Benchmarking

Die Klima-Akustikkammer bietet mit ihrer flexiblen Konditionierung von Kälte- bis Hitzeklima ideale Randbedingungen, um das Heiz-/Klima-System eines Fahrzeugs realistisch zu belasten. Mit der Regelung der Temperatur von -20 °C bis +50 °C, der Luftfeuchte, der Sonnensimulation mittels Infrarotlampen sowie der Fahrzeuganströmung mit bis zu 32 km/h Fahrtwind lassen sich vielfältige Klimazonen als Fahrzeugumgebung simulieren. Neben der thermodynamischen Nutzbarkeit erlaubt die Auslegung als akustischer Halbfreifeldraum zusammen mit der Geräuschdämpfung aller Konditionierkomponenten die authentische Beurteilung und Vermessung akustischer Phänomene. Typische Anwendungen bestehen in der Erprobung und subjektiven Bewertung von Klimakompressoren im Fahrzeug, HVAC-Geräuschen (Verdampferzischeln) und allgemeinen Transferpfadanalysen des Kältekreises.

Ausgehend von der Beratung und Systembeschaffung übernehmen wir das gesamte Projekt-management. Dabei installieren wir die Messtechnik inklusive Verkabelung und kompletter Applikation von Sensoren und Aktuatoren. Konfiguration und Datenauswertung gehören ebenso zum Leistungsumfang wie Kalibrierung, Funktionsprüfung und anschließende Abrüstung der Testfahrzeuge. Eigens hierfür stehen ein modernes Technologie-Zentrum sowie ein erfahrenes Team von Applikationsingenieuren und Mechanikern bereit. Im Zuge der stetig wachsenden Bedeutung von Hybrid-Systemen und Elektrofahrzeugen haben wir eigene Hochvolt-Hardware-Lösungen für Strom, Spannung und Temperatur entwickelt. Damit lassen sich alle relevanten Messgrößen über IPEmotion oder unseren CAN-Bus Datenlogger erfassen. Außerdem können sie in bestehende CAN-Bus Systeme integriert werden. Im Rahmen der Entwicklung von Hybrid-Systemen und Elektrofahrzeugen gewinnen diese zunehmend an Bedeutung. Dank TÜV-Zertifizierung unserer HV- Messtechnik sowie steter Weiterbildung und regelmäßiger Schulungen im Hochvolt-Bereich garantieren wir ein Höchstmaß an Qualität und Sicherheit. Für die sichere Aufrüstung von Elektro- und Hybridfahrzeugen steht ein separater Bereich zur Verfügung.

Die Akustikkammer mit HV-Ladesäule bietet vielfältige Möglichkeiten der Akustik-Erprobung von Fahrzeugen, Fahrzeug-Subsystemen und allgemeinen technischen Aufbauten. Als Halbfreifeldraum mit großen Flügeltüren, zu zwei Seiten ausgeführt, verfügt die Akustikkammer über eine Fahrzeug-Hebebühne, die sehr flexible Kontrolle und Modifikation von bereits im Versuch befindlichen Testaufbauten erlaubt. Die Kombination von HV-Ladesäule und Akustikumgebung unterstützt Erprobungen und Entwicklungsschritte, wie sie im Automobilbau neuerdings mit den reinen Elektrofahrzeugen und der Schnellladetechnik gefordert sind.

IPETRONIK bietet mit seinem NVH Systemprüfstand die Möglichkeit die Geräuschentwicklung am HVAC (Klimakasten) über hauseigene Akustikmesstechnik aufzuzeichnen und zu analysieren. Dazu werden Mikrofone im Nahfeld lokaler Schallquellen platziert und ggf. die sogenannte Akustische Kamera (GFAI, siehe Abbildung rechts) zur Schalllokalisierung genutzt. Ebenso können Sensoren für Vibration und Pulsation des Kältemittels im System platziert werden.

Die Akustik-Entwicklung von Automotive-Komponenten profitiert maßgeblich vom Zusammenspiel von Versuch und Simulation. Während allgemeine Erfahr- ungen und Analysen von Messung die Grundlage für neue Entwicklungen bilden, erlaubt die Simulation im Vorfeld unabhängig von zeit- und kostenintensiver Hard-ware die Bewertung von Bauteilen und Konzepten. So kann aus mehreren Ent-würfen ausgewählt werden; Schwachstellen lassen sich frühzeitig erkennen und ver- meiden. So erlaubt die Parallelführung von Simulation und Versuch eine beständige wechsel-seitige Optimierung – die Qualität jeder Hardware-Baustufe profitiert von der vorherigen Simulation; eben- so lässt die die Genauigkeit der Simulationsmodelle durch den Abgleich mit den anschließend verfügbaren Messdaten optimieren.

Thermomanagement ist ein Schwerpunktthema in der Fahrzeugentwicklung, das im Entwicklungsprozess von Anfang an berücksichtigt wird. Wertvolle Entwicklungsschritte können bereits in einer frühen Phase auf einem TC5:E5hermomanagement-Systemprüfstand geleistet werden. Durch die Einbindung von Berechnungsmodellen und Simulatoren/Emulatoren könnte bereits in einem frühen Entwicklungsstadium (ohne Fahrzeug) qualitative Aussagen zu Systemen, Komponenten und Regelstrategien für Kühl-, Heiz- und Kältekreisläufe getroffen werden. Zudem ist eine frühzeitige Erprobung von Betriebsstrategien möglich. In weiteren Phasen der Entwicklung (inklusive einer Serienbetreuung) können Probleme nachgestellt und Ursachen in einer reproduzierbaren Umgebung untersucht werden.

