Umweltsimulation bei ATESTEO
Umweltsimulation: Testmöglichkeiten im Prüfstand
- Hochtemperaturdauerlauf (HTOE)
- Temperaturverhalten
- Temperaturwechseldauerlauf (PTCE)
- Tieftemperaturtest
- Feuchte Wärme (HTHE)
ATESTEO ist der führende Spezialist im Drivetrain Testing für Verbrennungs-, Elektro- oder Hybridantriebe. Mit vielen Standorten dort vor Ort, wo in der Automobilindustrie Getriebe entwickelt werden, bietet ATESTEO kundennahe Leistungen in der Antriebsstrangerprobung.
Die Simulation von Umwelteinflüssen spielt in der Automobilentwicklung eine große Rolle. Je früher und zuverlässiger Komponenten in der Umweltsimulation im Prüfstand auf ihr Verhalten bezüglich Temperatur, Feuchtigkeit und Schock getestet werden können, desto leistungsstärker und langlebiger ist der realisierte Drivetrain.
Drivetrain-Optimierung durch Umweltsimulation
Der Antriebsstrang eines Fahrzeugs unterliegt während seiner gesamten Lebensdauer einer Vielzahl von Einflüssen aus der Umgebung. Diese prägen die Leistungsfähigkeit, die Lebensdauer und damit auch die Rückwirkung auf die Umwelt.
Mit Methoden der Umweltsimulation untersucht ATESTEO die Wechselwirkungen zwischen dem Antriebsstrang und seiner Umwelt. Ziel der Umweltsimulation ist die Aufdeckung von Ursache-Wirkungs-Zusammenhängen und die Qualifikation von Teilen oder Komponenten für gegebene Umweltbedingungen .
Die Untersuchungen in der Umweltsimulation bei ATESTEO befassen sich mit den Auswirkungen der Umwelt auf:
- Leistungsfähigkeit und Funktionsverhalten des Prüflings.
- Langzeitverhalten bzw. Lebensdauer des Prüflings.
- Rückwirkung auf die Umwelt des Prüflings.
Umweltsimulation im Prüfstand für alle Anforderungen
Für die optimale Umsetzung der Testaufgaben in der Umweltsimulation bietet ATESTEO verschiedene Prüfstände und damit die ganze Bandbreite an Testmöglichkeiten. Je nach Vorgabe, Zielsetzung, Prüfvoraussetzung und Antriebsart kann die Umweltsimulation stationär oder modular mobil durchgeführt werden.
Dafür bietet ATESTEO den Entwicklern von Elektroantrieben, Hybridantrieben und Verbrennungsantrieben innovative Testtechnologien. Zusätzlich zu den bestehenden, zahlreichen klassisch-stationären Prüfständen für die Umweltsimulation sorgen modular konzipierte Umweltsimulationsprüfstände,
die kompakt in mobilen Einheiten verbaut sind, für neue Möglichkeiten.
Innovative Möglichkeiten der Umweltsimulation speziell bei Elektro- und Hybridantrieben
Die mobilen Umweltprüfstände von ATESTEO punkten durch ihren modularen, schnell wechselbaren Aufbau. So können nicht nur Antriebe mit Verbrennungsmotor zuverlässig auf Umwelteinflüsse getestet, sondern auch Elektro – und Hybridantriebe umfassend und spezifisch geprüft werden.
In insgesamt acht verschiedenen Konfigurationen, mit ein oder zwei Belastungsmaschinen und optionaler Klimakammer, können die Prüfstände zur Umweltsimulation von ATESTEO jederzeit, überall und schnell auf die jeweiligen Prüfanforderungen des Kunden angepasst werden. Zur Umweltsimulation bei Elektro- und Hybridantrieben wird jeweils ein Batteriesimulator zugesetzt.
Umweltsimulation bei Elektro-, Hybrid- und Verbrennungsantrieben
Die Umweltsimulation bei der Entwicklung von Antrieben hilft, Fehlerquellen frühzeitig zu erkennen und zu eliminieren. Das gilt vor allem für Elektro- und Hybridantriebe. Denn elektronische Komponenten reagieren anders auf Feuchtigkeit, Temperatur und Schock. Das Testing von Umwelteinflüssen ist entscheidend bei der Entwicklung von leistungsfähigen Elektro- und Hybridantrieben.
Lebensdauer, Reichweite und Leistung der Komponenten hängen in hohem Maße vom störungsfreien Betrieb unter jedweden Umwelteinflüssen ab. Wie wirken sich zum Beispiel Hitze und Staub im Sommer, Tiefsttemperaturen im Winter oder salzige Luft am Meer auf die Performance der Komponenten aus? Was machen extreme Temperaturwechsel mit dem elektronischen Antrieb? Wie sieht es mit der Reaktion der Komponenten auf Umwelteinflüsse hinsichtlich Betriebssicherheit aus?
