DE2428279C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der zwischen Kraftfahrzeugreifen und Fahrbahn übertragenen Zugkraft - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der zwischen Kraftfahrzeugreifen und Fahrbahn übertragenen ZugkraftInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung fe5
der zwischen Kraftfahrzeugreifen und Fahrbahn übertragenen Zugkraft, in dem man die Reifen auf die
angetriebenen Räder eines Kraftfahrzeugs montiert, das Fahrzeug durch die durch diese Räder übertragene
Leistung bewegt, das Fahrzeug mittels einer externen Abbremseinheit abbremst und diese Bremskraft mißt
Ferner ist die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gerichtet
Die Bestimmung der zwischen Reifen und Fahrbahn übertragenen Zugkräfte spielt insbesondere im Zusammenhang
mit der Beurteilung der Wintertauglichkeit von Reifen eine wesentliche Rolle.
Außerdem geben derartige Zugkraftmessungen dem Reifenkonstrukteur Aufschluß über die konkreten
Auswirkungen bestimmter Profilgestaltungen, wodurch wiederum eine gezielte Ausgestaltung von Laufflächenprofilen
in Abhängigkeit von den jeweils erwarteten Anforderungen erleichtert wird.
Aus der Praxis ist es bekannt, Zugkraftmessungen dadurch vorzunehmen, daß ein Kraftfahrzeug, das mit
den zu messenden Reifen bestückt ist, ein zweites Fahrzeug schleppt, das dann langsam abgebremst wird.
Die Messung der Zugkraft erfolgt dabei mittels einer Kraftmeßdose, die in die Verbindung zwischen den
beiden Fahrzeugen geschaltet ist Diese Art der Zugkraftmessung ist jedoch mit einer Reihe von
Nachteilen behaftet Zu erwähnen wäre dabei, daß stets zwei Fahrzeuge mit Fahrer benötigt werden, daß nur
eine bestimmte Bremskraft zur Verfügung steht, daß ein relativ großer Anlauf bis zur Ausgangsgeschwindigkeit
erforderlich ist und daß eine z. B. in einem Eisstadion vorgesehene Teststrecke durch das abgebremste zweite
Fahrzeug generell stark beschädigt wird und somit auf einer gleichen Strecke nur wenige Messungen durchgeführt
werden können. Vor allem — und das muß mit besonderem Nachdruck betont werden — ist das
Meßergebnis mit einem relativ großen Fehler behaftet der auch von der Masse des ziehenden Fahrzeugs
abhängig ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs definierten Gattung zu schaffen, das ohne
Verwendung eines bremsenden zweiten Fahrzeugs eine direkte Messung der tatsächlichen Zugkraft gestattet
und Meßergebnisse von hoher Genauigkeit gewährleistet Ferner soll dieses Verfahren mittels einer einfach
zu realisierenden und problemfrei zu handhabenden Vorrichtung durchführbar sein.
Die gestellte Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß man zur Bestimmung der Zugkraft
neben der Bremskraft auch die Verzögerung des Fahrzeugs mißt und die durch Differenzbildung
ermittelte, zur Zugkraft proportionale Größe zur Anzeige bringt
Eine vorteilhafte Ausgestaltung dieses Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß der Schlupf der
Antriebsräder gemessen und zusammen mit und in Abhängigkeit von der Zugkraft zur Anzeige gebracht
wird. Die Darstellung des Verlaufs der Zugkraft über dem Schlupf ermöglicht dabei eine einfache und schnelle
Beurteilung des Verhaltens der jeweils geprüften Reifen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die
Abbremseinheit aus einer stationären Seiltrommel mit steuerbarer Bremse besteht, daß im Fahrzeug ein
Beschleunigungsaufnehmer mit einem entsprechend der Fahrzeugmasse einstellbaren Verstärker vorgesehen ist,
daß die Kraftmeßeinrichtung aus einer in das Seil geschalteten elektrischen Kraftmeßdose besteht, daß
die Ausgänge des Beschleunigungsaufnehmers und der Kraftmeßdose mit einem Differenzverstärker verbun-
~ 4
den sind, dessen Ausgang an einen Schreiber angeschlossen
ist
Durch diese Maßnahmen wird eine einfach zu handhabende und eine problemlose Veränderung der
jeweils gewünschten Bremskraft ermöglichende Vorrichtung geschaffen, die trotz ihrer Einfachheit eine
meßfehlerfreie Zugkraftbestimmung gewährleistet.
