{"id":12793,"date":"2019-04-15T11:23:53","date_gmt":"2019-04-15T09:23:53","guid":{"rendered":"https:\/\/php8.plastv.de\/?p=12793"},"modified":"2019-04-12T13:01:43","modified_gmt":"2019-04-12T11:01:43","slug":"computer-simulationen-beschleunigen-weiterentwicklung-des-id-r","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=12793","title":{"rendered":"Computer-Simulationen beschleunigen Weiterentwicklung des ID. R"},"content":{"rendered":"

Modernste Berechnungsmethoden zur Optimierung des Elektro-Rennwagens ID. R f\u00fcr Rekordversuch auf der N\u00fcrburgring-Nordschleife<\/strong><\/p>\n

Simulationen f\u00fcr Fahrdynamik, Energiemanagement, Aerodynamik und Struktur<\/strong><\/p>\n

Parallelen zwischen Entwicklung von ID. R und vollelektrischen Serienfahrzeugen der ID. Familie<\/strong><\/p>\n

Die Weiterentwicklung des ID. R l\u00e4uft auf Hochtouren. Schon im Sommer 2019 soll der von zwei Elektromotoren mit 500 kW (680 PS) Systemleistung angetriebene Prototyp mit Romain Dumas am Lenkrad den Rundenrekord f\u00fcr Elektrofahrzeuge auf der N\u00fcrburgring-Nordschleife angreifen. Zus\u00e4tzlich zu ausf\u00fchrlichen Testfahrten und zur Arbeit im Windkanal setzt Volkswagen Motorsport in der Vorbereitungsphase stark auf Computer-Simulationen. Die digitalen Werk\u00aczeuge sind nicht nur eine unverzichtbare Unterst\u00fctzung f\u00fcr die Ingenieure, sie sparen auch Zeit und Kosten.<\/p>\n

W\u00e4hrend Romain Dumas im Fahrsimulator die Strecke trainiert oder unterschiedliche Fahrwerksabstimmungen des ID. R testet, spielt f\u00fcr die Arbeit der Ingenieure Simulationstechnologie eine elementare Rolle\u201c, erl\u00e4utert Dr. Benjamin Ahrenholz, Leiter Berechnung\/Simulation bei Volkswagen Motorsport. \u201eIm Fall der N\u00fcrburgring-Nordschleife kommt uns entgegen, dass wir zu Streckenverlauf und Fahrbahnbeschaffenheit eine F\u00fclle von Daten haben. Wir k\u00f6nnen damit den ID. R virtuell so effizient wie m\u00f6glich gestalten, obwohl er real noch gar nicht auf der Nordschleife gefahren ist.\u201c<\/p>\n

Was Pilot Dumas im virtuellen Cockpit durchspielt \u2013 Fachbegriff \u201eDriver in the Loop\u201c \u2013, erg\u00e4nzt der Computer in der Offline-Fahrdynamiksimulation, indem er theoretisch unendlich viele Runden mit einem gespeicherten Profil dreht. Dabei wird ermittelt, wie sich unterschiedliche Leistungsabgaben der Motoren oder eine Verlagerung des Fahrzeugschwerpunktes auf die Rundenzeit auswirken. Das Ziel: optimales Fahrverhalten und Ansprechverhalten der Motoren.<\/p>\n

In der Str\u00f6mungssimulation erforscht die Aerodynamik-Abteilung von Volkswagen Motorsport mithilfe der CFD-Technologie (Computational Fluid Dynamics), wie die Luft am effektivsten um den ID. R herum und durch die K\u00fchlsysteme gef\u00fchrt wird. Gesucht wird hierbei der ideale Kompromiss aus Abtrieb und Luftwiderstand. In der Batteriesimulation werden Strategien zu Leistungsmanagement und Rekuperation verglichen, um die in den Batterien gespeicherte sowie die beim Bremsen zur\u00fcckgewonnene elektrische Energie so effizient wie m\u00f6glich zu nutzen.<\/p>\n

Und schlie\u00dflich geht es in der Struktursimulation um die mechanische Auslegung einzelner Bauteile. Die N\u00fcrburgring-Nordschleife stellt hohe Anforderungen an die Struktur eines Rennwagens. Ein Schwerpunkt der Struktursimulation sind deshalb Berechnungen zur Belastung von Chassis, Fahrwerk und Karosserie des ID. R. Zum Beispiel wird die sogenannte Topologie-Optimierung auch in der Entwicklung von Serienfahrzeugen angewandt. Eine typische Aufgabenstellung ist, ein Bauteil innerhalb eines vorgegebenen Raums zu konstruieren. W\u00e4hrend in der Serienfertigung die Forderungen allerdings meist m\u00f6glichst lange Haltbarkeit und wirtschaftliche Herstellung betreffen, lautete die Priorit\u00e4t beim ID. R: so stabil wie erforderlich, gleichzeitig so leicht wie m\u00f6glich.<\/p>\n

3D-Druck f\u00fcr besonders komplexe Formen<\/strong><\/p>\n

Sehr aufwendige Formen, zum Beispiel bei Halterungen f\u00fcr Kabel oder Komponenten der Aerodynamik, sind bei konventioneller Fertigung zeit- und kostenintensiv. \u201eBei Bedarf stellen wir solche Bauteile deshalb als Einzelst\u00fccke im 3D-Drucker aus speziellen Kunststoffen her. Dies betrifft zumeist relativ kleine Teile, die keiner hohen mechanischen Belastung ausgesetzt sind\u201c, sagt Ahrenholz.<\/p>\n

3D-Druck spielt bei der Produktion von Serienfahrzeugen derzeit nur eine untergeordnete Rolle. Doch die von Volkswagen Motorsport eingesetzten Computer-Simulationen gleichen denen, die von Volkswagen auch bei der Entwicklung der Baureihe ID. angewandt werden. Diese erneute Parallelit\u00e4t zwischen Motorsport und Serie kommt nicht von ungef\u00e4hr: Der Rennwagen ID. R ist die sportliche Speerspitze der ID. Produktfamilie, mit der Volkswagen ab 2020 eine umfangreiche Elektromobilit\u00e4tsoffensive startet.<\/p>\n

Quelle: VW<\/p>\n

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