DE19630304B4

DE19630304B4 - Method for testing the snow suction behavior of motor vehicles and test device for carrying out this method

Info

Publication number: DE19630304B4
Application number: DE19630304A
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl.-Ing. Koch; Günter Dipl.-Ing. Erlenkamp (FH)
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 1996-07-26
Filing date: 1996-07-26
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2016-07-27
Also published as: FI973097A7; FI117215B; NO973078D0; FI973097A0; SE9702653D0; SE9702653L; NO319509B1; NO973078L; DE19630304A1; SE517642C2

Abstract

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 Konfiguration bei Betrieb auftretenden Strömungsverhältnisse und Temperaturverhältnisse vorliegen, das Testobjekt (2) von in Fahrtrichtung vorn mit dem Strahl einer Schneekanone (3) bei einer Umgebungstemperatur unter 0°C über eine definierte Zeit angeblasen wird, wobei die Mitte des Düsenkranzes (5) der Schneekanone (3) auf gleicher Höhe wie das Zentrum des Testobjektes (2) steht und deren Strahl so ausgerichtet ist, dass die ausgeblasenen Schneekristalle vor dem Testobjekt (2) über den Boden der Plattform (1) streichen, und die im Testobjekt abgelagerte Menge der Schneekristalle aus der Schneekanone (3) gemessen und bewertet wird.Method for testing the snow suction behavior of motor vehicles, characterized in that a test object (2) is set up stationary on a platform (1) and aligned with respect to a horizontal plane, the test object (2) is equipped in such a way that it is configured in its inner and outer configuration When the flow and temperature conditions occur during operation, the test object (2) is blown from the front in the direction of travel with the jet of a snow cannon (3) at an ambient temperature below 0 ° C for a defined time, with the center of the nozzle ring (5) of the snow cannon ( 3) is at the same height as the center of the test object (2) and its beam is oriented so that the blown-out snow crystals in front of the test object (2) sweep across the floor of the platform (1) and the amount of snow crystals deposited in the test object the snow cannon (3) is measured and evaluated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung des Schneeansaugverhaltens von Kraftfahrzeugen sowie eine Prüfvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for testing the snow suction behavior of motor vehicles and a test device to carry out this Process.

Bei jedem neuen Modell eines Kraftfahrzeuges ist neben anderen Untersuchungen festzustellen, wie sich die Funktionsteile, 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 trockenem frisch gefallenen Schnee bedeckten Fahrbahn in relativ 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.With every new model of a motor vehicle among other tests it must be determined how the functional parts, especially the air intake tract for engine, ventilation and heating in case of snow behaves. For this, snow suction tests are carried out. A well-known method is that a Test vehicle on a field covered with dry freshly fallen snow Roadway at a relatively short distance behind another vehicle in its whirled up snow train at about 50 to 70 km / h over a Distance of about 30 km. The The amount of snow deposited in the intake tracts can be assessed and is a measure of the snow suction behavior of the tested motor vehicle.

Derartige Prüfungen sind relativ aufwendig und die Ergebnisse 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.Such tests are relatively complex and the results are not sufficiently reproducible because the amount of snow, the snow quality that Temperature and wind conditions are not the same every time you try. Only roadworthy vehicles can be used tested where the development process is well advanced and Any necessary changes to the vehicle that can be derived from the test are very expensive require.

Nach DE 37 10 749 ist ein Prüfstand zur Simulation von Ablagerungen von in gasförmigen Medien enthaltenen Fremdstoffen an Funktionsteilen in Strömungssystemen, insbesondere in Luftansaugsystemen von Brennkraftmaschinen bekannt, wobei das in einer Strömungsstrecke eine Prüfstrecke 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 Azetylen Ruß als Fremdstoff in die Prüfstrecke eingebracht wird. Die Ablagerungen des Rußes lassen Rückschlüsse auf das Funktionsverhalten des Funktionsteiles zu. Ein solcher Prüfstand ist zwar zur Simulation der Ablagerung von staubartigen Feststoffen in Strömungssystemen geeignet. Zur Beurteilung von Schneeablagerungen und des Schneeansaugverhaltens von Kraftfahrzeugen eignet er sich jedoch nicht, da bei Schneeablagerungen auch die Besonderheiten des partiellen Festfrier- und Tauvorganges am Testobjekt zu berücksichtigen sind.To DE 37 10 749 A test stand for simulating deposits of foreign substances contained in gaseous media on functional parts in flow systems, in particular in air intake systems of internal combustion engines, is known, the functional part forming a test section in a flow path being acted upon by a foreign substance that can be introduced upstream into the medium, and the functional part itself of the test section and upstream of this test section is introduced into the test section by burning acetylene soot as a foreign substance. The deposits of the soot allow conclusions to be drawn about the functional behavior of the functional part. Such a test bench is indeed suitable for simulating the deposition of dust-like solids in flow systems. However, it is not suitable for assessing snow deposits and the snow suction behavior of motor vehicles, since in the case of snow deposits the special features of the partial freezing and thawing process on the test object must also be taken into account.