Vorzugsweise ist ein weiterer Eingang des Schreibers an ein Schlupfmeßgerät angeschlossen, dessen beide
Eingänge mit jeweils einem Impulsgeber verbunden sind, von denen einer an einem angetriebenen Rad und
der andere an einem schlupffreien Schlepprad angebracht ist
Bevorzugt ist die steuerbare Bremse über eine einstellbare Drossel mit einer Druckquelle verbunden,
wobei als Bremse wiederum nach einer bevorzugten Ausführungsform eine Scheibenbremse verwendet wird.
Bei einer speziellen Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Erfindung ist eine Druckquelle in Form einer
Preßluftflasche vorgesehen, die über ein Druckminderventil sowie eine Drossel mit einem Druckkessel
verbunden ist, an den über ein Ventil ein Luftzylinder angeschlossen ist, dessen Kolben mit dem Kolben des
Bremszylinders der Scheibenbremse gekoppelt ist Diese Maßnahmen machen die Vorrichtung nach der
Erfindung praktisch an beliebigen Orten einsatzfähig, was im Hinblick auf die Tatsache, daß derartige
Zugkraftmessungen an ganz unterschiedlichen Teststrecken vorgenommen werden, von Bedeutung ist
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung
des Verfahrens der Zugkraftbestimmung von Kraftfahrzeugreifen,
F i g. 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer stationären Abbremseinheit und
Fig.3 ein schematisches Blockdiagramm einer Anordnung zur Gewinnung einer Kurve Zugkraft über
Schlupf.
Nach F i g. 1 ist ein Kraftfahrzeug 1, das mit Reifen 2, deren Zugkraft bestimmt werden soll, bestückt ist über
ein Seil 3 mit einer stationären Winde 10 verbunden. In das sich zwischen der Winde 10 und dem Kraftfahrzeug
1 erstreckende Seil 3 ist eine elektrische Kraftmeßdose 4 geschaltet.
Zur Durchführung der Zugkraftmessung wird das Fahrzeug 1 zunächst auf eine Ausgangsgeschwindigkeit,
die beispielsweise bei 10 bis 15 km/h liegen kann, beschleunigt und dann durch die Seilwinde 10 mittels
einer anhand der Fig.2 noch näher erläuterten Abbremseinheit gebremst Die elektrische Kraftmeßdose
4 mißt dabei die gesamte Bremskraft Fund nicht nur die Zugkraft Fz, da die zur Vernichtung der kinetischen
von der von der Kraftmeßdose gemessenen Kraft noch abgezogen werden muß, wenn man die tatsächliche
Die Abbremsung der aufgrund der Fahrt des Kraftfahrzeugs abrollenden Seiltrommel erfolgt mittels
einer Abbremseinheit nach F i g. 2, die im wesentlichen aus einer steuerbaren Scheibenbremse 5 besteht
Der Betätigungskolben des Bremszylinders 6 der Scheibenbremse 5 ist mit dem Kolben eines Luftzylinders
9 verbunden, der über ein Ventil 15 an einem Druckkessel 11 angeschlossen ist welcher wiederum
ic über eine Drossel 12, ein Ventil 13 sowie ein
Druckminderventil 8 mit einer Preßluftflasche 7 verbunden ist Durch das Druckminderventil kann die
Höhe der Bremskraft je nach Fahrbahnbedingung eingestellt werden.
