Kraftstoffeffizienz-Messung eines Wasserstoffautos per Drehmomentsensor

Ein Drehmomentsensor für höchste Zuverlässigkeit und Genauigkeit

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Das Eco-Runner-Team ist ein studentisches Team der Technischen Universität Delft. Jedes Jahr entwickeln und bauen sie ein Fahrzeug, das so sparsam wie nur irgend möglich ist. Als Antrieb dient Wasserstoff. Für den Test des kompletten Antriebsstrangs kommt ein besonderer Drehmomentsensor zum Einsatz.

Zum Testen der Entwürfe nutzt das Team einen Prüfstand mit einem speziellen Drehmomentsensor, der in einer eigenen Werkstatt der TU Delft aufgebaut ist. Damit ist ein Test des gesamte System auf einmal möglich. Ermittelt werden so die Grenzen des Antriebsstrangs sowie die beste Strategie für das Rennen.

Simuliert werden können Hochbelastungstests (für Not-Abschaltungen) oder die Effizienz der regenerativen Bremsung. Die Daten sind direkt am Monitor einsehbar und werden für eine spätere Analyse protokolliert. Dies kann später zur perfekten Abstimmung  - beispielsweise der Motorsteuerung und verschiedener Subsysteme  - genutzt werden.

Ein Drehmomentsensor mit hoher Zuverlässigkeit und Genauigkeit

Der Eco-Runner hat eine so hohe Kraftstoffeffizienz, dass die Verwendung eines normalen Kraftsensors nicht möglich ist. Daher enwickelte das Team einen eigenen Drehmomentsensor, mit dem RWT410 | RWT420 Drehmomentsensor unseres Partners Sensor Technology als Schlüsselkomponente. Über diesen rotierenden Drehmomentaufnehmer werden die Daten zur Darstellung und Speicherung an den Computer übermittelt.

Die Ingenieure von Althen stellen eine notwendige Support-Software für den Aufnehmer in LabVIEW zur Verfügung. So konnte das Team ein kundenspezifisches und modulares Testsystem mit einfachen Sensor-Implementierungen entwickeln.

Prognostizierte Effizienz & Echtzeit-Daten

Mit dem Kraftmesser werden Spannungspunkte simuliert, die während des Rennens auftreten können um zu beurteilen, ob alles den Anforderungen entspricht. Eine weitere wichtige Funktion wird in in Kürze hinzugefügt: Die Simulation der kompletten Strecke für den gesamten Antriebsstrang. Dies ist der Schlüssel für die Optimierung des  Antriebsstrangs. Um dies zu erreichen, versucht das Team derzeit, die Fähigkeiten des Prüfstands per Software zu erweitern, um z.B. eine rechnergestütze Bremssimulation zu ermöglichen.

Sobald die Rennstrecke bekannt ist, kann das Team sie am Prüfstand simulieren und das Modell entsprechend anpassen. Zusätzlich können Tests mit Wasserstoff durchgeführt werden, um die vorher prognostizierten Daten mit den tatsächlichen Werten aus dem Test zu vergleichen.