Das und noch viel mehr wird in verschiedenen Umweltsimulationstests bei ATESTEO im Prüfstand zeitlich gerafft simuliert, identifiziert und zuverlässig dokumentiert. Und nicht nur für die Automobilindustrie. Egal, ob zu Lande, zu Wasser oder in der Luft – die Tests der Umweltsimulation von ATESTEO können für alle elektrischen und elektronischen Komponenten in Fahrzeugen durchgeführt werden.
Durch hohe Expertise im Bereich der E-Mobilität und der Modularität der mobilen Prüfstände erfüllt ATESTEO bei der Umweltsimulation für Elektro- und Hybridantriebe auch die Standards im Testing der High Temperature Operating Endurance (HTOE), Power Thermal Cycle Endurance (PTCE) und High Temperature Humidity Endurance (HTHE).
Lebensdauerprüfung Hochtemperaturdauerlauf – High Temperature Operating Endurance (HTOE)
Prüfung der thermischen Beanspruchung der Komponente durch Temperaturwechsel:
Mit dem Hochtemperaturdauerlauf simuliert ATESTEO im Prüfstand gerafft die thermische Beanspruchung der Komponente während der Fahrzeuglebensdauer. Dieser Umweltsimulationstest dient der Absicherung von Qualität und Zuverlässigkeit der Komponente hinsichtlich thermisch bedingter Fehlerbilder wie Diffusion also Schwingungsenergie, Elektromigration und Oxidation der Materialien.
Hoch-/Tieftemperaturlagerung – High-/low-temperature aging
Prüfung der thermischen Beanspruchung der Komponente bei Lagerung und Transport:
Mit der Hoch-/Tieftemperaturlagerung simuliert ATESTEO im Prüfstand die Belastung der Komponente unter Temperaturen von -70° C bis +180° C. Mit dieser Prüfung wird die Beständigkeit der Komponente bei hohen und tiefen Temperaturen während ihrer Lagerung oder ihres Transports per LKW, Zug, Schiff oder Flugzeug nachgewiesen.
Stufentemperaturtest – Incremental temperature test
Prüfung der Komponente im Betrieb bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen:
Mit dem Stufentemperaturtest testet ATESTEO im Prüfstand den Betrieb der Komponente bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen. Damit wird die Komponente gegen Fehlfunktionen innerhalb eines kleinen Intervalls des Betriebstemperaturbereichs abgesichert.
Lebensdauerprüfung Temperaturwechseldauerlauf – Powered Thermal Cycling Endurance (PTCE)
Prüfung der thermomechanischen Beanspruchung der Komponente durch Temperaturwechsel:
Mit dem Temperaturwechseldauerlauf untersucht ATESTEO im Prüfstand die Auswirkungen häufiger Temperaturwechsel auf die Komponente wie z. B. ihr Verhalten bei schnellen Änderungen der Umgebungstemperatur und Feuchte. Der Test sichert Qualität und Zuverlässigkeit der Komponente hinsichtlich thermomechanisch bedingter Fehlerbilder wie Alterung und Rissbildung in Löt-, Klebe-, Bond- und Schweißverbindungen sowie an Dichtungen und Gehäusen.
Tieftemperaturbetrieb – Low-temperature operation
Prüfung der thermischen Beanspruchung der Komponente bei tiefen Temperaturen:
Mit dem Tieftemperaturbetrieb untersucht ATESTEO im Prüfstand das Verhalten der Komponente bei hoher Beanspruchung durch tiefe Temperaturen. So wird die Funktion der Komponente real nach langer Parkzeit oder langem Fahren bei Tiefsttemperaturen abgesichert.
Feuchte Wärme – High Temperature Humidity Endurance (HTHE)
Prüfung der Belastung der Komponente durch feuchte Wärme und Frost:
Mit dem Hochtemperatur-Feuchtigkeits-Beständigkeitstest simuliert ATESTEO im Prüfstand gerafft die Belastung der Komponente durch feuchte Wärme unter Berücksichtigung der Schutzwirkung von wasserdichten Gehäusen während der Fahrzeuglebensdauer. Die Prüfung dient der Absicherung von Qualität und Zuverlässigkeit der Komponente hinsichtlich durch feuchte Wärme verursachter Fehlerbilder. Das können zum Beispiel Ausfälle aufgrund von Parameterverschiebungen, mechanische Ausfälle aufgrund schneller Wasser- oder Frostbildung, optische Ausfälle wie Beschlagen, Ausfälle der Wasserdichtigkeit des Gehäuses oder Materialabbau sein.
Konfigurationen für alle Antriebe in der Umweltsimulation
In acht verschiedenen Prüfstandkonfigurationen können Automobilhersteller und Fahrzeugteileentwickler in der Umweltsimulation Wechselwirkungen zwischen dem Antriebsstrang und seiner Umwelt untersuchen. Welche Betriebsmöglichkeiten Ihnen die mobilen Prüfstände für Umweltsimulation bieten, erfahren Sie in unserer Leistungsbroschüre zur Umweltsimulation.
