf die gewünschte niedrige Temperatur eingestellt, also mit einer vereisten Scheibe versehen. Danach wird das Fahrzeug in einen Windkanal eingebracht und der Motor gestartet sowie die Enteisungsvorrichtung (Klimaanlage, Gebläse, Heizung etc.) eingeschaltet, um die Fahrt des Kraftfahrzeugs zu simulieren. Anschließend werden in regelmäßigen Intervallen Fotografien der untersuchten Scheibe aufgenommen und anhand des Enteisungsgrads, also der Veränderung der Vereisung der Scheibe, die Enteisung an der Scheibe die Heiz- bzw. Enteisungsleistung der untersuchten Vorrichtung eingeschätzt.Usually is the de-icing of windows of motor vehicles at low Temperatures (usually z. B. -18 ° C). Around the efficiency and to test or investigate the functions of the deicing device the vehicle in a climatic chamber to the desired low temperature set, so provided with an icy disc. After that will the vehicle introduced into a wind tunnel and the engine started as well as the de-icing device (air conditioning, blower, heating etc.) to simulate the drive of the motor vehicle. Subsequently be at regular intervals Photographs of the examined disc were taken and based on the Degree of deicing, ie the change in the Icing of the disc, the deicing of the disc the heating or De-icing performance of the examined device assessed.
Das Einstellen der benötigten niedrigen Temperaturen und der Vereisung der Scheiben in der Klimakammer ist relativ aufwendig und zeitintensiv sowie teuer. Zudem werden große Mengen Energie benötigt, um die gewünschten Temperaturen einzustellen bzw. zu erreichen. Ferner ist es schwierig, die Vereisung wiederholbar in gleich bleibender Qualität zu reproduzieren.The Setting the required low temperatures and the icing of the discs in the climatic chamber is relatively expensive and time-consuming and expensive. In addition, will be size Quantities of energy needed to the desired Set or reach temperatures. It is also difficult to reproduce the icing reproducibly in consistent quality.
Die
Als Sensor wird ein im Innenraum des Kraftfahrzeugs an der Decke befestigter Infrarot(IR) Sensor verwendet, der die Oberflächentemperatur der Scheibe mißt, um den Entfrostungsvorgang zu steuern.When Sensor is mounted in the interior of the vehicle to the ceiling Infrared (IR) sensor uses the surface temperature of the disc measures, to control the defrosting process.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Meßverfahren für die Untersuchung der Heiz- bzw. Enteisungsleistung einer Enteisungsvorrichtung an einer Scheibe eines Kraftfahrzeugs in einem Meßstand bereitzustellen, das in einfacher Weise die Beurteilung der Enteisungsleistung bzw. Heizleistung erlaubt.task the invention it is in contrast, a measurement methods for the Investigation of the heating or de-icing performance of a de-icing device To provide a disc of a motor vehicle in a measuring booth, the in a simple way, the assessment of the defrosting power or heat output allowed.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 und durch den Meßstand nach Anspruch 8 gelöst.These The object is achieved by the method according to claim 1 and by the measuring stand Claim 8 solved.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß das Verfahren zur Untersuchung der Heiz- bzw. Enteisungsleistung einer Enteisungsvorrichtung vereinfacht werden kann, wenn nicht die eigentliche Enteisung beobachtet wird, wie dies im Stand der Technik der Fall ist, sondern die Wärmeverteilung an sich, also die Ursache für die Heiz- bzw. Enteisungsleistung.According to the invention is recognized been that that Method for investigating the heating or defrosting performance of a Deicing device can be simplified if not the actual Deicing is observed, as is the case in the prior art is, but the heat distribution in itself, so the cause of the heating or de-icing performance.
Dadurch ist es möglich, das Fahrzeug auch bei Umgebungstemperatur, also z. B. 21 °C zu untersuchen. Überraschenderweise ist festgestellt worden, daß die Ergebnisse der relativen Wärmeverteilung auf der Fahrzeugscheibe unabhängig von der Ausgangstemperatur des Fahrzeugs sind und die gemessene Wärmeverteilung über die Zeit bei Umgebungstemperatur sehr gut mit dem Enteisungsvorgang bei niedrigen Temperaturen korreliert, sowohl qualitativ als auch qualitativThereby Is it possible, the vehicle even at ambient temperature, ie z. B. 21 ° C to examine. Surprisingly It has been found that the Results of relative heat distribution independent on the vehicle window are from the starting temperature of the vehicle and the measured Heat distribution over the Time at ambient temperature very good with the defrosting process correlated at low temperatures, both qualitatively and also qualitatively
Somit kann ohne den Aufwand einer Klimakammer z. B. das Gebläse oder die Heizung und daher die Wärmeverteilung zur Enteisung optimiert werden.Consequently can without the expense of a climatic chamber z. B. the blower or the heating and therefore the heat distribution be optimized for deicing.
