Fahrdynamik

Consulting & Entwicklung

für Motorsport und High-Performance Anwendungen

  • innovative Entwicklungen
  • Sensitivitätsgerechte Zielentwicklung
  • Standortbestimmung und Sensitivitätsanalyse
  • Systemdefinition
  • Eigenschaftsentwicklung
Streckeneinsatz für die Formel E mit dem e-tron FE07; Lucas di Grassi fährt im Sonnenuntergang seine letzten Runden auf der Teststrecke im spanischen Almeria; In der Fahrdynamik und Reifen-Analyse und Modellierung ist die Auswertung von Daten essentiell um die gebildeten Modelle korrekt parametrieren und Validieren zu können.
Assignemt auf einem Streckeneinsatz zur Auswertung von Messdaten und Parametrierung von Modellen

Case Study: Analyse der Sensitivität des lokalen Griplevels auf die Rundenzeit eines Rennfahrzeugs

  • zur Evaluation von Performance Parametern wird die Sensitivität einer Änderung auf die Rundenzeit Strecken-spezifisch lokal berechnet
  • Durch die selektive Gewichtung der Performance Indikatoren wird sichergestellt dass eine Optimierung effektiv wirkt, und somit einen Vorteil gegenüber einer statistischen Auswertung indirekter Indikatoren bringt
  • Dadurch kann das Fahrzeug zielgerichtet eingestellt bzw. optimiert werden
influence of front and rear grip as normalized laptime multiple for different track sectors;
Rundenzeitsensitivität eines lokalen Gripverlustes für die Vorder- bzw. Hinterachse, aufgetragen über die Streckendistanz


Reifenmodellierung

Entwicklung eines Reifenmodells unter Berücksichtigung der Contact-Patch Geometrie und des Kontaktdrucks.
Durch Glasplattenmessung wurden unter verschiedenen Lastbedingungen die Geometrie des Kontaktpatches bestimmt.

Layout eines Prüfstands zur Bestimmung der Größe und der Form eines Reifen-Contact-Patches; Layout of a test bench to determine size and shape of tire contact patches
Layout eines Prüfstands zur Bestimmung der Größe und der Form eines Reifen-Contact-Patches

Diese Kontur wurde anhand eines mathematischen Modells gefittet und konnte somit unter Berücksichtung von Sturz, Radlast, Reifendruck und Seitenkraft die Geometrie des Contact Patches berechnen.

Contact Patch measurement of a racing tire with overlay of a contact patch model and the identified outline of the measured contact patch
Overlay of the calculated contact patch geometry (green) with the test bench image and identified CP (red); positions for analysis of deviations are given in blue


Diese Geometrie (basierend auf der Idee der RMOD-K formula) wurde verwendet um im nächsten Schritt die Druckverteilung im Contact Patch zu berechnen.

Contact Patch pressure of a racing car tire, calculated by an empiracal tire model, using this contact patch within a brush tire approach;
3D plot for the pressure distribution σz on a 71×71 grid


Weiterführend lässt sich diese Druckverteilung in der Berechnung eines Bürstenmodells verwenden um die Reifenkräfte und die Momente um den Contact-Patch zu berechnen.

Nominalized lateral force for a brush tire model with a discrete contact patch, Normalisierte Haftungs-Schlupf-Kurve eines Reifen Bürstenmodells mit diskretem Kontakt Patch
Normalized force-slip curves
Aligning moment for a tire, calculated from a brush tire model using a discrete contact patch model
Normalized aligning moment
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