DE19630304A1 - Verfahren zur Prüfung des Schneeansaugverhaltens von Kraftfahrzeugen und Prüfvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung des Schneeansaugverhaltens von Kraftfahrzeugen sowie eine Prüfvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei jedem neuen Modell eines Kraftfahrzeuges ist neben anderen Untersuchungen festzustellen, wie sich die Funk­ tionsteile, insbesondere der Luftansaugtrakt für Motor, Lüftung und Heizung bei Schneefall verhält. Dazu werden Schneeansaugversuche durchgeführt. Eine bekannte Methode besteht darin, daß ein Testfahrzeug auf einer mit trocke­ nem frisch gefallenen Schnee bedeckten Fahrbahn in rela­ tiv geringem Abstand hinter einem anderen Fahrzeug in dessen aufgewirbelter Schneeschleppe mit ca. 50 bis 70 km/h über eine Strecke von ca. 30 km fährt. Die dabei in den Ansaugtrakten abgelagerte Schneemenge kann bewertet werden und ist ein Maß für das Schneeansaugverhalten des getesteten Kraftfahrzeuges.

Derartige Prüfungen sind relativ aufwendig und die Ergeb­ nisse sind nur unzureichend reproduzierbar, da die Schneemenge, die Schneequalität, die Temperatur und die Windverhältnisse nicht bei jedem Versuch gleich sind. Es können auch nur fahrtüchtige Fahrzeuge getestet werden, bei denen der Entwicklungsprozeß weit fortgeschritten ist und aus dem Test ableitbare notwendige Änderungen am Fahrzeug großen Aufwand erfordern.

Nach DE 37 10 749 ist ein Prüfstand zur Simulation von Ablagerungen von in gasförmigen Medien enthaltenen Fremd­ stoffen an Funktionsteilen in Strömungssystemen, insbe­ sondere in Luftansaugsystemen von Brennkraftmaschinen be­ kannt, wobei das in einer Strömungsstrecke eine Prüf­ strecke bildende Funktionsteil von einem stromauf in das Medium einbringbaren Fremdstoff beaufschlagt ist, das Funktionsteil selbst einen Teil der Prüfstrecke bildet und stromauf dieser Prüfstrecke durch Verbrennen von Aze­ tylen Ruß als Fremdstoff in die Prüfstrecke eingebracht wird. Die Ablagerungen des Rußes lassen Rückschlüsse auf das Funktionsverhalten des Funktionsteiles zu. Ein sol­ cher Prüfstand ist zwar zur Simulation der Ablagerung von staubartigen Feststoffen in Strömungssystemen geeignet. Zur Beurteilung von Schneeablagerungen und des Schneean­ saugverhaltens von Kraftfahrzeugen eignet er sich jedoch nicht, da bei Schneeablagerungen auch die Besonderheiten des partiellen Festfrier- und Tauvorganges am Testobjekt zu berücksichtigen sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Prüfung des Schneeansaugverhaltens von Kraftfahrzeugen zu schaf­ fen, bei dem gegenüber den bekannten Methoden mit gerin­ gem Aufwand reproduzierbare Ergebnisse erzielbar sind und mit dem auch nicht fahrbare Testobjekte geprüft werden können.

Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, eine Prüfvorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird der erste Teil dieser Aufgabe da­ durch gelöst, daß das Testobjekt stationär auf einer Plattform aufgestellt und gegenüber einer waagerechten Ebene ausgerichtet wird, das Testobjekt so ausgerüstet wird, daß die in seiner inneren und äußeren Konfiguration bei Betrieb auftretenden Strömungsverhältnisse und evtl. Temperaturverhältnisse vorliegen, das Testobjekt von vorn mit dem Strahl einer Schneekanone bei einer Umgebungstem­ peratur unter 0°C über eine definierte Zeit angeblasen wird und die im Testobjekt abgelagerte Menge der Schnee­ kristalle aus der Schneekanone bestimmt und bewertet wird.

