7-Post-Prüfstand von thyssenkrupp Bilstein: Booster für die Fahrwerksentwicklung
Die Fahrdynamik eines Fahrzeugs wird wesentlich von den Eigenschaften seines Fahrwerks definiert: In Straßenfahrzeugen bestimmt das Fahrwerk maßgeblich das Fahrgefühl - im Motorsport entscheidet es über nicht weniger als Sieg oder Niederlage. Die Abstimmung des Fahrwerks ist deshalb von herausragender Bedeutung. Insbesondere in Zeiten gestiegenen Kostendrucks und immer kürzer werdender Entwicklungszyklen steigen die Anforderungen an die Fahrwerksentwicklung. Mit einem neuen innovativen Vertikaldynamikprüfstand eröffnet der Fahrwerksspezialist thyssenkrupp Bilstein seinen Partner:innen - Automobilherstellern und Rennteams – dringend benötigte neue Möglichkeiten der Fahrwerksanalyse und -entwicklung.
Mit einem neuen Standort direkt am Nürburgring haben die Fahrwerksexpert:innen von thyssenkrupp Bilstein ihren Service für Kund:innen aus dem Automobilbau und dem Motorsport weiter ausgebaut. Mit dem brandneuen state-of-the-art Prüfstand können Automobilhersteller und Rennteams noch besser ihre Fahrwerksysteme analysieren und abstimmen. Der Standort des Bilstein Competence Centers in unmittelbarer Nähe zur legendären Rennstrecke in der Eifel ist konsequent gewählt. Denn hier haben nicht nur zahlreiche internationale Renn-Teams ihren Sitz. Hier schlägt auch das Herz der Entwicklung in der Automobilindustrie: Auf der Nordschleife des Nürburgrings testen alle namhaften Automobilhersteller ihre Prototypen auf Herz und Nieren.
Simulation verschiedenster Straßenverhältnisse bis hin zu kompletten Rennstrecken
Mit dem neuen 7-Post-Rig, einem leistungsstarken Vertikaldynamikprüfstand mit sieben Hydraulikstempeln, kann das Fahrverhalten einer großen Bandbreite an Fahrzeugen simuliert werden: Von Straßenfahrzeugen über Prototypen bis hin zu Rennwagen. „Vier Hydraulikstempel simulieren Fahrbahnanregungen in vertikaler Richtung“, erklärt Prüfstandingenieur Andreas Simon. Beschleunigungssensoren und Federwegsaufnehmer an jedem Rad und am Chassis messen die Fahrzeug- und Radbewegungen, die aus den Anregungen der Hydraulikstempel resultieren. Auf der Basis kann die Feder-Dämpferauslegung optimiert werden. „Die drei zusätzlichen Hydraulikstempel simulieren das Aufbauverhalten des Fahrzeugs und machen eine noch genauere Betrachtung der komplexen Fahrdynamik möglich“, so Simon.
Simuliert werden dabei verschiedenste Streckenprofile und Straßenverhältnisse: Von Schlechtwegstrecken mit Bodenwellen und Gullydeckeln bis hin zu kompletten Rennstrecken. Für OEM besonders interessant ist eine weitere Variante: „Wir können auch komplett synthetische Signale abfahren, die in dieser Form nie auf der Straße auftreten. Sie können den Entwickler:innen entscheidend dabei helfen, das Fahrzeug und dessen Verhalten auf bestimmte Frequenzen zu verstehen“, verrät Simon. Hersteller als auch Rennteams erhalten mit dem fortschrittlichen Prüfstand in kürzester Zeit ein genaues und vollständiges Verständnis für das Fahrwerk und können gemeinsam mit den BILSTEIN Ingenieur:innen das Fahrverhalten bei bestimmten Parametern untersuchen und optimieren sowie die bestmöglichen Settings entwickeln. Das gilt insbesondere für den Top-Rennsport. Simon: „Je höher das Niveau der Rennserie, desto komplexer wird es.“
Automobilhersteller und Rennteams nutzen den innovativen Prüfstand von thyssenkrupp Bilstein
Egal ob OEM oder Rennteam: Für sie zählt allein die Leistungsfähigkeit des Fahrwerks. „Mit unserem neuen Standort am Nürburgring, modernster Ausstattung und unsere Expertise im Bereich der Stoßdämpfer- und Fahrwerksentwicklung können wir unsere Kund:innen nun noch zielgerichteter unterstützen“, freut sich Martin Flick, Head of Motorsports bei thyssenkrupp Bilstein. In Zeiten immer kürzer werdender Entwicklungszeiten bei einer gleichzeitig steigenden Komplexität der Systeme können sie wichtige Entwicklungs- oder Abstimmungszeit sparen, indem sie auf den state-of-the-art-Prüfstand und die Expertise der Ingenieur:innen von thyssenkrupp Bilstein zurückgreifen.
