Bachelorarbeit Jan Richarz

 

Konzeptionierung eines generischen Prüfstands zur Untersuchung des Innenraumklimas in Fahrzeugkabinen

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Konzeptionierung eines generischen Prüfstands in
Form eines Fahrzeuginnenraums zur Untersuchung des Innenraumklimas in Fahrzeugen. Weltweit
steigende Energiekosten und Fahrzeugzahlen sowie immer höhere Ansprüche an den Komfort
in Automobilen machen es notwendig, die Klimatisierung von PKW zu optimieren und diese
an Prüfständen zu untersuchen. Zu Beginn werden bisherige Forschungsergebnisse zusammengefasst
und daraufhin eine generische Fahrzeuggeometrie entwickelt, die von ihren Abmaßen 64% der
deutschen Automobilzulassungen abdeckt. Das Konzept umfasst, unter Beachtung von nationalen
und internationalen Normen sowie Wärmeübergangsgesetzen, die Ausarbeitung von Parametern
zu Oberflächentemperierung, Luftwechsel und Konditionierung der Zuluft des Prüfstands. Somit
können der Einfluss von Außentemperaturen sowie der Einsatz von Oberflächenheizung und -
kühlung in einer Fahrgastzelle abgebildetwerden. Auf dieserGrundlage lässt sich durch Probandenversuche
die thermische Behaglichkeit in Automobilen untersuchen. Ein theoretischer Vergleich
verschiedener Varianten zur Erreichung dieser thermischen Randbedingungen ergibt eine kombinierte
Oberflächentemperierung aus Kapillarrohrmatten und Kapillarrohren, welche mit Hilfe von
Fernkälte geregelt werden. Komponententests dieser Geräte mittels Thermografieaufnahmen und
Messungen der Oberflächentemperatur zeigen dieUmsetzbarkeit dieser Variante. Die Konstruktion
des Prüfstands besteht zum größten Teil aus Aluminiumprofilen. An diesen Profilen sind Oberflächen
in Kombination mit den Temperierkomponenten und einer Dämmung befestigt. Durch einen
modularen Aufbau können diese Oberflächen ausgetauscht werden, um verschiedene Temperierund
Belüftungsszenarien einzustellen. Abschließend wird ein detailliertes CAD-Modell erstellt, aus
welchem technische Zeichnungen extrahiert werden können. Dieses Modell entspricht vollständig
der zu Beginn entwickelten generischen Geometrie.