Der Luftzylinder 9 bzw. die Scheibenbremse 5 kann mittels des Druckkessels 11 und einer Drossel verzögert
besätigt werden. Durch eine geeignete Umschaltung, d. h. durch Verwendung einer ein Ventil 14 enthaltenden
Überbrückungsleitung 22, die den Druckkessel 11 überbrücken kann, ist wahlweise auch eine Abbremsung
der ablaufenden Seiltrommel mit vollem Druck möglich.
führende Leitung ein Druckmeßgerät 16 angeschlossen.
kinetischen Energie des Kraftfahrzeugs benötigten
erfaßten Kraft zu ermöglichen, wird im Fahrzeug 1 ein
In Fig.3 ist dieser Beschleunigungsaufnehmer schematisch bei 18 dargestellt Die Ausgangsspannung
des Beschleunigungsaufnehmers 18 wird über einen Verstärker, der eine Berücksichtigung der bekannten
Masse des Fahrzeugs ermöglicht, einem Eingang eines Differenzverstärkers 21 zugeführt Am anderen Eingang
erhält dieser Differenzverstärker die Ausgangsspannung der elektrischen Kraftmeßdose 4. Die
gesuchte Spannungsdifferenz, die am Ausgang des Differenzverstärkers 21 erhalten wird und die der
echten Zugkraft entspricht wird einem Kanal eines Schreibers 17, bei dem es sich um einen y-y-t oder
.Af-V-Schreiber handeln kann, zugeführt. Auf einem
zweiten Kanal, der der V-Achse des Schreibers entspricht wird eine dem Schlupf der Antriebsräder
entsprechende Größe zugeführt und zwar von einem Schlupfmeßgerät 20. Die beiden Eingangsgrößen des
Schlupfmeßgeräts 20 kommen von jeweils einem Impulsgeber 19, von denen der eine am angetriebenen
so Rad und der andere an einem schlupffreien Rad bzw. einem Schlepprad angebracht ist.
Durch die in Fig.3 dargestellte Anordnung ist es
somit möglich, auf einfache Weise eine Darstellung der Kurve Zugkraft über Schlupf zu erhalten, die beispielsweise
eine übersichtliche und gute Beurteilung der Wintertauglichkeit von Reifen ermöglicht.
Claims (8)
1. Verfahren zur Bestimmung der zwischen Kraftfahrzeugreifen und Fahrbahn übertragenen
Zugkraft, in dem man die Reifen auf die angetriebenen
* Räder eines Kraftfahrzeugs montiert, das Fahrzeug durch die durch diese Räder übertragene
Leistung bewegt, das Fahrzeug mittels einer externen Abrremseinheit abbremst und diese
Bremskraft mißt, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Bestimmung der Zugkraft neben der
Bremskraft auch die Verzögerung des Fahrzeugs mißt und die durch Differenzbildung ermittelte, zur
Zugkraft proportionale Größe zur Anzeige bringt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlupf der Antriebsräder gemessen wird und zusammen mit und in Aöhängigkeit
von der Zugkraft zur Anzeige gebracht wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abbremseinheit aus einer stationären Seiltrommel (10) mit steuerbarer
Bremse (5) besteht, daß im Fahrzeug (1) ein Beschleunigungsaufnehmer (18) mit einem entsprechend
der Fahrzeugmasse einstellbaren Verstärker vorgesehen ist, daß die Kraftmeßeinrichtung aus
einer in das Seil (3) geschalteten elektrischen Kraftmeßdose (4) besteht, daß die Ausgänge des
Beschleunigungsaufnehmers (18) und der Kraftmeßdose (4) mit einem Differenzverstärker (21) verbunden
sind, dessen Ausgang an einen Schreiber (17) angeschlossen ist
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Eingang des Schreibers
(17) an ein Schlupfmeßgerät (20) angeschlossen ist, dessen beide Eingänge mit jeweils einem Impulsgeber
(19) verbunden sind, von denen einer an einem angetriebenen Rad und der andere an einem
schlupffreien Schlepprad angebracht ist
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbare Bremse (5) über eine
einstellbare Drossel (8) mit einer Druckquelle verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (5) aus einer Scheibenbremse
besteht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckquelle in
Form einer Preßluftflasche (7) vorgesehen ist, die w über ein Druckminderventil (8) sowie eine Drossel
(12) mit einem Druckkessel (11) verbunden ist, an den über ein Ventil (15) ein Luftzylinder (9)
angeschlossen ist, dessen Kolben mit dem Kolben des Bremszylinders (6) der Scheibenbremse (5)
gekoppelt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftzylinder (9) über eine den
Druckkessel (11) überbrückende Leitung (22) direkt mit der Druckluftquelle (7) verbindbar ist. t>o
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