Somit kann auf den aufwendigen und teueren sowie energieverbrauchenden Schritt der Absenkung der Temperatur auf niedrige Werte (z. B. –18 °C) verzichtet werden, da die Messung bei Umgebungstemperatur stattfindet.Consequently can be on the elaborate and expensive as well as energy-consuming Step of lowering the temperature to low values (eg -18 ° C) omitted since the measurement takes place at ambient temperature.
Dies bedeutet eine erhebliche Energieersparnis, da ein Fahrzeug in der Regel Umgebungstemperatur aufweist, und somit keine zusätzliche Energie eingesetzt werden muß, um die Messung vorzugbereiten und das Fahrzeug auf die Versuchstemperatur – die hier die Umgebungstemperatur ist – abzukühlen. Auch der Energieverbrauch in einem ggf. eingesetzten Windtunnel wird erheblich reduziert, da keine Energie zur Kühlung des Windtunnels notwendig ist.This means a significant energy savings, as a vehicle in the Usually ambient temperature, and thus no additional Energy must be used to make the measurement preferable and the vehicle to the test temperature - the here the ambient temperature is - cool. Also the energy consumption in a possibly used wind tunnel becomes considerably reduced, because no energy needed to cool the wind tunnel is.
Ferner sind die gewonnen Daten bzw. Ergebnisse besser reproduzierbar und es ergibt sich somit eine bessere Untersuchungsqualität, da der empirische Faktor der Eisschicht entfällt. Es ist nämlich sehr schwierig, diese konstant und wiederkehrend in gleich bleibender "Qualität" zu erzeugen.Further the obtained data or results are better reproducible and This results in a better examination quality, since the empirical factor of the ice layer is omitted. It is very much difficult to produce these constantly and recurrently in constant "quality".
Als Umgebungstemperatur wird eine Temperatur verstanden, die sich aus der zur Jahreszeit herrschenden Temperatur in dem Meßstand ergibt. Üblicherweise wird dies eine Temperatur im Bereich zwischen 15 °C und 25 °C sein. Als besonders geeignet haben sich Temperaturen zwischen 18 °C und 22 °C erwiesen. Besonders bevorzugt ist eine Temperatur um 21 °C.When Ambient temperature is understood to mean a temperature that is different the temperature prevailing at the time of the season in the measuring stand results. Usually this will be a temperature in the range between 15 ° C and 25 ° C. When Temperatures between 18 ° C and 22 ° C have proven particularly suitable. Particularly preferred is a temperature around 21 ° C.
Für die Aufnahme der Wärmeverteilung eignen sich insbesondere IR Aufnahmen, die z. B. mit einer geeigneten IR-Kamera vorgenommen werden. Vorzugsweise werden die Aufnahmen von Außerhalb des Fahrzeugs aufgenommen, da die IR-Kamera dort z. B. nicht durch die verteilte warme Luft eines Gebläses gestört wird.For receiving the heat distribution IR photographs are particularly suitable, the z. B. with a suitable IR camera to be made. Preferably, the shots from outside the Vehicle recorded because the IR camera there z. B. not by the Distributed warm air of a blower disturbed becomes.
Vorzugsweise erfolgt auch ein Abschirmen des Meßstandes gegen Störstrahlung, insbesondere IR-Störstrahlung. Dies erlaubt besonders empfindliche und genaue Messungen bzw. qualitativ hochwertige IR-Aufnahmen.Preferably Shielding of the measuring stand against interference radiation also takes place, in particular IR interference radiation. This allows particularly sensitive and accurate measurements or qualitative high quality IR recordings.
Zum Abschirmen des Meßstandes kann dieser seitlich und oberhalb von einer Abschirmfläche umgeben werden, d. h. es wird z. B. beim Einsatz des Windkanals ein Durchgang gelassen. Dabei ist wichtig, daß die Abschirmfläche eine möglichst homogene Temperatur annimmt, bevorzugt ist dies die Temperatur der umgebenden Luft. Die Abschirmfläche wird bevorzugt aus einem flächigen Körper gebildet, wobei der Körper gut Wärmestrahlung absorbieren können sollte. Bevorzugt werden deshalb dunkle, insbesondere schwarze Körper eingesetzt, da diese Strahlung sehr gut absorbieren. Besonders eignet sich als Abschirmfläche ein Vorhang, bevorzugt aus textilem Gewebe, wobei auch hier die Farbe dunkel oder schwarz sein sollte.To the Shielding the measuring stand this can be surrounded laterally and above by a shielding surface be, d. H. it is z. B. when using the wind tunnel a passage calmly. It is important that the shielding a preferably assumes homogeneous temperature, this is preferably the temperature of the surrounding air. The shielding surface is preferably from a flat body formed, the body good heat radiation can absorb should. Preference is therefore given to using dark, in particular black, bodies. because they absorb radiation very well. Especially suitable as shielding a curtain, preferably made of textile fabric, in which case the Color should be dark or black.