Ein solches Verfahren kann sowohl zur Beurteilung eines fahrbaren Fahrzeuges als auch eines nicht fahrbaren Testobjektes, z. B. eines Vorderbaues eines Fahrzeuges, herangezogen werden. Fahrversuche mit allen damit in Ver­ bindung stehenden Unwägbarkeiten sind nicht erforderlich. Die Schneequalität ist durch die Einstellmöglichkeit an der Schneekanone in weiten Grenzen reproduzierbar. Die Bewertungsergebnisse entsprechen in hohem Maße sowohl beim Schneeansaugverhalten als auch hinsichtlich des Ab­ tauverhaltens den realen Verhältnissen beim Fahren eines Kraftfahrzeuges in lockerem Schnee.

Als definierte Zeit haben sich 20 min je Test als sinn­ voll herausgestellt.

Besonders gut reproduzierbare Ergebnisse lassen sich er­ reichen bei einer Umgebungstemperatur niedriger als -10°C, wobei das für die Schneekanone verwendete Wasser eine Temperatur von 0° bis 5°C aufweisen soll.

Eine Prüfvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht erfindungsgemäß aus einer das Testobjekt in Funk­ tionslage tragenden Plattform, einer in vorgesehener Fahrtrichtung des Testobjektes und von diesem in einem Abstand von 20 m bis 30 in angeordneten Schneekanone, die mit Mitte Düsenkranz auf einer gleichen Höhe wie das Zen­ trum des Testobjektes steht und deren Strahl so ausge­ richtet ist, daß die ausgeblasenen Schneekristalle vor dem Testobjekt über den Boden der Plattform streichen so­ wie aus Mitteln zum Abschirmen von seitlich einfallendem Wind.

Die Mittel zum Abschirmen von Wind bestehen vorteilhaft aus einem zeltartigen Tunnel im Bereich zwischen Schnee­ kanone und Testobjekt, dessen Durchgangsrichtung mit der Strahlrichtung der Schneekanone übereinstimmt.

Die Mittel zum Abschirmen von Wind können jedoch auch von einer oder von zwei parallel zur Strahlrichtung der Schneekanone aufgestellten Wänden gebildet sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend nä­ her beschrieben, wobei eine Zeichnung die erfindungsge­ mäße Vorrichtung in Seitenansicht zeigt.

Auf einer Plattform 1 in Form einer Rampe ist ein Testob­ jekt 2, nämlich ein Kraftfahrzeug, in Längs- und Quer­ richtung eben ausgerichtet befestigt. In einem Abstand a von 25 in ist vor dem Testobjekt 2 eine Schneekanone 3 so aufgestellt, daß die Mittellinie 4 des Düsenkranzes 5 auf das Zentrum des zu untersuchenden Testobjektes 2 trifft, wobei die Mittellinie 4 waagerecht und in Fahrtrichtung des Testobjektes 2 ausgerichtet ist. Durch eine Zuleitung 6 wird der Schneekanone 3 Wasser mit einer Temperatur zwischen 0° und 5°C zugeführt. Seitlichen Wind abschir­ mende Mittel 7, bestehend aus einem Zelt-Tunnel, dessen Wände parallel zu der Mittellinie 4 verlaufen und seit­ lich neben dem Testobjekt 2 angeordnet sind, erstrecken sich vom Bereich der Schneekanone 3 bis zu dem Testobjekt 2.

Die Prüfung des Schneeansaugverhaltens des Testobjektes 2 erfolgt bei einer Umgebungstemperatur, die -10°C oder niedriger ist, vorzugsweise an einer im freien errichte­ ten Prüfvorrichtung.

