Wetterfeste Messräder für den Fahrversuch

Ob Fahrdynamik-Tests, Bremsversuche oder Bestimmung von Lastkollektiven – das neue 6-Komponenten-Messrad WFT-Cx misst hochpräzise alle auf das Fahrzeug einwirkende Kräfte und Momente. Das robuste Gehäuse schützt zuverlässig vor Schmutz, Wasser und Schnee und erlaubt Einsätze bei jedem Wetter.

Das WFT-Cx auf einen Blick

  • Erfasst Kräfte und Momente in X-, Y-, Z-Richtung am drehenden Rad
  • Ausgabe im Fahrzeug- und Rad-Koordinatensystem
  • Höchste Störsicherheit und Messgenauigkeit durch On-Site-Digitalisierung und Online-Verrechnung
  • Präzise Temperaturkompensation
  • Robuster Messkörper mit hoher Standzeit
  • Bruchsicherung durch Verschränkung erhöht Sicherheit im Fahrversuch
  • Vielfältige Einsatzbereiche vom Wintertest über Bremsversuche bis zu Geländefahrten uvm.

Vom Kleinwagen bis zum Kleinlaster

Das 6-Komponenten-Messrad WFT-CX kann vom Kleinwagen ab Felgengröße 13 Zoll bis hin zu SUVs und Kleinlastern mit Nabendurchmessern bis 5,5 Zoll eingesetzt werden. Neben der wasserdichten Ausführung ist hierfür vor allem auch die Stoßfestigkeit bis 100 g maßgeblich, was erstmals Versuche mit Schwellenüberfahrten („speed bumps“) erlaubt. Der kühltechnisch optimierte Aufbau in Verbindung mit der guten Wärmeleitung des Alu-Messkörpers vermeidet übermäßigen Wärmeeintrag selbst bei Vollbremsungen. Zum Beispiel wurden mit den Messrädern über 20 Bremsversuche (Beschleunigung auf 150 km/h mit anschließender Vollbremsung) durchgeführt: Die Temperatur des Messkörpers hat dabei die 50°C Grenze nicht überschritten. Die gesamte Signalaufbereitung ist für einen Temperaturbereich von -40°C bis +105°C ausgelegt. Das alles resultiert in einem wesentlich breiteren Anwendungsspektrum, das nun auch Brems-, Komfort- und Reifentests mit ein und derselben Messradkonfiguration einschließt.

Lastkollektive bei Prototypen

Bei der Neuentwicklung von Fahrzeugen gibt es häufig noch keine geeigneten Lastkollektive zur Abschätzung der realen Beanspruchung der Komponenten im Fahrbetrieb. Diese müssen durch Testfahrten ermittelt werden. Das CAEMAX-Messrad ist durch sein robustes, wasserdichtes Design auch für mehrtägige Testfahrten bestens geeignet. Die im Rad verteilten Thermosensoren sorgen für eine optimale Temperaturkompensation der Messwerte.

Fatigue-Tests am Prüfstand

Ein Messrad für Lebensdaueruntersuchungen von Bauteilen am Prüfstand muss dauerfest sein. Der Messkörper des WFT-Cx kann daher optional aus Titan oder Stahl gefertigt werden. Steht eine rotierende Messung am Rollenprüfstand oder im Fahrversuch an, wird die kabelgebundene Signalübertragung zur Control Unit einfach durch einen Stator mit telemetrischer Übertragung ersetzt. Da alle Messkörpertypen über dieselbe Lochmaske verfügen, können bestehende Adapter für alle Typen verwendet werden.

Funktionserprobung im Winter

Minustemperaturen, Schmelzwasser, Eis und Schnee sind eine Herausforderung für jedes Messsystem. Die CAEMAX-Messräder punkten hier mit einem weiten Temperaturbereich von -40 °C bis +105 °C. Zudem erlaubt der absolut wasserdichte Aufbau nach IP67 Testfahrten bei jeder Witterung – sogar bei Eis, Schnee oder Schmelzwasser. Und dank des robusten Aufbaus und einer Stoßfestigkeit von 100 g steht auch Messungen in unwegsamen Gelände nichts im Wege.

Ein Messrad für unterschiedliche Fahrzeuge

Das Messrad WFT-Cx ist modular aufgebaut. Messkörper und Telemetriemodul lassen sich mit verschiednen Naben- und Felgenadaptern kombinieren und so an unterschiedliche Fahrzeugtypen und Radgrößen anpassen. Durch kurze Rüstzeiten und komfortable Softwarefunktionen z.B. zum Nullabgleich ist das System innerhalb kürzester Zeit wieder messbereit.

