Zentrale Infrastruktur im Automotive Center ist ein Rollenprüfstand mit 2-Achs-Antrieb (150 kW je Achse) und ein dynamischer Motorprüfstand (370 kW). Mit einer elektrischen Quelle-Senke (100kW) können Akkusysteme zyklisch belastet werden, aber auch Hybrid- und Elektroantriebe ohne eigenes Akkusystem sowohl am Rollen- als auch am Motorprüfstand betrieben werden.
Reale Fahrsituationen können an beiden Prüfständen teilweise automatisiert abgebildet werden. Die gewonnenen Fahrdaten können über Data-Mining analysiert und aufbereitet werden. Die Versuche werden durch Multidomain Simulationen begleitet.
Neben Personenkraftwagen und leichte Nutzfahrzeugen werden auch EBikes untersucht. Ziele der Untersuchungen sind unter anderem die Optimierung des Antriebsstrangs und der Energiewandlung. Insbesondere steht ein vorausschauendes Energiemanagement im Fokus.
Ansprechpartner:
Institut für Fahrzeugsystemtechnik
Motor- und Rollenprüfstand
Motorprüfstand
Kernstück des Motorprüfstands ist ein Asynchron-Elektromotor als Bremse. Er bietet eine maximale Leistung von 370 kW und ein maximales Drehmoment von 900 Nm bei einer Nenndrehzahl von 4.000 U/min. Die Maximaldrehzahl beträgt 8000 U/min. Da das maximale Drehmoment bereits bei niedrigsten Drehzahlen zur Verfügung steht, können auf dem Prüfstand auch Hybridantriebe untersucht werden. Neben dem stationären Anfahren von Motorbetriebspunkten besteht auch die Möglichkeit des dynamischen Motorbetriebs. So können beispielsweise zertifizierungsrelevante Fahrzyklen auf dem Motorprüfstand durchfahren werden. Konditionierungssysteme für Kühlmittel, Motoröl und Kraftstoff ermöglichen kontrollierbare und reproduzierbare Messungen. Das Prüfstandsautomatisierungssystem erlaubt die Planung von komplexen Messabläufen.
Technische Daten
- Leistung: 370 kW
- Drehmoment: 900 Nm
- Nenndrehzahl: 4000 U/min
- Maximaldrehzahl: 8000 U/min
- Massenträgheitsmoment: 0,9 kg∙m2
- Automatisierung: Morphee
- Konditionierungssysteme für Kühlmittel, Öl und Kraftstoff
Ein Indiziersystem zur zeitaufgelösten Druckmessung in den Zylindern erlaubt vielfältige thermodynamische Untersuchungen. So geben Brennverlaufsanalysen einen Einblick in die motorische Verbrennung, die entscheidend für die Effizienz und den Schadstoffausstoß von Verbrennungsmotoren ist.
Forschung und Kooperationen
Die Leistungsdaten der Motorbremse erlauben den Einsatz des Motorprüfstands bei nahezu allen Pkw-Motoren bis hin zu leichten Nfz-Motoren.
Neben dem Einsatz in der Lehre steht der Motorprüfstand für gemeinsame
Forschungs- und Kooperationsprojekte mit der Industrie zur Verfügung.
Durch
die umfangreiche Messtechnik und das Automatisierungssystem Morphee
können komplexe Versuchsabläufe durchgeführt werden. Es sind sowohl ein
stationärer als auch ein dynamischer Motorbetrieb möglich, was ein
breites Anwendungsgebiet für die Bearbeitung unterschiedlichster
Fragestellungen eröffnet.