Modulare Prüfstände für Umweltsimulation
Die innovativen Prüfstände zur Umweltsimulation bei ATESTEO werden in einer mobilen Einheit modular nach den Anforderungen des Kunden aufgebaut. Dabei können die Prüfkabinen flexibel erweitert und miteinander verbunden werden. Derzeit lassen sich so bis zu acht modulare Prüfstände gleichzeitig für verschiedene Umweltsimulationen beziehungsweise unterschiedliche Prüflinge bereitstellen.
Aufbau modularer Prüfstand für Umweltsimulation
- Umluftklimatisierungsaggregat:
- Zwei getrennte Flüssigkeitskühlkreise
- Separate Prüfbox mit 2 Wellenausgängen
- Indirekte Prüfraumtemperierung
- Batteriesimulator für hybride Antriebe
- Kühlölversorgung und Konditionierung
- Möglichkeit des externen Antriebs von Prüflingen bzw. Komponenten
- Automatisierungssystem PDES 5
- Prüfraum 1: B x L x H: 1500 x 1550 x 1000 mm
- Prüfraum 2: B x L x H: 1550 x 1700 x 1100 mm mit GFK-Einsätzen
Leistungsdaten modulare Umweltsimulation
- Luftkonditionierung
- Temperaturbereich: -40–160°C
- 8 K/min im Mittel bei 200 kg Prüfgut
- Flüssigkeitskonditionierung
- Temperaturbereich: -35–135°C
- Feuchtekonditionierung
- Taupunkttemperaturbereich: 5–88°C
- Feuchtebereich: 10–95% rel. Feuchte
- Temperaturbereich: 10–95°C
Kundenspezifische, flexible Lösungen im Prüfstand für Umweltsimulation
Leistungsschutz für Leerlaufmessungen in der Umweltsimulation
Schaltschrank zur Steuerung von Temperatur und Feuchtigkeit in der Umweltsimulation
Leistungsmesstechnik für Hybridantriebe zur Messung von Strom und Spannung in der Umweltsimulation
Prüfstand für Elektroantriebe bei Dauerlauftests in der Umweltsimulation
Normen und Standards für eine zuverlässige Umweltsimulation
In den Prüfständen zur Umweltsimulation bietet ATESTEO Testing nach kundenindividuellen Anforderungen und nach den Prüfnormen für die Umweltsimulation. Um den Antriebsstrang eines Fahrzeugs optimal auf Umwelteinflüsse wie Feuchtigkeit, Frost und Hitze zu testen, können die Umweltsimulationsprüfstände nach den Standards DIN EN 60068, ISO 16750 und ISO 19453 arbeiten:
Luftfeuchtigkeit, Sonnenlicht, Frost und Regen sind nur einige Beispiele für Umwelteinflüsse, denen die Komponenten beim täglichen Gebrauch des Fahrzeugs standhalten müssen. Um die Widerstandsfähigkeit gegenüber diesen Einflüssen zu testen, führt ATESTEO für Automobilindustrie und Antriebsentwickler Prüfungen im Prüfstand an elektrischen, elektronischen und mechatronischen Antriebskomponenten für den Einsatz in Kraftfahrzeugen durch. Dabei gelten folgende Normen und Standards:
DIN EN 60068 – Basisnormenreihe zur Prüfung von Umgebungseinflüssen: Mit der DIN EN 60068 wird die Widerstandsfähigkeit von elektrischen und elektronischen Einrichtungen gegen erwartete Umgebungseinflüsse bei Transport, Lagerung, Installation und unter Einsatzbedingungen während der Gebrauchsdauer geprüft. Dabei werden klimatische und mechanische Beanspruchungen wie Temperatur, Luftdruck, Stöße oder andere Einflüsse zu berücksichtigt.
ISO 16750 – Norm für Umweltbedingungen und Prüfung für elektrische und elektronische Geräte in Straßenfahrzeugen: ISO 16750 gibt eine Anleitung zu den Umweltbedingungen, denen elektrische und elektronische Systeme in Kraftfahrzeugen üblicherweise ausgesetzt sind
ISO 19453 – Prüfnorm für Straßenfahrzeuge zur Prüfung unter Umgebungsbedingungen sowie Tests für elektrische und elektronische Einrichtungen für Antriebssysteme von Elektrofahrzeugen: ISO 19453 beschreibt die potentiellen Umweltbelastungen und spezifiziert Prüfungen und Anforderungen, die für verschiedene Belastungsniveaus am/im Fahrzeug empfohlen werden. Benennt die Anforderungen an elektrische Antriebssysteme und Komponenten mit maximaler Betriebsspannung.