Testzeiten können signifikant verkürzt werden
In der OE-Entwicklung führt aufgrund der zunehmend komplexer werdenden Fahrwerkssysteme bereits seit Jahrzehnten kein Weg an Simulationen vorbei. Neben der mechanischen Bauteilentwicklung gewinnt die mechatronische Funktionsentwicklung mit Elektronik und Software immer mehr an Bedeutung. Der Anteil intelligenter und vernetzter Fahrwerkssysteme nimmt seit Jahren zu. „Die Fahrwerksentwicklung wird immer komplexer“, bestätigt Martin Flick. „Der Aufwand, den ein OEM hat, um einen Prototypen ans Laufen zu bringen, ist gigantisch. Vor dem Hintergrund immer kürzer werdender Entwicklungszyklen in der Automobilindustrie können wir unseren Kund:innen mit unserem 7-Post eine signifikante Zeitersparnis bieten: Wir können OEM schon früh im Entwicklungsstadium bei der Fahrwerksabstimmung unterstützen, indem wir etwa mit einem Roh-Chassis schon einmal die Vertikaldynamik zu 80 bis 95 Prozent abstimmen können. Während die OEM die Vertikaldynamik früher auf der Teststrecke herausfahren mussten, kann das jetzt bereits mit nicht fahrbereiten Fahrzeugen auf dem Prüfstand passieren. Auf diese Weise helfen wir dabei, die Testzeit deutlich zu verkürzen.“
7-Post-Prüfstand ermöglicht enorme Kostenersparnis
Eine signifikante Zeitersparnis ist angesichts voller und eng getakteter Rennkalender – und limitierter Testmöglichkeiten - auch für Rennteams ein wichtiges Argument für die Arbeit mit dem 7-Post-Rig von thyssenkrupp Bilstein. Martin Flick nennt einen weiteren entscheidenden Vorteil für die Arbeit mit dem Vertikaldynamikprüfstand: „Neben dem Faktor Zeit können wir mit einer enormen Kostenersparnis punkten.“ Wenn Teilbereiche der Entwicklungs- und Abstimmungsarbeit auf dem Prüfstand laufen, entfällt so etwa die teure Streckenmiete. In der Regel können auch Logistikkosten gespart werden, denn häufig befinden sich die Rennwagen der Teams und die Prototypen der OEM ohnehin in der Nähe des Nürburgrings.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil: Die Reproduzierbarkeit der Daten. Schließlich können sich die Bedingungen bei Testfahrten auf der Teststrecke bei jedem Durchlauf verändern, wie Simon berichtet. „Testfahrer:innen fahren an der einen Stelle möglicherweise mit einer anderen Geschwindigkeit und an der anderen mit anderem Lenkwinkel. Auf dem Prüfstand sind die Rahmenbedingungen immer gleich, die Messergebnisse sind deshalb reproduzierbar und somit grundsätzlich valider. Außerdem sind die Test-Teams nicht vom Wetter oder bestimmten Temperaturen abhängig.“
Dass die Arbeit am Prüfstand einmal den echten Fahrversuch ersetzen wird, daran glaubt Andreas Simon nicht. „Viele Abstimmungsarbeiten und Test- und Analyseschritte werden heute am Simulator durchgeführt, vor allem auch um die teure Testzeit an und auf der Strecke zu reduzieren. Doch am Ende müssen die Testergebnisse in der Realität auf der Teststrecke bestätigt werden.“ Gleichzeitig bleiben die subjektiven Beurteilungen der Testfahrer:innen ein unerlässlicher Bestandteil des Fahrversuchs. „Selbst unser fortschrittlicher 7-Post wird das Testing auf der Strecke deshalb nicht komplett ersetzen.“
