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    FAT-Schriftenreihe

    FAT-SCHRIFTENREIHE 399

    Ein zuverlässiger aerodynamischer Entwicklungsprozess ist eine zentrale Voraussetzung zur Steigerung der Fahrzeugeffizienz. In frühen Entwicklungsphasen basiert die aerodynamische Bewertung überwiegend auf numerischen Strömungssimulationen (Computational Fluid Dynamics, CFD). Deren Aussagekraft ist jedoch durch Unsicherheiten in der Modellierung von Rädern und Reifen begrenzt, da reale Reifendeformationen infolge von Radlast, Reifendruck und Rotation häufig nicht oder nur vereinfacht berücksichtigt werden. Ziel des Forschungsprojekts war es, den Einfluss realer Reifendeformationen auf die Radumströmung systematisch zu untersuchen und geeignete Modellierungsansätze für CFD zu bewerten. Hierzu wurden handelsübliche Straßenreifen unter realistischen Abrollbedingungen untersucht, geometrisch erfasst und auf ein Fahrzeugmodell übertragen. Ergänzend wurden umfangreiche aerodynamische Messungen im Fahrzeugwindkanal durchgeführt, die als Validierungsgrundlage dienten. Die realen Reifenverformungen wurden in digitale Modelle umgesetzt und anschließend in mehreren CFD-Simulationen untersucht. Dabei kamen drei in der Fahrzeugaerodynamik etablierte CFD-Programme zum Einsatz, um Unterschiede in der Abbildung von Radlast- und Geometrieeffekten zu analysieren. Die Ergebnisse zeigen, dass die explizite Berücksichtigung der Reifendeformation sowie ein höherer Detaillierungsgrad der Reifengeometrie die Übereinstimmung zwischen Simulation und Experiment deutlich verbessern. Gleichzeitig wird deutlich, dass undeformierte Reifenmodelle keine valide Vereinfachung darstellen. Das Projekt liefert damit wichtige Erkenntnisse und konkrete Handlungsempfehlungen für eine verbesserte CFD-Reifenmodellierung und trägt zur Erhöhung der Zuverlässigkeit aerodynamischer Simulationen bei.