Im Fahrdynamiktempel: der KW Fahrdynamikprüfstand

Fahrwerke und Schwingungsdämpfer beziehungsweise Stoßdämpfer sind ein sehr komplexes Thema. Dementsprechend vielfältig ist bei uns auch das Angebot an verschiedenen Fahrwerken. Einfach ausgedrückt sind unsere Anwendungen in die Produktgruppen “Street Comfort”, “Street Performance” und “Track Performance” unterteilt.

Dementsprechend haben unsere Fahrwerke in der jeweiligen Kategorie neben der Option einer stufenlosen Tieferlegung noch viele weitere Parameter, umso dem jeweiligen Anspruch gerecht werden zu können. Denn im Grunde ist jedes Fahrwerk immer ein Kompromiss und mit unserer Kategorisierung der verschiedenen Fahrwerke, wisst ihr auf den ersten Blick, dass ihr beispielsweise mit einem Fahrwerk aus unserer “Street Comfort”-Kategorie nicht auf der Nordschleife angreifen solltet.

Eines unserer Werkzeuge für die Fahrwerkentwicklung ist dabei unser sogenannter Fahrdynamikprüfstand. Im Fachjargon handelt es sich dabei um einen “Seven Post Shaker Rig” (Sieben-Stempel-Prüfstand) den wir damals vom BAR-Honda-Formel-1-Team kauften. Mit dem Prüfstand können wir direkt am Fahrzeug das komplexe Zusammenspiel von Dämpferkräften, Federraten, Reifenkarkassen, elastokinematischen Bauteilen und Fahrzeugaufbau analysieren. Falls jemand von Euch an ein paar Fahrwerk-Basics sucht, findet ihr auf unserem KW automotive Blog auch ein kleines Fahrwerk-Wiki (LINK).

Unser Test- und Abstimmaspirant ist hier aktuell eine 330i BMW 3er Limousine (G20). Aber nicht im Serienzustand, sondern nach dem VT2-Klassenreglement aufgebauter Rundstrecken-Renner. Wie nicht nur Fans der weißblauen Marke auf den ersten Blick erkennen, ist der BMW-Rennwagen ziemlich seriennah. Zwar ist der G20 meilenweit weg von einem Straßenauto, aber dennoch ist ein in der VT2-Klasse startender Rennwagen näher an der Serie als beispielsweise ein dem GT4- oder dem GT3-Reglement entsprechender Rennwagen.

Aber warum kommen eigentlich zu uns regelmäßig Motorsportteams zu uns auf den Fahrdynamikprüfstand und verbringen Stunden und Tage hinter verschlossenen Türen? Das ist schnell erklärt. Wir helfen den verschiedenen Motorsportkunden, egal, ob sie nun ein Rennsportfahrwerk von uns oder einem anderen Anbieter nutzen, den Rennwagen auf das nächste Rennen oder die Saison vorzubereiten.

Dies ist viel günstiger als ein Testtag auf einer Rennstrecke. Hinzu kommt, dass man an einem Prüfstandstag eine ideale Grundlage für eine Basisabstimmung schafft. Ein Tag auf unserem Pulser kann je nach Fahrzeug und Lastenheft bis zu drei, vier Testtage auf der Rennstrecke ersetzen. An einem Testtag bei einem VT2-Fahrzeug fahren wir in sogenannten “4-Post-Sweeps” verschiedene Dämpfersetups und Federkombinationen zu diversen Reifenmischungen heraus. Ziel des Ganzen ist dem Rennteam verschiedene Setupempfehlungen zur Hand zu geben.

Damit unsere Prüfstandsingenieure überhaupt an die Daten kommen, wird der gesamte Rennwagen mit Sensoren verkabelt. Zusätzlich verfügen die vier großen Stempel, auf denen die Räder stehen, auch über die Funktion einer Radlastwaage. Jeder einzelne Stempel wird hydraulisch bewegt, dabei entsteht in den Leitungen und Schläuchen ein Druck von bis zu 230 bar.

Durch die Bewegung der vier großen Stempel wird die gesamte Karosserie in Schwingung versetzt. Dabei analysieren die Ingenieure unter anderem Resonanzfrequenzen, wo die Amplitude des erzwungenen angeregten Körpers maximal wird. Bei dieser sogenannten Hub-Sinusschwingung durchläuft der BMW ein Frequenzband von einem Hertz bis 20 Hertz mit konstanter Geschwindigkeit im Phasennulldurchgang.

