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Dynamic Test Center - forschung.ti.bfh.ch

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Dynamic Test Center
Sicherheit
Reifen/Räder
Zulassung Motorentuning
Bernhard Gerster
BFH-TI / DTC AG
Biel / Vauffelin
2013
Inhalt
ww.ti.bfh.ch
 Betriebs- und Verkehrssicherheit
 Fahrzeugänderungen (Tuning)
www.dtc-ag.ch
 Zulassung von Motorentuning
 Anforderungen an Reifen&Räder
 Reifendimension und Fahrverhalten
 Ausblick
Juni'13
futureDay / Sicherheit
2
Betriebs- und Verkehrssicherheit
ww.ti.bfh.ch
 Grundlage der Zulassung/Homologation ist die Betriebsund Verkehrssicherheit
 Betriebssicherheit: keine Gefahr für den Anwender
 Verkehrssicherheit: keine Gefahr für die Umgebung
www.dtc-ag.ch
 Grundsatz:
 Eine Änderung darf das Fahrzeug nicht „schlechter“ machen.
 Durch prüfungspflichtige Änderungen am Fahrzeug erlischt
die Garantieerklärung des Herstellers und damit die
Zulassung.
3
futureDay / Sicherheit
Juni'13
Betriebs- und Verkehrssicherheit
www.dtc-ag.ch
ww.ti.bfh.ch
 Der Halter muss der Zulassungsbehörde Änderungen am
Fahrzeug melden. VTS Art. 34 Abs.1
 Speziell für ChipTuning, lit. c: Für Eingriffe, die die Abgas- oder
Geräuschemissionen verändern, müssen vor erster
Inverkehrsetzung Nachweise erbracht werden.
 Themenkreise
 Umweltbeeinflussung (Abgas und Geräusch)
 Aktive Sicherheit (Verhinderung von Unfällen)
 Passive Sicherheit (Minderung der Unfallfolgen)
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futureDay / Sicherheit
Juni'13
Verkehrssicherheit
vor dem Unfall
• Haftung der Reifen an
Vorderachse und
Hinterachse
-/+
www.dtc-ag.ch
objektiv messbar
→ Fahrzeug
Juni'13
subjektiv empfunden
→ Mensch
• Information vor und
während der Fahrt
Verkehrssicherheit
(Anzahl Unfälle)
futureDay / Sicherheit
+/-
ww.ti.bfh.ch
Aktive Sicherheit von Strassenfahrzeugen
5
während und nach dem Unfall
www.dtc-ag.ch
ww.ti.bfh.ch
Verkehrssicherheit
6
Passive Sicherheit von Strassenfahrzeugen
innere Sicherheit
für Fahrzeuginsassen
äussere Sicherheit
für Unfallgegner
• Fahrgastzelle
• Rückhaltesysteme
• Innenraumgestaltung
• Geschwindigkeitsänderung
• Geometrie
• Strukturverhalten
• Masse
• Relativgeschwindigkeit
futureDay / Sicherheit
Juni'13
Verkehrssicherheit
 Physikalisches Limit:
ww.ti.bfh.ch
 Haftung längs und quer
 Fahrerinformation:
www.dtc-ag.ch
 Information vor Fahrtantritt (Erfahrung, Werbung)
 Information während Fahrt (Reifenrückmeldung)
Juni'13
futureDay / Sicherheit
7
www.dtc-ag.ch
ww.ti.bfh.ch
Fahrzeugänderungen (Tuning)
Optisches Tuning
• Spoiler
• Motorhauben
• Front-/Heck-/Seitenschürzen
• Scheibentönung
• Licht
Fahrwerktuning
• Radaufhängung
• Feder/Dämpfer
• Bremsen
• Höher-Tieferlegung
8
Innenraumtuning
• Sicherheitsgurt
• Sitze
• Lenkrad
Reifen / Räder
futureDay / Sicherheit
Motortuning
• Chiptuning
• Motorwechsel
• innermotorisches Tuning
Karosserietuning
• Dach(-absenkung)
• Bodengruppe
• Länge
Juni'13
Zulassung von Motorentuning
ww.ti.bfh.ch
Unterscheidung
 Leistung bis 20% gesteigert
Prüfungen: Leistung/Abgas/Geräusch/Höchstgeschw./EMV
 Leistung bis 40% gesteigert
www.dtc-ag.ch
Prüfungen: wie 20% plus Bremswirkung und Fahrdynamik
 Leistung über 40% gesteigert
Prüfungen: wie bis 40% plus Betriebsfestigkeit
Grosszügige Haltung des Gesetzgebers, da
Drehmoment nicht begrenzt wird!
