MEDAS: HORIBAs Höhensimulator realisiert RDE-Bestimmungen

1. November 2016


Basierend auf den wachsenden Ansprüchen an Emissionsprüfungen fordern neue gesetzliche Regelungen die weltweite Vergleichbarkeit von Abgaszertifikaten. Zudem schreiben sie Zertifizierungstests bis zu einer Höhe von 1.300 Metern vor, um den Unterschied zwischen den Ergebnissen von Prüfstand und Realfahrt-Tests (Real Driving Emissions; RDE) zu verringern. Aus diesem Grund beinhaltet die bald in Kraft tretende sogenannte Worldwide Harmonized Light-Duty Test Procedure (WLTP) im Homologationsprozess auch Höhen- und Kältetests, um Emissionen zu regulieren und die tatsächlichen Fahrtbedingungen präziser zu reproduzieren. Es gab bereits viele Versuche seitens der OEMs, den Höheneffekt auf Motorleistung und Emissionen mittels Computersimulationen, RDE und Höhentestkammern zu analysieren. HORIBA investiert kontinuierlich in die Erforschung und Entwicklung neuer Produkte, um seine Kunden zu unterstützen und die höchstmöglichen Standards in Bezug auf Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu realisieren. In Zusammenarbeit mit der Polytechnischen Universität Valencia (Universitat Politècnica de València, UPV) entwickelte HORIBA jetzt MEDAS (Mobile Efficient Dynamic Altitude Simulator), ein innovatives, flexibel einsetzbares Höhensimulationssystem zur Optimierung von Leistung und Emissionen bei der Motorentwicklung. Es debütierte erfolgreich während der diesjährigen Automotive Testing Expo Europe.

Tests auf hohem Niveau

Die Höhenlage eines Motors beeinflusst mehrere seiner Variablen. So reduziert beispielsweise ein geringerer Luftdruck die Luftdichte, was wiederum Auswirkungen auf Motorleistung und Emissionen hat. Außerdem verzögert sich der Start der Verbrennung abhängig von der Höhenlage, was den maximalen Zylinderinnendruck ebenso erhöht wie die mechanische Belastung, die auf die Zylinderwände wirkt.

„Die Abbildung realer Fahrsituationen im Labor gewinnt für Hersteller weltweit an Bedeutung“, sagt Dr. Stefan Bender, General Manager Automotive Test Systems, HORIBA Europe GmbH. „Mit MEDAS bieten wir unseren Kunden eine fortschrittliche Lösung für Forschung und Entwicklung bei der Motorenoptimierung, die schnelle, kosteneffiziente Prüfvorgänge mit erhöhter Messzuverlässigkeit realisiert.“

MEDAS ist in der Lage, bei einem Motor den zur Nachbildung der Höhenbedingungen nötigen Ansaug- und Abgasdruck zu erzeugen. Es simuliert Vakuum- und Überdruck-Verhältnisse und bildet Höhenlagen vom Meeresspiegel-Level bis zu 5.000 Metern nach. Diese Werte decken die Höhentestanforderungen der meisten Anwendungen im Pkw bis zu einer durchschnittlichen Anzahl von Lastwagen ab. Die regulierbare Temperatur ist abhängig von dem jeweiligen Betriebsmodus „Vakuum“ oder „Überdruck“. Sie kann ohne zusätzliches Kühlmittel auf maximal 30 °C unter Umgebungstemperatur heruntergekühlt werden.

Erfüllung rechtlicher Bestimmungen

Nach der Durchführung von Charakterisierungstests analysierten HORIBA und die UPV mit Hilfe von MEDAS Leistung und Emissionen bei einem Dieselmotor auf unterschiedlichen Höhen während verschiedener Fahrzyklen, wie dem Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) und dem Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicle Test Cycle (WLTC). Dabei demonstrierte der Höhensimulator seine Fähigkeit, präzise Druck- und Temperaturbedingungen in einer Vielzahl von reproduzierten Höhenlagen zu liefern. Die Ergebnisse zeigen einen Bedarf an neuen Strategien für die Motorsteuerung, um die rechtlichen Beschränkungen auf unterschiedlichen Höhenlagen einzuhalten. Genau aus diesem Grund ist es wichtig, nützliche, für Betriebsbedingungen im Niederdruck- und Niedertemperaturbereich ausgelegte Prüfgeräte wie MEDAS liefern zu können.


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