Ansprechpartner:
Institut für Fahrzeugsystemtechnik
Rollenprüfstand
Der Rollenprüfstand der Hochschule Ulm eignet sich zum Nachfahren dynamischer Testzyklen mit Personenkraftwagen und leichten Nutzfahrzeugen mit einer Achslast bis zu zwei Tonnen. In Kombination mit der an der Hochschule Ulm praktizierten Methoden der Fahrdatenaufzeichnung im Realbetrieb können beliebige Strecken reproduzierbar auf dem Rollenprüfstand nachgefahren werden. Bei der Untersuchung von Fahrzeugen mit klassischen Verbrennungsmotoren und Hybridantrieben können mit der vorhandenen Verbrauchs- und Abgasmesstechnik Untersuchungen zum Kraftstoffverbrauch und den Schadstoffemissionen für beliebige Fahrsituationen ermittelt werden. Fahrzeuge mit Hybrid- oder rein elektrischem Antrieb können auf dem Prüfstand hinsichtlich ihrer Reichweite untersucht werden, mit dem Ziel, durch eine vorausschauende Betriebsstrategie die Reichweite zu erhöhen. Mit einer elektrischen Quelle und Senke mit 100 kW Leistung können Elektrofahrzeuge unabhängig von ihrem Akku betrieben werden, was Versuchsdurchführungen unabhängig von Ladezeiten macht.
Technische Daten
- Leistung je Achse: 150 kW
- Höchstgeschwindigkeit: 200 km/h
- Zugkraft je Achse: 5400 NMaximale Zugkraft: 8700 N
- Rollendurchmesser: 1219,2 mm
- Achslast: 2000 kg
- Elektrische Massensimulation: 454 kg – 3175 kg
Ansprechpartner
Aktuelle Projekte
Hydrogen 2.0 to Power
Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Thomas Mayer
Projektlaufzeit: 01.04.2023 - 31.03.2025
Mittelgeber: Land – WM
Programmname: Invest BW: Innovations- u. Technologievorhaben
Projektbeschreibung:
Im Projekt H2P soll der Einsatz von Ammoniak als verbrennungsmotorischer Kraftstoff erforscht und ein Ammoniak-Verbrennungsmotor für mobile Anwendungen entwickelt werden. Ammoniak als alternative Speicherform von Wasserstoff setzt bei der Verbrennung kein klimaschädliches CO2 frei und verbrennt schadstoffarm. Allerdings ist Ammoniak deutlich zündunwilliger und verbrennt auch langsamer als herkömmlicher Otto- und Dieselkraftstoff. Bei bisher bereits realisierten Ammoniak-Verbrennungsmotoren wird dieses Problem meist über die Zugabe von herkömmlichen Kraftstoffen als Zündhilfe gelöst, was aber dazu führt, dass der Betrieb nicht mehr vollkommen CO2-neutral ist.
Im Projekt H2P werden alternative Maßnahmen zur Verbesserung der Ammoniak-Verbrennung untersucht, die ohne Zugabe eines anderen Kraftstoffs auskommen, und somit einen echten CO2-neutralen Betrieb ermöglichen.
Abgeschlossene Projekte
Road2Rig
Im Rahmen einer Forschungskooperation zwischen der Technischen Hochschule Ulm und der Firma AIP GmbH & Co. KG aus Haldenwang/Allgäu werden neue Konzepte zur Übertragung von Realfahrten auf Rollenprüfstände untersucht.
Hierbei kommt der Fahrroboter James und eine mobile Abgasmesstechnik (PEMS) zum Einsatz.
Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. Christian Dettmann
Prof. Dr.-Ing. Thomas Mayer
Veröffentlichungen
2023
Cortès, Sven; Albers, Albert; Dettmann, Christian; Boche, Philipp:
Studie zur Bewertung des Einflusses einer alternativen Regelart in Bezug auf die Abbildung von Realfahrten auf Rollenprüfständen,
in: Beiträge zum 5. Aalener Kolloquium antriebstechnische Anwendungen, Gretzschel, Moritz, Shaker, 2023, Seiten 60-78.