Expertise der Prüfstandsingenieur:innen ist entscheidend
Auch nicht im Fahrversuch bei thyssenkrupp Bilstein, der ebenfalls vom hauseigenen Vertikaldynamikprüfstand profitiert, wie Martin Flick betont: „Auch die Kolleg:innen aus dem Aftermarket- und dem OE-Fahrversuch nutzen den 7-Post und unsere Testkompetenz intensiv. Der Aftermarket speziell für die Entwicklung von Performance-Produkten. Der OE-Bereich testet frische Ideen, um neue Erkenntnisse zu sammeln und unsere Technologien für den Serienersatz weiterzuentwickeln.“
Zum Beispiel in Bezug auf die Elektromobilität: Weil elektrisch angetriebene Fahrzeuge extrem leise sind, werden störende Geräusche viel stärker wahrgenommen. Geringste Fahrwerksgeräusche, die früher von den Geräuschen des Verbrennungsmotors überdeckt wurden, sind plötzlich ein echtes Thema. Martin Flick verrät: „Dem Bereich "Noise Vibration Harshness", also dem Bereich, der sich mit hör- oder spürbaren Schwingungen befasst, widmen wir bei thyssenkrupp Bilstein und unsere Kund:innen viel Aufmerksamkeit. Auch hier hilft uns der 7-Post ungemein.“
Entscheidend ist dabei nicht nur die fortschrittliche Prüfstandstechnik und die dazugehörige Software, sondern insbesondere auch die Expertise der Prüfstandsingenieur:innen, wie Martin Flick betont: „Maßgeblich ist die Person, die vor dem Prüfstand sitzt. Die entsprechende Testkompetenz, das ist der entscheidende Faktor. Der 7-Post ist ein extrem mächtiges, komplexes Tool, das viel Know-how und Erfahrung erfordert – speziell in unserem Bereich, in dem wir es mit einer Vielzahl an Einsatzgebieten zu tun haben und im Motorsport vom Amateur-Team bis zum Profi-Team eine sehr breite Kundschaft haben.“
State-of-the-art-Technologie und höchste Beratungskompetenz
Die heterogene Kundenstruktur - ein regelrechter Booster in Bezug auf den systematischen Ausbau des eigenen Know-hows, wie Martin Flick verrät. „Gerade durch die Vielfalt der unterschiedlichen Projekte und Einsatzgebiete, sowie den intensiven Austausch mit den Fahrversuchsteams der OEM können wir unsere Expertise massiv erweitern.“
Es ist das Zusammenspiel aus state-of-the-art-Technologie, höchster Beratungskompetenz und dem zentralen Standort am Nürburgring, mit dem thyssenkrupp Bilstein bei seinen Partner:innen punktet. Dabei gibt sich das Team des Prüfstands noch lange nicht mit dem Erreichten zufrieden. „Der Standort ist natürlich ein großer Vorteil für uns“, so Andreas Simon. „Wir wollen allerdings auch aus technischer Sicht den entscheidenden Vorteil gegenüber unserem Wettbewerb bieten. Dahingehend geben wir aktuell richtig Gas.“
Und in der Hinsicht läuft es tatsächlich richtig gut für die Fahrwerksspezialist:innen am Bilstein Competence Center am Nürburgring: „Wir entwickeln jede Woche irgendein neues Feature und Ideen, die wir umsetzen und testen.“ Am Nürburgring kennen sie sich schließlich aus mit Geschwindigkeit.