FKFS und Universität Stuttgart weihen drei neue Fahrzeug- und ­Motorenprüfstände ein

Werkstoffe 08. 06. 2019
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Testen der nächsten Generation: Mit drei neuen Prüfeinrichtungen richten das Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart (FKFS) und das Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen (IVK) der Universität Stuttgart ihren Fokus konsequent auf Technologien für das Automobil der Zukunft. Im Rahmen einer Festveranstaltung am 23. Mai 2019 wurden die neuen Prüfstände eingeweiht und waren erstmals in Aktion zu erleben.

Elektromobilität, Hybridantriebe, automatisiertes und autonomes Fahren: Zur Entwicklung und Erprobung dieser Technologien für die gegenwärtige und zukünftige ­Mobilität sind die drei hochmodernen Neuzugänge unter den Instituts-Prüfständen ausgerichtet. Sie wurden gemeinsam von FKFS und IVK entwickelt und realisiert – ein Prozess, in den zahlreiche innovative Ansätze aus beiden Instituten einflossen. Am 23. Mai startete nun offiziell der Forschungs- und Testbetrieb auf den zum Teil europaweit einzigartigen Prüf­einrichtungen. Für die Institute sind diese Investitionen – nach der umfassenden Modernisierung des Windkanals im Jahr 2014 und mehrfachen Erweiterungs- und Neubauten am Stuttgarter Pfaffenwaldring – ein weiterer Meilenstein ihrer strategischen Ausrichtung auf die Mobilität von morgen, so Prof. Dr.-Ing. Hans-Christian Reuss, aktueller Vorstandsvorsitzender am FKFS und geschäftsführender Direktor des IVK.

Hochleistungs-­Elektroantriebsstrang-Prüfstand (HEP)

Mit zwei Radmaschinen und einer Antriebsmaschine ist der neue Hochleistungs-Elektroantriebsstrang-Prüfstand zur Erprobung von kompletten E-Antrieben oder ­einzelnen Komponenten hoch flexibel aufgebaut. Um zukünftige Anforderungen für ­elektrische Antriebsstränge in Bezug auf Leistung, Drehzahlen und Spannungslage zu erfüllen, wurde der Prüfstand auf wegbereitende Kenndaten ausgelegt. So erfolgt die Energieversorgung der Prüflinge durch einen leistungsfähigen Batteriesimulator für Spannungsebenen bis 1000 Volt. Neben der Antriebsapplikation und Funktionsentwicklung sind auf dem neuen Prüfstand dynamische Belastungstests und Dauererprobungen möglich. Zudem können Wirkungsgrad- und Systemvermessungen mit hochpräziser Leistungsmesstechnik und Parameteridentifikation von E-Maschinen dargestellt werden. Der neue Prüfstand wird außerdem die Erprobung von hoch verfügbaren Antrieben im automatisierten Fahrzeug unter realistischen Lastkollektiven und Ausfallszenarien ermöglichen.

Hybridmotorenprüfstand

Der Hybridmotorenprüfstand übernimmt eine Doppelrolle und leistet darin einen Beitrag zur Einhaltung der CO2-Ziele: Einerseits verfügt der neue Hybridmotorenprüfstand über Belastungseinrichtungen, die Verbrennungsmotoren im Hybridbetrieb simulieren, inklusive einer Anlage zur gesetzkonformen Abgasanalyse. Andererseits lässt sich der Antriebsstrang unter Belastung mit leistungsstarken elektrischen Verbrauchern erproben, wobei verschiedenste Messtechniken zur ­Online-Analyse limitierter Schadstoffkomponenten eingesetzt werden. Mit dem neuen Hybridmotorenprüfstand kann so das Emissionsverhalten von Hybridantriebssträngen in einem sehr frühen Stadium getestet und beurteilt werden. Außerdem sind die Institute damit in der Lage, komplette Entwicklungsprozesse von Hybridsystemen zu beschreiben, von der Funktionsentwicklung über die Modellierung des ­Rohemissionsverhaltens und der Umsetzungswirkungsgrade des Abgasnachbehandlungssystems bis hin zur ­Parametrierung und Validierung des fertigen Systems unter stationären Bedingungen ­sowohl in gesetzlichen als auch in realen Prüfzyklen.

Fahrzeugdynamik-Prüfstand

Der neue Prüfstand für die ­Fahrzeugdynamik steht für ein modernes, innovatives Testkonzept, das in Europa bislang einzigartig ist: Erstmals lassen sich damit längs-, quer- und vertikaldynamische Fahrzeug­eigenschaften unter Laborbedingungen untersuchen – und dies nicht nur isoliert, sondern auch ganzheitlich mit einer detaillierten und reproduzierbaren Betrachtung der Wechselwirkungen. Das eröffnet ein breites Anwendungsspektrum für aktuelle und zukünftige Technologien, von der Unterstützung des klassischen Fahrversuchs bis hin zur Erprobung des Zusammenspiels von neuartigen Antriebs- und Fahrwerkskonzepten. So können beispielsweise Assistenzsysteme, aktive Lenk- und Fahrwerksysteme oder integrierte Fahrdynamikregelsysteme weiterentwickelt, erprobt und zertifiziert werden. Zudem ist auf dem neuen Prüfstand das Testen von Funktionen aus dem Bereich der Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) oder dem autonomen Fahren unter sicheren Bedingungen möglich.

Text zum Titelbild: Fahrzeugdynamikprüfstand (Bild: Ulrich Wittke/FKFS)

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