ISBN: 978-3-8440-8974-5, ISSN: 0945-0874
Schmitz, Thomas; Carlitz, Andreas:
Fahrwerkskonzept einer individuell lenkbaren Raumlenkerachse mit großem Lenkwinkel,
in: VDI-Berichte 2425, VDI, VDI-Verlag, 2023, Seiten 55-71.
DOI: doi.org/10.51202/9783181024256
ISBN: 978-3-18-092425-0, ISSN: 0083-5560
Schrade, Ulrich; Heilmann, Oliver:
Welche Bremssysteme müssen im LKW vorhanden sein, um die verschleißbehaftete Betriebsbremse, die zur Feinstaubemission beiträgt, optimal zu entlasten?,
in: VDI-Bericht 2414, VDI Wissensforum GmbH, VDI-Verlag GmbH, Düsseldorf, 2023, Seiten 245-267.
DOI: doi.org/10.51202/9783181024140
ISBN: 978-3-18-092414-4, ISSN: 0083-5560
2022
Cortès, Sven; Albers, Albert; Dettmann, Christian; Boche, Philipp:
Rollenprüfstände – Eine Entwicklungsumgebung für die Kalibrierung und Validierung von Fahrzeugantrieben im Kontext der RDE-Gesetzgebung?,
in: Dritev 2022, Band 2401, VDI Wissensforum GmbH, VDI Verlag Düsseldorf, 2022, Seiten 347-364.
DOI: 10.51202/9783181024010-347
ISBN: 978-3-18-092401-4
Cortès, Sven; Dettmann, Christian; Heinzelmann, Linus; Haidar, Omar:
Manöverbasierte Validierung einer Längsdynamiksimulation anhand generisch erzeugter Reallastverläufe,
in: Proceedings Langbeiträge ASIM SST 2022, 26. Symposium Simulationstechnik, TU Wien, ARGESIM Report 20, TU Verlag, Wien, 2022, Seiten 119-127.
DOI: 10.11128/arep.20.a2001
ISBN: 978-3-901608-97-1
Cortès, Sven; Dettmann, Christian; Heib, Julian; Millberg, Felix:
Robustheitsanalyse einer Längsdynamiksimulation auf Basis verschiedener Qualitätskriterien,
in: Proceedings Langbeiträge ASIM SST 2022, 26. Symposium Simulationstechnik, TU Wien, ARGESIM Report 20, TU Verlag, Wien, 2022, Seiten 129-137.
DOI: 10.11128/arep.20.a2002
ISBN: 978-3-901608-97-1
Cortès, Sven; Dettmann, Christian; Mayer, Thomas; Junginger, Niklas; Lorenz, Artur et al.:
Entwicklung einer closed-loop Fahrzeugbremsregelung auf einem Rollenprüfstand,
in: Open Access Repositorium der Universität Ulm und THU., 2022, Seiten 17.
DOI: 10.18725/OPARU-44886
Cortès, Sven; Mayer, Thomas; Schlick, Michael; Aydin, Mustafa; Haidar, Omar:
Impact of variable driving conditions and additional consumers on the driving range and energy consumption of light commercial electric vehicles,
in: EVS35 Electric Vehicle Symposium Oslo 2022, 2022, Seiten 12.
DOI: 10.26226/m.628e4d5240b9604ad9d7a065
Mayer, Hannes; Tomaschko, Silvia; Mayer, Thomas; Lange, Günther:
New Method for Evaluating and Optimizing Transient Piston Friction and Cooling Using a High-Power Laser in Motored Operation,
in: SAE International Journal of Engines 16(4), SAE International, 2022, Seiten 14.
DOI: https://doi.org/10.4271/03-16-04-0025
ISSN: 1946-3936
2021
Cortès, Sven; Dettmann, Christian; Heubuch, Alexander; Schneider, Niclas; Boche, Philipp;:
Impact of control types of a chassis dynamometer on the reproduction of real world driving scenarios,
in: Fisita 2021 World Congress, Prague, Proceedings of the FISITA 2021 World Congress, 2021, Seiten 9.
