Versnellingsmeters, krachtopnemers en signaalversterkers
Door de toenemende concurrentiedruk in de wereldwijde automobielindustrie zijn de ontwikkelingsschema's voor voertuigen teruggelopen van 4-5 jaar geleden tot minder dan 2 jaar nu. Hierdoor kunnen fabrikanten oordeelkundiger reageren op veranderende eisen van de consument, marktomstandigheden en wettelijke vereisten. De uitdaging voor de voertuigontwikkelingsgemeenschap bestaat erin deze verkorte tijdschema's na te leven zonder negatieve gevolgen voor kwaliteits- en prestatiekenmerken zoals garantie, brandstofverbruik, crashbestendigheid, NVH (Noise, Vibration, and Harshness) en bestuurderscomfort. De meest fundamentele kern van elk ontwikkelingsprogramma is het testen van de duurzaamheid van voertuigen en onderdelen. Het succes van een duurzaamheidsprogramma ligt in het vermogen om de som van alle belangrijke inputs die een voertuig waarschijnlijk in zijn gebruiksomgeving tegenkomt, in de kortst mogelijke tijd na te bootsen. Een slecht uitgevoerd duurzaamheidsprogramma kan een fabrikant miljoenen kosten aan garantiekosten, lagere verkoopcijfers en verlies van klantentrouw. Om de duurzaamheidstests te versnellen zonder de zorgvuldigheid op te offeren, hebben veel voertuigfabrikanten virtuele ontwikkelingsmethoden aangenomen die gekoppeld zijn aan traditionele duurzaamheidstests. Met deze virtuele technieken komt echter meer onderzoek naar de betrouwbaarheid, herhaalbaarheid en nauwkeurigheid van de beperkte fysieke tests. Robuustheid, flexibiliteit, betrouwbaarheid en getrouwheid van sensoren en instrumenten zijn noodzakelijk voor een succesvol duurzaamheidstestprogramma. Het is zelden haalbaar om een volledig duurzaamheidsprogramma, of een aanzienlijk deel ervan, over te doen vanwege defecte apparatuur of sensoren. PCB® ontwerpt sensoren met deze vereisten in gedachten om een gecomprimeerde productontwikkelingstijd te ondersteunen en ervoor te zorgen dat een voertuig, systeem en onderdeel de eerste keer succesvol en nauwkeurig wordt gemeten. Een typisch duurzaamheidstestprogramma bestaat uit de volgende belangrijke testelementen:
Duurzaamheid van het volledige voertuig
Wegbelastingstesten meten de transiënte en stabiele inputs van een voertuig terwijl het rijdt over een wegdek in de beoogde marktregio of over een nagebootst rijprofiel op een testbaan. De wegbelastingstest houdt rekening met voertuig- en rijparameters zoals massa, inertie, lucht- en rolweerstand, wegkenmerken, motorbelasting en voertuigsnelheid.
De gegevens van de Road Load Data Acquisition (RLDA) worden verwerkt en geanalyseerd en gebruikt voor de besturing van een aandrijflijn/chassisdynamometer in het geval van een duurzaamheidsprogramma voor de aandrijflijn; of hydraulische meerassige schudders voor een duurzaamheidsprogramma voor de voertuigstructuur. Gesimuleerde duurzaamheidsprogramma's worden gescheiden omdat het bijna onmogelijk wordt beide belastingsprofielen te controleren. Volledige voertuigduurzaamheid kan in zijn geheel worden uitgevoerd, met zowel door de aandrijflijn als door het chassis geïnduceerde belastingen, op een testbaan met een rijprofiel dat het wegdek en de voertuigsnelheid nabootst die nodig zijn voor de beoogde geografische regio. Hoewel het testen van de duurzaamheid van voertuigen op een testbaan de meest realistische belastingsgevallen biedt, duurt het vaak langer om dit te voltooien en is het alleen afhankelijk van de huidige omgevingsomstandigheden, niet van de specifieke omstandigheden die nodig zijn. Gesimuleerde duurzaamheid van de aandrijflijn of de voertuigstructuur biedt daarentegen beter herhaalbare testresultaten op een snelle manier.
Duurzaamheid van onderdelen
Veel voertuigsystemen en componenten hebben te maken met complexe statische, dynamische en thermische belasting tijdens het gebruik. De gegevens van de wegbelasting of de duurzaamheid van het voertuig worden gebruikt om deze belastingsomstandigheden te simuleren in een laboratorium waar de krachten en de omgevingstemperatuur die op het testobject inwerken, kunnen worden gecontroleerd. Klimaatkamers worden gebruikt voor specifieke controle van de omgevingsomstandigheden, zoals temperatuur en vochtigheid, terwijl meerassige schudsystemen tot drie bewegingsassen tegelijk en onafhankelijk kunnen controleren. Voor het gecontroleerd testen van de duurzaamheid van componenten, waar controle van de inputs en de respons van het testobject cruciaal zijn, biedt PCB® robuuste kwartsversnellingsmeters met een hoge gevoeligheid en uitstekende resolutie die zeer geschikt zijn voor deze veeleisende toepassing. Voor tests die een strakke controle van de inputs over grote temperatuurschommelingen vereisen, zorgen de PCB® Series 339A triaxiale ICP® versnellingsmeters met lage temperatuurcoëfficiënt voor een nauwkeurige weergave.