In Zeiten der E-Mobilität dient der nicht nur der Komfortklimatisierung der Fahrgastkabine, sondern auch zur Kühlung des elektrischen Antriebsstranges und der Batterie. Er wird somit zu einer der zentralen Subsysteme des Fahrzeuges und muss bereits von Anbeginn der Entwicklung berücksichtigt werden. Da in dieser frühen Phase für gewöhnlich weder Fahrzeuge noch Subsysteme zur Verfügung stehen, werden die Leitungen, Verdampfer und sonstige Wärmeübertrager geodätisch aufgebaut. Antriebsstrang und Batterie werden durch Emulatoren abgebildet, die Innenraumverdampfer mit konditionierter Luft beaufschlagt. Die Luftstrecke für den Kondensator simuliert Temperatur und Fahrgeschwindigkeit. Dies ermöglicht eine kalorische (leistungsbezogene) Bewertung des Systems, Tests verschiedener Verschaltungen, Vergleich verschiedener Komponenten und das Entwickeln von Betriebsstrategien.

Kältemittelkreislauf Komponenten messtechnisch auf thermodynamische Eigenschaften zu unter-suchen ist in der Automobil-Entwicklung von Komponenten (und Systemen) von großer Bedeutung. Häufig werden unsere Messergebnisse als Entscheidungsgrundlage für Serienvergabe sowie zur Analyse von Optimierungspotentialen oder Alleistellungsmerkmalen herangezogen. IPETRONIK bietet als herstellerunabhängiges Testzentrum mit langjähriger und branchen-übergreifender Erfahrung im Thermodynamik-bereich gefragte Komponenten- Vermessungen inklusive fundierter Auswertungen an. Von unseren Dienstleistungen profitieren sowohl OEMs und Tier-1-Zulieferer als auch Entwicklungspartner.

In der modernen Entwicklung der Fahrzeug-klimatisierung und in Verbindung mit dem Thermomanagement befindet sich das technische Design bzw. die Absicherung der Funktion des Kältemittelverdichters im Fokus des ganzheitlichen Entwicklungsprozesses. Gerade aufgrund der sich ändernden Anforderungen im Automobilsektor ist es unerlässlich durch zuverlässige Prüfstandseinrichtungen eine einwandfreie Funktion des zu testenden Prüflings abzubilden. Sei es im klassischen AC-Modus als auch im nun immer wichtigeren Wärmepumpenbetrieb. Das Zusammenspiel von nachhaltiger Hardware im Prüfstand und die darauf abgestimmte Regelung in Form der hauseigenen Software IPEmotion machen diesen Prüfstand zu einem einzigartigen Produkt im Dienstleistungssektor der Automobilindustrie.

Komponentenentwicklung im „Miniformat“! Der kleine Bruder zur IPEcomp ist die IPEload auto. Wie schon bereits beim IPEcomp erwähnt können mit diesem Produkt die Eigenschaften des Prüflings bestimmt werden. Hierbei liegt der Fokus mehr auf der Dauerhaltbarkeit und der Lifecycle Performance. Realisiert wird dies durch im Lastenheft des Kunden vorgegebene Raffertests, oder die Bestimmung der Testmatrix wird individuell mit der Expertise von IPEengineering erarbeitet. Durch den kleinen Bauraum und den daraus resultierenden geringen Platzaufwand, kann diese Loadbox für andere entwicklungsrelevante Themenfelder rund um den Kältemittelkompressor eingesetzt werden. In Verbindung mit einem separaten Klimaprüfschrank kann der Prüfling mit verschiedenen Temperaturen, sowohl im positiven als auch im negativen Celsiusbereich, beaufschlagt werden.

IPETRONIK ist als eines der wenigen Unternehmen in Europa vom Kraftfahrt-Bundesamt als Prüflabor zur Ermittlung von R134a-Leckageraten akkreditiert worden. Die Akkreditierung erfolgte am 20.12.2007 und hatte seine Gültigkeit bis Oktober 2018. Damit war das Unternehmen berechtigt, Leckagemessungen gemäß der Richtlinie 2006/40/EG einschließlich VO 706/2007 an Kfz-Klimaanlagen und deren Komponenten im Rahmen der KBA-Typgenehmigung durchzuführen. Seit dem Jahr 2017 wird diese Typgenehmig beim KBA bezüglich Klimaanlagen nicht mehr benötigt, da in Europa nur noch Neuzulassungen von Fahrzeugen mit einem Kältemittel zulässig sind, welches ein Treibhauspotenzial (GWP) <150 aufweist. IPETRONIK steht für Umweltschutz, denn ganz ausgeräumt sind teilfluorierende Treibhausgase noch nicht, da nach wie vor Fahrzeuge mit dem Kältemittel R134a auf den Straßen unterwegs sind. Auch hier gilt es die Leckageraten von Bauteilen so gering wie möglich zu halten und zum Beispiel über Kältemittelgemische den GWP zu senken.

Im Rahmen von Applikation und Messaufgaben ist es mitunter von Nöten, spezielle Hardware-lösungen zu konzipieren und zu fertigen. Hier steht neben erfahrenen Mitarbeitern ein umfassender Maschinenpark zur Verfügung.