9
futureDay / Sicherheit
Juni'13
Zulassung von Motorentuning
700
600
500
80
400
60
300
40
200
20
100
0
1000
10
+133%
100
Leistung in kW
www.dtc-ag.ch
ww.ti.bfh.ch
120
2000
3000
4000
Drehzahl in U/min
5000
futureDay / Sicherheit
6000
Drehmoment in Nm
+20%
140
0
7000
Juni'13
www.dtc-ag.ch
ww.ti.bfh.ch
Zulassung von Motorentuning
11
futureDay / Sicherheit
Juni'13
Zulassung von Motorentuning
Vergleich Rolle/Strasse BMW Z4
500
400
350
Drehmoment [Nm]
www.dtc-ag.ch
ww.ti.bfh.ch
450
300
250
200
150
M (Mot,Rolle)
100
2.Gang Strasse
50
0
1000
12
3.Gang Strasse
2000
3000
4000
Drehzahl (U/min)
futureDay / Sicherheit
5000
6000
7000
Juni'13
Zulassung von Motorentuning
Vergleich Rolle/Strasse BMW Z4
275
250
200
Motorleistung [kW]
www.dtc-ag.ch
ww.ti.bfh.ch
225
175
150
125
100
75
P (Mot,Rolle)
2.Gang Strasse
3.Gang Strasse
50
25
0
1000
13
2000
3000
4000
Drehzahl (U/min)
futureDay / Sicherheit
5000
6000
7000
Juni'13
Zulassung von Motorentuning
ww.ti.bfh.ch
Geräuschmessung 70/157/EWG
 Vorbeifahrtsmessung
7.5m
www.dtc-ag.ch
20m
50 km/h
 Referenzmessung
0.5m
45°
14
bei ¾ der neuen
Höchstdrehzahl
futureDay / Sicherheit
Juni'13
Zulassung von Motorentuning
Abgasmessung 70/220/EWG
www.dtc-ag.ch
ww.ti.bfh.ch
Schadstoff
EURO III
[g/km]
EURO IV
[g/km]
EURO V
[g/km]
EURO VI
[g/km]
HC Otto
0.200
0.100
0.100
0.100
NOx Otto
NOx Diesel
0.150
0.500
0.080
0.250
0.060
0.180
0.060
0.080
HC + NOx
Diesel
0.560
0.300
0.230
0.170
1.0
CO Otto
CO Diesel
2.300
0.640
1.000
0.500
1.000
0.500
1.000
0.500
1.2
1.1
PM Diesel
0.050
0.025
0.005
0.005
1.2
0.005
0.005
PM Otto DI
•
•
•
•
•
15
Faktor 80 Tkm
Ab EURO V 160
Tkm
1.2
Typ I: Prüfung der Auspuffemissionen nach Kaltstart
Typ II: Prüfung der Emission von Kohlenmonoxid im Leerlauf
Typ III: Prüfung der Gasemissionen aus dem Kurbelgehäuse
Typ IV: Prüfung der Emissionen bei -7 Grad
OBD Kontrolle
futureDay / Sicherheit
Juni'13
Zulassung von Motorentuning
www.dtc-ag.ch
ww.ti.bfh.ch
Ausblick
 Abgas-Messungen immer komplexer (höhere Normanforderung)
 Neue Geräuschmessnorm für 2014 vorgesehen (mehrere
Geschwindigkeiten)
 einfaches Leistungsmessgerät verfügbar, aber nur für Vergleichsmessungen einsetzbar (Anforderung an Versuchsstrecke gross)
 Chiptuning ist einfach auszuführen aber sehr schwierig
rückgängig zu machen
 Das Ganze ist ein Katz und Maus-Spiel (Klappensteuerungen,
elektronische Abregelung, neu gar Motorgeräuschsimulatoren für 6-,8-&12Zylinder im Auspufftopf)
16
futureDay / Sicherheit
Juni'13
www.dtc-ag.ch
ww.ti.bfh.ch
Anforderungen an Reifen&Räder
 Handling (schnelles Ansprechen)
 Haftung (auf nasser Strasse)
 Rollwiderstand möglichst tief (CO2)
 Aquaplaningneigung möglichst gering
 Passive Sicherheit (Bordsteinüberfahrt)
 Reserverad soll weg  Run-Flat-Systeme
