Технологии измерений стимулируют развитие транспортных средств

May 02, 2023

Разработка автомобиля была бы невозможна без тщательных испытаний динамики автомобиля. Они предоставляют данные, которые будут использоваться при окончательной настройке шасси и характеристиках систем управления. Прохождение тестов ISO на стабильное поведение при вождении является фундаментальным требованием для развития неповторимого опыта вождения и чувства безопасности во время вождения, как для легковых автомобилей на дорогах общего пользования, так и для гоночных автомобилей в автоспорте. В то же время максимальный комфорт пассажиров с точки зрения шума и вибрации также является одной из главных задач.

Распространенный тест на динамику автомобиля возник 25 лет назад и был назван немецкой газетой «тестом на лося». В то время шведские СМИ продемонстрировали, что новая модель автомобиля может опрокинуться, если ей придется уклониться от внезапно появившегося лося. Хотя в большинстве стран лоси представляют собой меньшую проблему, водители вполне могут столкнуться с ситуацией, когда ребенок или машина, едущая задним ходом, неожиданно загораживают дорогу впереди. Маневр уклонения, который затем выполняет водитель, приведет к внезапному смещению груза. Чтобы автомобиль оставался устойчивым в таких ситуациях, он должен соответствовать стандарту ISO 3888-2, который требует прохождения теста VDA на смену полосы движения. Два дополнительных теста, которые необходимо пройти, прежде чем транспортное средство будет безопасно выведено на дорогу, включают в себя: поведение при движении по кругу в установившемся режиме и торможение на односторонней скользкой поверхности дороги при движении прямо. Для измерения характеристик автомобиля в этих тестах требуется технология, которая фиксирует продольную и поперечную скорость автомобиля. Эти тесты позволяют инженерам прогнозировать динамическое поведение автомобиля и оптимизировать его баланс и управляемость.

Kistler Group, Винтертур, Швейцария, предлагает датчик Correvit S-Motion для регистрации всех важных параметров движения. Оптическая технология измеряет угол скольжения, продольную и поперечную динамику (поперечное ускорение) для оценки поведения автомобиля во время установившегося кругового движения в соответствии с ISO 4138. Она также измеряет скорость рыскания, углы крена и тангажа, а также ускорение в трех осей, с расширенными динамическими испытаниями транспортных средств. Решение Correvit для оптических датчиков и датчиков движения является прямым, без трения, без скольжения и подходит для суровых условий. Оптическая технология Correvit сочетается с дополнительными данными от встроенного инерциального измерительного блока с шестью степенями свободы (IMU). Его технология объединения датчиков обеспечивает сигналы с низким уровнем шума. Полученное качество данных о скорости и угле скольжения обеспечивается прочным ядром оптического датчика. В отличие от датчиков Глобальной навигационной спутниковой системы (GNSS), технология Kistler Fusion не подвержена влиянию окружающих зданий и деревьев, что позволяет измерять точные данные при любых условиях без потери сигнала.

Новый датчик SF-Motion, разработанный для гоночных автомобилей, представляет эту технологию в меньшем корпусе, что позволяет легко монтировать датчик на кузове автомобиля без громоздких приспособлений. Его также можно полностью интегрировать в монокок гоночного автомобиля. Датчик также можно установить на каждое колесо, что позволяет точно измерить пробуксовку шины для быстрой оценки без корректирующих уравнений и вычислений. Точность измерений гарантируется методом заводской калибровки и сертификацией.

Разработка транспортных средств также опирается на датчики усилия на колесах (WFT). Эти колеса заменяют стандартный обод для измерения сил и моментов, действующих на пятно контакта шины. WFT — это многоосные 6-компонентные прецизионные измерительные системы, которые фиксируют три силы и момента на вращающемся колесе. Они предназначены для использования при разработке и тестировании комплектных шасси и компонентов шасси различных транспортных средств, таких как легковые автомобили, внедорожники, коммерческие автомобили, гоночные автомобили и промышленные автомобили. Измеренные данные колес позволяют разработчику транспортного средства точно и безопасно спроектировать транспортное средство, поскольку датчики устанавливаются непосредственно на границе между транспортным средством и дорогой. Между дорогой и ступицей колеса транспортного средства находятся только шина и механическая конструкция измерительного колеса. Высокая точность данных имеет решающее значение, поскольку WFT используются для разработки и определения размеров деталей, имеющих отношение к безопасности. Поэтому необходимы тщательные процедуры калибровки для обеспечения точности при измерении сил и моментов, а также угла и угловой скорости вращающегося колеса. Kistler предлагает аккредитованный калибровочный стенд для гексаподов, обеспечивающий соблюдение высоких стандартов качества в долгосрочной перспективе.