Wird die Eigenschwingung nicht gedämpft, ist das gesamte System nicht mehr zu kontrollieren. Klingt ein wenig abstrakt und ist es auch. Versuchen wir es ein wenig einfacher. Unsere Ingenieure sehen in diesem “Daten-Overkill”, wie sich selbst kleine Querfugen oder durch Witterungseinflüsse entstandene wellige Asphaltoberflächen auf das Fahrzeug auswirken. Neben den Messungen mit konstanten Geschwindigkeiten von 75 mm/s, 150 mm/s, 200 mm /s oder 250 mm/s (Anregungsgeschwindigkeit der Stempel im Phasennulldurchgang) können wir beim “Track-Replay” sogar verschiedene Rennstrecken abbilden.

Eine Messung dauert dabei nur 64 Sekunden und aus diesen Daten können unsere Ingenieure gemeinsam mit den Motorsportingenieuren des Kundenteams das sprichwörtliche Haar in der Suppe finden. Wir können sozusagen dadurch simulieren, was bei dem Rennwagen passiert, wenn er über eine Bodenwelle fährt. Sozusagen sehen wir, wie schnell dieser Kraftimpuls über die Federn und Dämpfer ausgeglichen und abgebaut wird.

Bei dem 3er-BMW ist übrigens unser dreifach-leistungseinstellbares KW Competition 3A EXR Rennsportfahrwerk installiert und durch die verschiedenen Setups und Abstimmarbeiten geben wir an einem Testtag unseren Kunden somit eine Basisabstimmung für das Testen auf der Rennstrecke mit, damit das Team die letzten Prozentpunkte in der Fahrwerkabstimmung auf der Strecke feintunen kann.

Beim Herausfahren auf dem Fahrdynamikprüfstand (dem Pulser) wollen wir die Radlastschwankungen, den Kraftschluss zwischen Fahrbahn und Reifen so optimieren, um mehr Seitenkräfte aufbauen zu können. Umso mehr Seitenkräfte wir über das Fahrwerk kontrollieren, umso schnellere Kurvengeschwindigkeiten kann dann auf der Strecke gefahren werden.

generische KW Competition 3A EXR Dämpferabbildung für Doppelquerlenker

Einfach ausgedrückt ist die Aufgabe des Dämpfers und der Feder – auch im Motorsport – alle Parameter in der perfekten Balance zu halten. Sozusagen suchen wir dabei immer den perfekten Kompromiss, um Schwingungen zu dämpfen, ohne dabei einen Gripverlust der Reifen oder einen Verlust der Aufbaukontrolle durch zu starkes Nicken und Wanken der Karosserie zu riskieren. Denn je unruhiger der Karosserieaufbau wird, umso weniger kann die Aerodynamik selbst bei einem VT2-Rennwagen im optimalen Wirkungsgrad arbeiten. Klar, bei einem VT2-Wagen ist die optimale Aerolast weniger brisant als bei GT3- oder LMP- oder Formel-Fahrzeugen.

Selbstverständlich bieten wir bei einem Testtag auf unserem Fahrdynamikprüfstand auch die Möglichkeit, das Dämpferinnenleben komplett umzubauen und mit verschiedenen Federn zu kombinieren. Viele Fragen sich auch immer, ob sie beispielsweise mit ihrem KW Gewindefahrwerk für ihren Wagen auch einen Termin auf dem Fahrdynamikprüfstand brauchen. Das ist nicht nötig.

Jedes KW Gewindefahrwerk mit Teilegutachten, sei es ein KW Clubsport 3-way, ein adaptives KW DDC, KW Variante 1 oder unser neues KW Variante 5 Gewindefahrwerk wird für das jeweilige Fahrzeug im Fahrversuch und auf dem Fahrdynamikprüfstand abgestimmt.

Im obigen YouTube-Video nimmt unser Entwicklungsingenieur Michael Rohn Euch mal mit auf eine Messfahrt in unserem BMW M2 mit nachgerüstetem KW DDC ECU Gewindefahrwerk. Falls ihr Setup-Tipps für Eure einstellbaren KW Gewindefahrwerken benötigt, stehen Euch unsere KW Fachhandelspartner gerne zur Seite oder ihr könnt auch immer einen Blick in die jedem einstellbaren KW Gewindefahrwerk beiliegender Einstellanleitung werfen.

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