Die gewonnenen IR-Aufnahmen können als Isothermen dargestellt werden, d. h. Bereiche ähnlicher Temperatur werden in gleicher Weise abgebildet. Dies ist sinnvoll, um einen quantifizierten Überblick der Enteisung zu erhalten.The gained IR recordings can represented as isotherms, d. H. Areas more similar Temperature are mapped in the same way. This is useful a quantified overview to get the de-icing.
Ist auch die Veränderung der Verteilung bzw. der Fluß der Wärmeverteilung von Interesse, so kann auf die Isotherme Darstellung verzichtet und auf die "Roh-Aufnahmen" zurückgegriffen werden, die mit hoher Auflösung die Bereiche unterschiedlicher Wärme wiedergegeben. Zudem lassen sich so die Veränderungen der Wärmeverteilung gut sichtbar machen.is also the change the distribution or the flow of heat distribution of interest, so can do without the isothermal representation and resorted to the "raw shots" be that with high resolution the areas of different heat played. In addition, it can be the changes in heat distribution make it visible.
Weiterhin kann auf der Fahrzeugscheibe ein optisches Raster aufgebracht sein, um nachher eine verzerrungsfreie Darstellung der Temperaturverteilung zu erhalten. Dieses Raster kann z. B. die Form der gesetzlich definierten Sichtzonen aufweisen und ermöglicht damit die schnelle Überprüfung, ob innerhalb des gesetzlich vorgegeben Zeitrahmens die Fahrzeugscheibe in den Sichtzonen enteist werden kann. Bevorzugt wird dieses Raster mittels selbstklebender metallischer Folienstreifen auf die Fahrzeugscheibe aufgeklebt.Farther can be applied to the vehicle window an optical grid, after a distortion-free representation of the temperature distribution to obtain. This grid can z. B. the form of legally defined Have visible zones and allows thus the quick check, whether within the statutory timeframe, the vehicle window can be de-iced in the visual zones. This grid is preferred by means of self-adhesive metallic film strips on the vehicle window glued.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Es zeigen:Further Features, details and advantages of the invention will become apparent the following description of an embodiment with reference to the Drawing. Show it:
Der
Meßstand
Der
Meßstand
umfaßt
ferner eine digitale Kamera
Im
dargestellten Beispiel wird die Frontscheibe
Die
Abschirmung verhindert eine Beeinträchtigung der IR Aufnahmen durch
Störstrahlen,
wie z. B. an der Scheibe
Nachdem
der PKW
Gleichzeitig
werden in gewünschten
Intervallen mit der Kamera
Die
Darstellung der IR Aufnahmen kann z. B. in isothermer Darstellungsweise
erfolgen, wie dies in
In
Man erkennt deutlich die mit der Zeit voranschreitende Enteisung im Vergleich der übereinander angeordneten Aufnahmen. Der Vergleich der gegenüberliegenden Aufnahmen unterschiedlicher Art zeigt, daß die IR Aufnahmen (rechts) in praktisch allen Details mit den Photo-Aufnahmen (links) bei –18 °C korrelieren, also entsprechende Informationen über die Wärmeverteilung liefern, obwohl sie lediglich bei Umgebungstemperatur ohne Vereisung aufgenommen wurden.you clearly recognizes the progressing de - icing in the Comparison of the superimposed Recordings. The comparison of the opposite shots different Art shows that the IR shots (right) in virtually all details with the photo shots (left) correlate at -18 ° C, So provide appropriate information about the heat distribution, though they only absorbed at ambient temperature without icing were.
Sind
genauere Informationen über
die Wärmeverteilung
und der Entwicklung gewünscht,
wie z. B. die Veränderung
deren Verteilung und Ausbreitung der Wärme, so können die hoch aufgelösten rohen
IR Aufnahmen
Man erkennt, daß ausgehend von den dunklen Bereichen (= Bereiche mit höherer Temperatur) Ausblutungen nach oben und zur Seite vorliegen, in deren Richtung sich die Wärmeverteilung entwickelt, also die Enteisung voranschreiten würde. Somit lässt sich z. B. auf die Gebläseausrichtung schließen und diese zusammen mit der Heizleistung ggf. optimieren.you recognizes that starting from the dark areas (= areas with higher temperature) bleeding up and to the side, in their direction, the heat distribution developed, so the de-icing would proceed. Thus can be z. B. on the blower orientation shut down and optimize these together with the heating power if necessary.
Claims (13)
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