Mit US 4,799,390 ist eine Vorrichtung zum Testen des Verhaltens von selbst angetriebenen Fahrzeugen bei Schneewetter beschrieben. Diese bekannte Vorrichtung besteht aus einem geschlossenen Windkanal, in dessen Luftkreislauf ein Kühlaggregat zum Kühlen der umlaufenden Luft unter den Gefrierpunkt von Wasser vorgesehen ist und der eine Testkammer aufweist, in welcher das zu prüfende Fahrzeug aufgestellt ist und von der gekühlten Luft angeblasen wird. Vor dem zu prüfenden Fahrzeug ist eine Einrichtung zum Zerstäuben von Wasser angebracht. Das in den kalten Luftstrom eingesprühte Wasser gelangt in gefrorenem Zustand auf das zu prüfende Fahrzeug und läßt so Rückschlüsse auf das Verhalten des Fahrzeuges bei Schneewetter zu.With US 4,799,390 describes a device for testing the behavior of self-propelled vehicles in snowy weather. This known device consists of a closed wind tunnel, in the air circuit of which a cooling unit is provided for cooling the circulating air below the freezing point of water and which has a test chamber in which the vehicle to be tested is set up and blown by the cooled air. A device for atomizing water is installed in front of the vehicle to be tested. The water sprayed into the cold air stream reaches the vehicle under test in the frozen state and thus allows conclusions to be drawn about the behavior of the vehicle in snowy weather.

Bei dieser Vorrichtung ist neben dem großen apparativen Aufwand von Nachteil, daß sich in dem erforderlichen geschlossenen Kreislauf des Windkanals die von der Wasserzerstäubungseinrichtung erzeugten Eispartikel an Luftumlenkeinrichtungen und am Gebläse des Windkanals festsetzen. Die reproduzierbare Prüfung eines Schneeansaugverhaltens am Fahrzeug wird damit erheblich erschwert.This device is next to the large apparatus The disadvantage of that effort in the required closed loop of the wind tunnel from the water atomization facility generated ice particles on air deflection devices and on the fan of the wind tunnel fix. The reproducible test of snow suction behavior on This makes the vehicle considerably more difficult.

Eine im Prinzip gleichartige Vorrichtung, wie vorab beschrieben, ist mit US 5,445,320 A bekannt gemacht. Hier sind in der Prüfkammer des Windkanals beidseits vor dem zu prüfenden Fahrzeug Schneekanonen aufgestellt.A device of the same type in principle, as described above, is also included US 5,445,320 A made known. Here, snow cannons are installed in the test chamber of the wind tunnel on both sides in front of the vehicle to be tested.

Nachteilig ist auch hier neben dem großen apparativen Aufwand, daß die Ablagerung von Schnee an den Luftumleitungen und dem Gebläse des Windkanals die reproduzierbare Prüfung des Schneeansaugverhaltens am Fahrzeug erschweren.A disadvantage here is also that large apparatus Effort that the Deposition of snow on the air diversions and the fan of the wind tunnel the reproducible test of snow suction behavior on the vehicle.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Prüfung des Schneeansaugverhaltens von Kraftfahrzeugen zu schaffen, bei dem gegenüber den bekannten Methoden mit geringem Aufwand reproduzierbare Ergebnisse erzielbar sind und mit dem auch nicht fahrbare Testobjekte geprüft werden können.The object of the invention is a Test procedure to create the snow suction behavior of motor vehicles at opposite the known methods reproducible results with little effort are achievable and can also be used to test non-mobile test objects can.

Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, eine Prüfvorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens zu schaffen.It is a further object of the invention a test fixture to carry out to create such a process.

Erfindungsgemäß wird der erste Teil dieser Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the first part of this task solved by a method with the features of claim 1.