Vor Beginn des Prüfverfahrens ist das Testobjekt 2 in ei­ nen Zustand zu bringen, der dem Betriebszustand nahekommt oder diesen simuliert. So soll die Ansauggeschwindigkeit im Motorraumtrakt eines Kraftfahrzeuges sowie der Stau­ druck im Ansaugbereich von Heizung- und Lüftung eines Kraftfahrzeuges den Werten entsprechen, wie sie bei einem realen Kraftfahrzeug gegeben sind. Diese Werte können selbstverständlich durch Hilfsgeräte, z. B. durch elek­ trisch betriebene Lüfter erzeugt werden. Da Schneeablage­ rungen auch von der am Testobjekt 2 real auftretenden Temperatur abhängig sind, ist erforderlichenfalls auch die an einem Kraftfahrzeug real auftretende Temperatur zu erzeugen, wobei auch veränderbare Temperaturbereiche, z. B. in Analogie zur Erwärmung eines startenden Fahrzeuges, durchmessen werden können.

Danach wird das Testobjekt 2 mit dem Strahl der Schneeka­ none über eine Zeit von 20 min angeblasen. Dabei sollen die Schneekristalle vor dem Testobjekt 2 über den Boden der Plattform 1 streichen. Die nach dieser Zeit am Test­ objekt, z. B. im Rohluftteil eines Luftfilters und an der Filterpatrone des Ansaugtraktes einer im Kraftfahrzeug eingebauten Brennkraftmaschine angesaugte bzw. festge­ setzte Menge Schnee wird gewogen und kann so verglichen werden mit anderen Prüfergebnissen.

Als Testobjekt kann anstelle eines kompletten Kraftfahr­ zeuges auch nur dessen Vorderbau auf der Plattform aufge­ setzt sein, wobei die vollständigen Aggregate nicht ent­ halten sein müssen. Es reicht aus, wenn die zu beurtei­ lenden Aggregateteile in einer dem Betrieb analogen Art enthalten sind. So können innerhalb kurzer Zeit mehrere Prüfungen mit gut vergleichbaren Ergebnissen durchgeführt werden. Die Prüfungen sind unabhängig von Schneefall und geeigneten Straßen durchführbar. Die bei üblichen Stra­ ßenprüfungen bestehende Unfallgefahr entfällt.

Claims (6)

1. Verfahren zur Prüfung des Schneeansaugverhaltens von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Testobjekt (2) stationär auf einer Plattform (1) aufgestellt und gegenüber einer waagerechten Ebene ausgerichtet wird, das Testobjekt (2) so ausgerüstet wird, daß die in seiner inneren und äußeren Konfigu­ ration bei Betrieb auftretenden Strömungsverhält­ nisse und Temperaturverhältnisse vorliegen, das Testobjekt (2) von in Fahrtrichtung vorn mit dem Strahl einer Schneekanone (3) bei einer Umgebungs­ temperatur unter 0°C über eine definierte Zeit an­ geblasen wird und die im Testobjekt abgelagerte Menge der Schneekristalle aus der Schneekanone ge­ messen und bewertet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als definierte Zeit 20 min gelten.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Umgebungstemperatur niedriger als -10°C ist und für die Schneekanone (3) Wasser mit einer Temperatur von 0°C bis 5°C eingesetzt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach ei­ nem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekenn­ zeichnet durch eine das Testobjekt (2) in Funktions­ lage aufnehmenden Plattform (1), einer in vorgesehen­ ner Fahrtrichtung des Testobjektes (2) und von die­ sem in einer Abstand (a) von 20 m bis 30 m angeord­ neten Schneekanone (3), die mit Mitte Düsenkranz (5) auf einer gleichen Höhe wie das Zentrum des Testob­ jektes (2) steht und deren Strahl so ausgerichtet ist, daß die ausgeblasenen Schneekristalle vor dem Testobjekt (2) über den Boden der Plattform (1) streichen, sowie Mitteln (7) zum Abschirmen von seitlich einfallendem Wind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (7) zum Abschirmen von Wind aus einem zeltartigen Tunnel im Bereich zwischen der Schneeka­ none (3) und dem Testobjekt (2) besteht, wobei des­ sen Durchgangsrichtung mit der Strahlrichtung der Schneekanone (3) übereinstimmt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (7) zum Abschirmen von Wind von einer oder von zwei parallel zur Strahlrichtung der Schneekanone (3) aufgestellten Wänden gebildet sind.