Waiblingen, den 25. Februar 1998 --- Das 1930 gegründete Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart (FKFS) hat als Stiftung des bürgerlichen Rechtes satzungsgemäß die Aufgabe, mit hochqualifiziertem Personal und High-Tech-Einrichtungen dem technischen Fortschritt als Partner der Fahrzeug- und Automobilzuliefererindustrie zu dienen. Die im FKFS gewonnenen Forschungsergebnisse haben in den letzten Jahrzehnten wesentlich dazu beigetragen, daß die deutsche Kraftfahrzeug-Aerodynamik in der zweiten Hälte dieses Jahrhunderts eine weltweite Spitzenstellung einnehmen konnte.

Die Kraftfahrzeugs-Aerodynamik erforscht die vielschichtigen Wechselwirkungen zwischen der Fahrzeugform und der Anströmung des Fahrzeugs, welche die verschiedensten Eigenschaften des Fahrzeugs nachhaltig beeinflussen, und versucht diese theoretisch und experimentell zu ermitteln. Die wichtigsten Zielsetzungen sind hierbei die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs, die Verringerung von Schadstoff- und Lärmemissionen sowie die Erhöhung von Fahrsicherheit und -komfort.

Seit September 1988 betreibt das FKFS im Auftrag der Universität Stuttgart zwei der modernsten KFZ-Windkanäle für industrielle Entwicklungsarbeiten sowie für die universitäre Grundlagenforschung: einen Fahrzeugwindkanal mit einer Düsenöffnung von 22,45 qm für PKWs und Vans in Orignalgröße sowie einen Modellwindkanal mit einer Fläche von 1,65 qm für PKW-Modelle im Maßstab 1:4 bis 1:5. Der Fahrzeugwindkanal wurde 1993 durch den Einbau von faserfreien Strömungsschalldämpfern zwischen Gebläse und Meßstrecke sowie durch Auskleiden der Meßhalle mit absorbierendem Material zu einem der modernsten Aeroakustik-Fahrzeugkanäle Europas. Die hochentwickelte Traversier-technik für Sonden aller Art ermöglicht in beiden Windkanälen eine zügige und vollständige Untersuchung der Um- und Durchströmung von Fahrzeugen im Nah- und Fernfeld.

Zur Ermittlung und Optimierung der Leistungsdaten des Motorkühlers im PKW muß die Durchströmung des Kühlers gemessen werden. Zu diesem Zweck werden vom FKFS acht Flügelrad-Strömungssensoren vom Typ TSR 26/16 GE 40 m/s/125 °C der Firma Höntzsch eingesetzt. Diese werden nebeneinander auf einer Traverse montiert, die zweiachsig parallel zur Kühleroberfläche direkt vor oder hinter dem Kühler verfahren werden kann. Aufgrund der beengten Verhältnisse im Motorraum ist hierbei von Vorteil, daß die Meßwertaufnehmer in Strömungsrichtung eine Breite von nur 16 mm aufweisen.

Der Volumenstrom der vor und hinter dem Kühler anliegt wird dadurch ermittelt, daß jeder Sensorposition eine Fläche mit angenommener konstanter Stršmungsgeschwindigkeit zugeordnet wird. Da der Sensorschutzring einen Außendurchmesser von nur 26 mm besitzt, kann der Verfahrweg zwischen den einzelnen Messungen so klein gewählt werden, daß eine hohe Meßauflösung erzielt wird.

Da es am Kühler auch zu Rückströmungseffekten kommen kann, ist eine zusätzliche Information über die +/- Strömungsrichtung notwendig, die durch die Abtastung der Flügelraddrehrichtung im TSR-Meßkopf gewonnen wird. Die spezifizierte Me§genauigkeit kann hierbei mit 0,15 m/s für Geschwindigkeiten kleiner als 10m/s und mit 1,5% vom Me§wert für Geschwindigkeiten größer als 10 m/s angegeben werden.

Durch die Dauertemperaturbeständigkeit der TSR-Sensoren von +125 °C ist es möglich, Untersuchungen auch während des Fahrbetriebs durchzuführen.

Die Frequenzsignale der Strömungssensoren werden einer achtkanaligen Auswerteeinheit vom Typ µP-ASD-R zugeführt und in Spannungssignale umgesetzt. Ein zusätzlicher V24/RS232-Ausgang ermöglicht die Verbindung zu einem PC, auf dem die Daten sekundenschnell digital und graphisch dargestellt werden.

Mittels der beschriebenen Meßgerätekonfiguration ist es dem FKFS möglich, mit geringem Meßzeitaufwand präzise Aussagen über die komplexe Durchströmung von Motorkühlern und anderen KFZ-Komponenten zu machen.