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 Verbindung 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 Abtauverhaltens den realen Verhältnissen beim Fahren eines Kraftfahrzeuges in lockerem Schnee.Such a procedure can both to assess a mobile vehicle as well as not mobile test object, e.g. B. one Front structure of a vehicle. driving tests with all related imponderables are not necessary. The snow quality is through the setting option reproducible within wide limits on the snow cannon. The evaluation results correspond to a high degree both in terms of snow suction behavior and defrosting behavior the real conditions when driving a motor vehicle in loose snow.

Als definierte Zeit haben sich 20 min je Test als sinnvoll herausgestellt.The defined time is 20 min found to be useful for each test.

Besonders gut reproduzierbare Ergebnisse lassen sich erreichen bei einer Umgebungstemperatur niedriger als –10°C, wobei das für die Schneekanone verwendete Wasser eine Temperatur von 0° bis 5°C aufweisen soll.Get particularly reproducible results reach themselves at an ambient temperature lower than -10 ° C, whereby that for the snow cannon used water have a temperature of 0 ° to 5 ° C should.

Eine Prüfvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht erfindungsgemäß aus einer das Testobjekt in Funktionslage tragenden Plattform, einer in vorgesehener Fahrtrichtung des Testobjektes und von diesem in einem Abstand von 20 m bis 30 m angeordneten Schneekanone, die mit Mitte Düsenkranz auf einer gleichen Höhe wie das Zentrum des Testobjektes steht und deren Strahl so ausgerichtet ist, dass die ausgeblasenen Schneekristalle vor dem Testobjekt über den Boden der Plattform streichen, sowie aus Mitteln zum Abschirmen von seitlich einfallendem Wind.According to the invention, a test device for carrying out this method consists of a platform carrying the test object in its functional position, and a test object in the intended direction of travel and from this at a distance of 20 m to 30 m, the snow cannon is positioned at the same height as the center of the test object with the center of the nozzle ring and the jet of which is oriented such that the blown-out snow crystals sweep across the floor of the platform in front of the test object, as well as means for shielding against side wind.

Die Mittel zum Abschirmen von Wind bestehen vorteilhaft aus einem zeltartigen Tunnel im Bereich zwischen Schneekanone und Testobjekt, dessen Durchgangsrichtung mit der Strahlrichtung der Schneekanone übereinstimmt.The means to shield the wind advantageously consist of a tent-like tunnel in the area between Snow cannon and test object, its direction of passage with the beam direction the snow cannon matches.

Die Mittel zum Abschirmen von Wind können jedoch auch von einer oder von zwei parallel zur Strahlrichtung der Schneekanone aufgestellten Wänden gebildet sein.The means to shield the wind can however also one or two parallel to the beam direction of the snow cannon erected walls be educated.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend näher beschrieben, wobei eine Zeichnung die erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitenansicht zeigt.An embodiment of the invention is closer below described, wherein a drawing of the device according to the invention shows in side view.

Auf einer Plattform 1 in Form einer Rampe ist ein Testobjekt 2, nämlich ein Kraftfahrzeug, in Längs- und Querrichtung eben ausgerichtet befestigt. In einem Abstand a von 25 m 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 abschirmende Mittel 7, bestehend aus einem Zelt-Tunnel, dessen Wände parallel zu der Mittellinie 4 verlaufen und seitlich neben dem Testobjekt 2 angeordnet sind, erstrecken sich vom Bereich der Schneekanone 3 bis zu dem Testobjekt 2.On one platform 1 in the form of a ramp is a test object 2 , namely a motor vehicle, attached aligned in the longitudinal and transverse directions. At a distance of 25 m is in front of the test object 2 a snow cannon 3 positioned so that the center line 4 of the nozzle ring 5 to the center of the test object to be examined 2 hits, with the midline 4 horizontal and in the direction of travel of the test object 2 is aligned. Through a supply line 6 becomes the snow cannon 3 Water supplied with a temperature between 0 ° and 5 ° C. Side wind shielding means 7 , consisting of a tent tunnel, the walls of which are parallel to the center line 4 run and to the side of the test object 2 are arranged, extend from the area of the snow cannon 3 up to the test object 2 ,

Die Prüfung des Schneeansaugverhaltens des Testobjektes 2 erfolgt bei einer Umgebungstemperatur, die –10°C oder niedriger ist, vorzugsweise an einer im freien errichteten Prüfvorrichtung.The test of the snow suction behavior of the test object 2 is carried out at an ambient temperature which is -10 ° C or lower, preferably on an outdoor test device.

