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• FSB1                             

• FSB2

Der auf einer hydraulischen Shaker- bzw. Stempelanlage zum Einsatz kommende, von uns entwickelte und zum Partent angemeldete flexible Prüfstand ermöglicht die Durchführung realitätsgetreuer Untersuchungen an Komponenten im Gesamtsystem Auto.

Unsere Erfindung dient der Untersuchung der Wechselwirkung einer Karosserie und eines zu prüfenden Bauteils, insbesondere eines Dachsystems.

Die Karosserie eines Cabrios wird dabei als Leiterrahmen mit verstellbaren Elementen nachgebildet, bezeichnet mit Flexibler Shaker Typ1, oder kurz FSB1. Für alle weiteren Fahrzeuge, wie Limousinen, SUVs, Kompaktwagen usw. haben wir den FSB2 entwickelt. Bei beiden Prüfständen liegt der Hauptfokus darin, Komponenten in der richtigen dynamischen Umgebung zu testen.

Es soll sichergestellt werden, dass auch das Resonanzverhalten und damit die Beanspruchung des Testobjekts der späteren Verwendung entspricht.

Am Beispiel der Cabriodächer möchten wir im Anschluß den Grundgedanken näher erörtern.

Problembehandlung

Die Entwicklung von Karosserie und Dachsystem verläuft meist unabhängig voneinander, sodass sich Zulieferer und OEM (Fahrzeughersteller) hauptsächlich auf eigene Systeme konzentrieren. Somit kommt es zu einer fehlenden Berücksichtigung der Schnittstellen.

Die dynamische Auslegung erfolgt fast immer in starrer Umgebung ("starrer Bock" oder Karosserieausschnitte), die zu einer Verfälschung der Ergebnisse führt.

Die Dacheigenfrequenzen gegen starr liegen meist im Bereich von 20-30Hz und fallen im Gesamtfahrzeug in der Regel mit den globalen Moden zusammen, die deutlich niedriger liegen. Dadurch ergibt sich bei der gleichen Anregung (z.B. gemessen am Verdeckhauptlager) ein komplett anderes Ergebnis.

Anforderungen 

Unserer Auffassung nach muss ein Prüfstand für Cabrio-Dachsysteme die folgenden Anforderungen erfüllen:

• Die ersten globalen Schwingungsformen sollen dem Gesamtfahrzeug entsprechen.
• Die erste Torsions- und Biegeeigenfrequenz soll in dem Frequenzband von 12 bis 25 Hz einstellbar sein.
• Die Aufbaumoden (z.B. Nicken, Wanken, Gieren) sollen unter 7 Hz liegen.
• Die Torsionssteifigkeit und die Trimmed-Body-Masse soll dem Realfahrzeug entsprechen.
• Montage aller Dachsysteme soll ermöglicht werden.
• Der Prüfstand soll mehrere Fahrzeugleben ertragen können.
• Der Prüfstand soll kostengünstig und einfach zu warten sein.
• Die Versuche sollen auf einer üblichen Vierstempelanlage durchführbar sein.

Möglichkeiten

Unser Prüfstand ist, durch ständige Weiterentwicklung, in der Lage die Anforderungen zu bewältigen und Gesamtfahrzeugbedingungen realitätsgetreu darzustellen und somit Scheuerstellen (Whitemarks) in der Ablage und NVH-Probleme abzuprüfen. Zusätzlich können weitere Tests durchgeführt werden:

• NVH- und S&R-Verhalten in der Klimakammer
• Dauerläufe
• Auswirkungen des Dachausschnitts von Panoramadächern auf die Karosseriesteifigkeit
• Entwicklung von Dachsystemen mit möglichst geringen Steifigkeitsabfall

Für diese Tests stehen die zwei selbstentwickelten Prüfstände FSB1 und FSB2 bereit.

Die Grundrahmen der beiden Prüfständkonzepte können auch für weitere Komponenten benutzt werden.

Grundsätzlich macht es Sinn alle Baugruppen zu betrachten, deren statisches und dynamisches Verhalten sich unter Gesamtfahrzeugbedingungen ändert.

Neben Cabrio-, Schiebe- und Panoramadächer sind z.B. interessant:

• Türen und Klappen
• Instrumenttafeln
• Lenksysteme
• Spoiler (je nach Integrationskonzept)
• Sitze

Der Prüfstand soll es vor allem den Zulieferern ermöglichen ihre Produkte unter realistischen Annahmen zu entwickeln. Ohne auf meist rare und teure Karosserien angewiesen zu sein, kann schon in den ersten Phasen der Entwicklung das Konzept zuverlässig abgesichert werden.