 Gewicht möglichst gering (CO2)
 Optik
Juni'13
futureDay / Sicherheit
17
Reifendimension und Fahrverhalten
www.dtc-ag.ch
ww.ti.bfh.ch
 Geometrie Serie 82 bis 25
Juni'13
futureDay / Sicherheit
18
Reifendimension und Fahrverhalten
 Reifencharakteristik in seitlicher Richtung
Radial Serie 25
0.75
Seitenhaftwert
www.dtc-ag.ch
ww.ti.bfh.ch
0.90
Radial Serie 60
0.60
Diagonal Serie 82
0.45
0.30
0.15
0.00
0
Juni'13
5
10
15
20
Schräglaufwinkel in Grad
futureDay / Sicherheit
25
30
19
Reifendimension und Fahrverhalten
 Reifencharakteristik in seitlicher Richtung
265/30 ZR 18
www.dtc-ag.ch
ww.ti.bfh.ch
185/65 R 15
Juni'13
futureDay / Sicherheit
20
Reifendimension und Fahrverhalten
 Reifencharakteristik in seitlicher Richtung
www.dtc-ag.ch
ww.ti.bfh.ch
Schräglaufwinkel
Juni'13
futureDay / Sicherheit
21
Reifendimension und Fahrverhalten
 Reifencharakteristik in seitlicher Richtung
Vergleich 265/30 R18 zu 185/65 R15
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
FZ= 4'500N
pL= 1.9 bar
v = 50 km/h
0
Juni'13
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Schräglaufwinkel α in °
futureDay / Sicherheit
11
12
13
14
Rückstellmoment M z [Nm]
Seitenhaftwert μy
www.dtc-ag.ch
ww.ti.bfh.ch
Messwoche 2006 in St. Stephan
15
24
Reifendimension und Fahrverhalten
ww.ti.bfh.ch
 Reifencharakteristik in seitlicher Richtung
niederquerschnittige Breitreifen erfordern:
• gute und saubere Fahrbahnen
www.dtc-ag.ch
• geringe Sturzwinkel (Überhitzung der Reifenschulter)
• frühzeitige, kleine und präzise Lenkbewegungen
• ABS und ESP, welche den Fahrer unterstützen
Juni'13
futureDay / Sicherheit
25
www.dtc-ag.ch
ww.ti.bfh.ch
Ausblick
Hauptentwicklungsschwerpunkte
 Reserverad unterdrücken (Run-Flat) Achtung: nicht
mischen, Run-Flat-Reifen brauchen Druckwarnung!
 Optik (Platz für Bremsen und mehr)
 Haftwertverbesserung bei kleinerem
Rollwiderstand und weniger Geräusch >>
 Umweltaspekte (Vermeidung
bedenklicher Stoffe)
 Zukunft: luftlose Reifen (?!?)
Juni'13
futureDay / Sicherheit
26
Ausblick
www.dtc-ag.ch
ww.ti.bfh.ch
 Run-Flat auf allen Fahrzeugen (SST für leichte Fz.)
Juni'13
futureDay / Sicherheit
27
Ausblick
www.dtc-ag.ch
ww.ti.bfh.ch
 Run-Flat auf allen Fahrzeugen (Ringe für schwere Fz.)
CSR
PAX
Juni'13
futureDay / Sicherheit
28
Ausblick
ww.ti.bfh.ch
 Luftlose Reifen ?
Resilient Technologies, LLC
Michelin: Tweel
www.dtc-ag.ch
Bridgestone
Michelin: Fly-Trap
Juni'13
futureDay / Sicherheit
29
ww.ti.bfh.ch
Zum Schluss
Danke für Ihre Aufmerksamkeit und Ihr Interesse
www.dtc-ag.ch
Bernhard Gerster
Berner Fachhochschule,
Abteilung Automobiltechnik
DTC Dynamic Test Center AG, Vauffelin
Juni'13
futureDay / Sicherheit
30
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