Vor Beginn des Prüfverfahrens ist das Testobjekt 2 in einen Zustand zu bringen, der dem Betriebszustand nahekommt oder diesen simuliert. So soll die Ansauggeschwindigkeit im Motorraumtrakt eines Kraftfahrzeuges sowie der Staudruck 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 elektrisch betriebene Lüfter erzeugt werden. Da Schneeablagerungen 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.The test object is before the test procedure begins 2 to bring them into a state that comes close to or simulates the operating state. For example, the intake speed in the engine compartment of a motor vehicle and the dynamic pressure in the intake area of the heating and ventilation of a motor vehicle should correspond to the values that exist in a real motor vehicle. These values can of course by auxiliary devices, for. B. generated by electrically operated fans. Because snow deposits also depend on the test object 2 real occurring temperature are dependent, if necessary, the real temperature occurring on a motor vehicle is to be generated, with variable temperature ranges, z. B. in analogy to the heating of a starting vehicle, can be measured.

Danach wird das Testobjekt 2 mit dem Strahl der Schneekanone 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 Testobjekt, z. B. im Rohluftteil eines Luftfilters und an der Filterpatrone des Ansaugtraktes einer im Kraftfahrzeug eingebautenm Brennkraftmaschine angesaugte bzw. festgesetzte Menge Schnee wird gewogen und kann so verglichen werden mit anderen Prüfergebnissen.Then the test object 2 blown with the jet of the snow cannon over a period of 20 min. The snow crystals should be in front of the test object 2 across the bottom of the platform 1 to brush. After this time on the test object, e.g. B. in the unfiltered air part of an air filter and on the filter cartridge of the intake tract of an internal combustion engine installed or fixed amount of snow is weighed and can thus be compared with other test results.

Als Testobjekt kann anstelle eines kompletten Kraftfahrzeuges auch nur dessen Vorderbau auf der Plattform aufgesetzt sein, wobei die vollständigen Aggregate nicht enthalten sein müssen. Es reicht aus, wenn die zu beurteilenden 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 Straßenprüfungen bestehende Unfallgefahr entfällt.As a test object, instead of one complete motor vehicle only its front structure on the platform be put on, whereby the complete aggregates do not contain have to be. It is sufficient if the aggregate parts to be assessed in one analogous to the operation are included. So can be done in a short time several exams with comparable results. The exams are independently feasible from snowfall and suitable roads. The existing one for the usual road tests There is no risk of an accident.

Claims

Method for testing the snow suction behavior of motor vehicles, characterized in that a test object ( 2 ) stationary on a platform ( 1 ) set up and aligned with a horizontal plane, the test object ( 2 ) is equipped in such a way that the flow conditions and temperature conditions occurring in its inner and outer configuration during operation are present, the test object ( 2 ) from the front in the direction of travel with the beam of a snow cannon ( 3 ) is blown at an ambient temperature below 0 ° C for a defined time, with the center of the nozzle ring ( 5 ) the snow cannon ( 3 ) at the same height as the center of the test object ( 2 ) and whose beam is oriented so that the blown-out snow crystals in front of the test object ( 2 ) over the bottom of the platform ( 1 ), and the amount of snow crystals deposited in the test object from the snow cannon ( 3 ) is measured and evaluated.

A method according to claim 1, characterized in that as defined time 20 min apply.

A method according to claim 1 and 2, characterized in that the ambient temperature is lower than -10 ° C and for the snow cannon ( 3 ) Water with a temperature of 0 ° C to 5 ° C is used.

Device for carrying out the method according to one or more of claims 1 to 3, characterized by a test object ( 2 ) Functional platform ( 1 ), one in the intended direction of travel of the test object ( 2 ) and from this at a distance (a) of 20 m to 30 m arranged snow cannon ( 3 ), as well as funds ( 7 ) to shield wind from the side.

Device according to claim 4, characterized in that the means ( 7 ) to shield wind from a tent-like tunnel in the area between the snow cannon ( 3 ) and the test object ( 2 ) exist, the direction of passage with the beam direction of the snow cannon ( 3 ) matches.

Device according to claim 4, characterized in that the means ( 7 ) to shield wind from one or two parallel to the beam direction of the snow cannon ( 3 ) walls are formed.