Simulation der Gesamtfahrzeug-Eigenverschmutzung unter Berucksichtigung eines realistischen Tropfen-aufwirbelverhaltens der Rader

摘要

Durch die ansteigenden Anforderungen an aktuelle Fahrzeuge und den verstarkten Einsatz von Kamera- und Sensorsystemen in Verbindung mit dem autonomen Fahren wird die Berucksichtigung von Verschmutzungsvorgangen am Fahrzeug im heutigen Entwicklungsprozess immer wichtiger. Beim Vorgang der Eigenverschmutzung setzt sich ein Schmutz-Wasser-Gemisch, welches durch die Rotation der eigenen Reifen aufgewirbelt wird, durch die Umstromung auf der Fahrzeugoberflache ab. Die Sicherstellung der Funktion seitens der Fahrzeugentwicklung kann neben der versuchsseitigen Betrachtung durch numerische Methoden unterstutzt werden. In diesen Simulationen wird nach aktuellem Stand der Technik der Aufwirbelvorgang uber ein stehendes, festes Rad modelliert, bei dem konstant grosse Tropfen tangential uber homogene Injektorlinien ins Stromungsfeld injiziert werden. Wie sehr diese Vereinfachung der zentralen Prozessrandbedingung das Verschmutzungsbild beeinflusst, war bisher nicht bekannt. In einer vorangegangenen Veroffentlichung der Autoren wurde eine neue Simulationsmethodik zur direkten Simulation des Tropfenaufwirbelvorganges eines PKW-Reifens vorgestellt. In der hier vorgestellten Arbeit wird dieses realistischere Tropfenfeld in das Modell einer Gesamtfahrzeug-Eigenverschmutzungssimulation implementiert und somit die Auswirkungen dieser Randbedingung im Vergleich zur klassischen Randbedingung auf das Endergebnis untersucht.