  1. Nabenadapter:
    Der Nabenadapter dient der Anbindung des Messrades an das Fahrzeug. Er kann für unterschiedliche Fahrzeugtypen verwendet werden, solange Lochkreis und Einpresstiefe gleich sind. Mit wenigen Nabenadaptern lässt sich so eine gesamte Fahrzeugflotte abdecken.
  2. Felgenadapter:
    Der Felgenadapter dient, wie bei einer herkömmlichen Felge, der Aufnahme des Pneus. Der Felgenadapter ist nicht direkt fahrzeugspezifisch, sondern reifenabhängig. Dadurch kann er auf vielen Fahrzeugen mit gleichen Reifengrößen verwendet werden.
  3. Messkörper:
    Der Messkörper (Sensor) verbindet den Nabenadapter und den Felgenadapter miteinander. Diese drei Komponenten bilden zusammen das fahrzeugspezifische Rad. Da im Sensor die Kalibrierfaktoren fest gespeichert sind, können Sie Adapter und Messkörper jederzeit neu kombinieren, ohne das Rad erneut kalibrieren zu müssen. So entsteht nach einem Baukastenprinzip zeitsparend, raumsparend und kostengünstig mit wenigen Handgriffen ein auf das Fahrzeug angepasstes Messrad WFT-Cx.

Einfache Montage

Die Montage eines WFT-Cx-Messrads ist fast so einfach, wie ein Radwechsel. Vier Messräder sind in einer Stunde montiert. Dank komfortablen Softwarefunktionen, wie dem Nullabgleich, ist das System innerhalb kürzester Zeit messbereit.

Integrierte Intelligenz

Durch die digitale Signalaufbereitung kommt das 6-Komponentenmessrad mit erheblich weniger Dehnungsmessstreifen aus als vergleichbare Systeme. An die Stelle einer komplexen und störanfälligen analogen Verschaltung von DMS-Signalen tritt nun die digitale Online-Verrechnung mit 24 Bit DSP-Auflösung. Die intelligente Elektronik berechnet die Messgrößen direkt im Rad. Alle für den Betrieb notwendigen Einstell- und Kalibrierwerte sind in jedem Messrad gespeichert.

Die daraus resultierende höhere Dynamik der Messsignale erlaubt den Einsatz sowohl für Komfortmessungen als auch im unwegsamen Gelände.

Technische Daten

Material Aluminium Titan Stahl
Messprinzip temperaturkompensierte DMS-Applikation
Messbereich Kräfte Fx, Fz = ±45 kN Fx, Fz = ±60 kN Fx, Fz = ±60 kN
Fy = ±25 kN Fy = ±30 kN Fy = ±30 kN
Messbereich Momente Mx, My, Mz = ±8,75 kNm Mx, My, Mz = ±10 kNm Mx, My, Mz = ±10 kNm
Schutzklasse IP66, IP67
Abtastrate pro Kanal bis 5 kHz
Winkelauflösung mit
5000 Inkrementen
 0,072°
Linearität <0,2% FS
Hysterese <0,2% FS
Übersprechen des Messwerts (Crosstalk) <0,2% FS
Tiefpassfilter
(Grenzfrequenz 1200 Hz)
6-polige Butterworthfilter
Gewicht ohne Adapter <7,9 kg ca. 10,5 kg ca. 17,5 kg
Felgendurchmesser min. 14“ (356 mm), 13“ auf Anfrage
Nabendurchmesser mit Adapter max. 5,5“
Betriebstemperatur  -40 °C bis +105 °C
Mechanische Belastung Betriebsfestigkeitsnachweis nach BMW QV 36026
Beschleunigung max. 100 g
Drehzahl max. 2300 rpm (ca. 278 km/h)
Sicherheit mechanische Sicherung bei Bruch
Abmessungen: outer diameter
(ohne Adapter)
317,5 mm
Abmessungen: inner diameter
(ohne Adapter)
203 mm
Abmessungen: Höhe 76 mm
Temperaturdrift 0,005% / °C
Befestigungsschrauben 32
Adaption kundenspezifische Adaption für jedes Fahrzeug möglich

Zubehör

  • Control Unit
    Die Control Unit übernimmt die Online-Verrechnung der Messraddaten. Standardmäßig ist ein WFT-Telemetrieinterface (TTI) für den Anschluss von zwei Messrädern enthalten. Erweiterungsslots ermöglichen den Einbau weiterer Module.
  • Telemetriemodul stationär
    Das Telemetriemodul „stationär“ dient der Übertragung von Messdaten aus einem feststehenden 6-Komponenten-Messrad WFT-Cx(z.B. am Prüfstand) zur einer außenliegenden Anschlusseinheit.
  • Telemetriemodul Fahrversuch
    Das Telemetriemodul „Fahrversuch“ dient der Übertragung von Messdaten aus einem rotierenden 6-Komponenten-Messrad WFT-Cx zu einer außenliegenden Statoreinheit.
  • Befestigungsarm aus Carbon
    Der Befestigungsarm (Stator-Haltevorrichtung) aus Carbon mit drei einstellbaren Saugnäpfen, dient der Arretierung des Telemetriemoduls „Fahrversuch“.