奇石乐测量技术助力最新的汽车轮胎研发


车辆研发在很大程度上依赖于道路实测数据。然而,获取精准可靠的真实数据并非易事。这便是 “海滨赛车(Seaside Racing)” 活动诞生的原因。该年度赛事由 Megaride 公司和奇石乐(Kistler)公司于四年前共同发起。Megaride 是那不勒斯大学的衍生项目,致力于开发用于轮胎和车辆动力学测试的创新模拟软件;而奇石乐则是动态测量技术领域的市场领导者。这项赛事汇聚了汽车领域的创新者与研究人员,在竞技环境下对车辆动力学和轮胎性能展开测试,为基于测量数据的创新奠定了基础。

了解车辆与道路之间的相互作用,对汽车研发而言至关重要。精确可靠的数据为工程师们提供了关键线索,有助于他们挖掘新的改进潜力,开发出能确保乘客在任何驾驶情境下都能安全舒适出行的车辆。随着汽车电气化的发展,车辆架构、性能和运行特性都在不断演变,这种数据的重要性愈发凸显。不过,收集精确可靠的测量数据并非易事,尤其是在恶劣的驾驶环境中,轮胎性能和车辆动力学性能都被发挥至极限,数据采集难度更大。
Innovative simulation software for tire and vehicle dynamics testing developed with measurement technology from Kistler
At Seaside Racing, measurement technology solutions from Kistler provide critical data that Megaride uses to optimize its innovative simulation software for tire and vehicle dynamics testing for motorsports and commercial vehicles.

基于真实测量数据的创新

在赛车过程中,无论是传统燃油汽车还是电动汽车,都会承受极端的作用力。先进的测量技术能够确保准确采集关键物理量,为工程模型提供精准的特性描述。基于这一目标,Megaride 公司每年都会举办 “海滨赛车” 活动。Megaride 成立于 2015 年,脱胎于那不勒斯大学,如今已发展成为一家专注于汽车工程领域技术转让的企业。Megaride 为客户提供仿真软件和开发工具,这些工具融合了应用研究成果与真实测量数据,是实现创新的必备要素。Megaride项目协调经理安德里亚・萨马蒂诺(Andrea Sammartino)列举了数据收集的范围和规模:“2024 年,我们在不同的温度和磨损条件下,收集了近 60 小时的实时轮胎数据,涵盖乘客交互、车辆加速工况,以及悬挂系统冲击对轮胎性能和磨损影响等方面。”

借助奇石乐精准测量技术,获取可靠信息

对于 Megaride 公司而言,测量数据是进一步开发计算机软件和建模工具的关键。输入数据的精准度直接决定了虚拟模型的可靠性。他们尤其关注车辆动力学和轮胎性能相关参数,并将其应用于创新的车辆测试仿真软件中。为收集这些数据,Megaride 采用了奇石乐成熟的车辆动力学解决方案,包括 Correvit S-Motion 传感器、RV-4 车轮矢量传感器和 RoaDyn 车轮力传感器(WFT)。Correvit S-Motion 传感器专门用于测量车辆的纵向和横向速度,能为 Megaride 提供评估轮胎动力学特性所需的数据,在极端条件下作用尤为显著。RV-4 车轮矢量传感器可全面采集车轮运动数据,RoaDyn 车轮力传感器则能通过测量作用在车轮上的力和力矩,帮助工程师和研发人员更好地理解车轮与路面之间的相互受力情况。

轮胎运动学和车辆动力学的精确测量数据

奇石乐的 Correvit S-Motion 光学传感器可提供车辆速度、滑移角和动态运动等关键数据,为纵向和横向运动测量提供了非接触式解决方案。安德里亚・萨马蒂诺表示:“在评估轮胎运动学特性时,常常需要直接测量速度分量,从这个角度来看,S-Motion 传感器发挥着关键作用。”Correvit S-Motion 传感器采用先进的光学技术,能够高分辨率地捕捉车辆动态,通过复杂算法分析路面反射光线。该传感器有效排除了轮胎磨损、路况变化和机械偏差等外部因素的干扰,确保测量结果的准确性。它通过实时追踪车辆运动,提供速度、横向加速度和滑移角等精确参数数据。这些数据有助于深入了解轮胎在转弯时的接地面行为,对于掌握附着力极限和优化轮胎性能至关重要。

Megaride 的测试设备还包括奇石乐的 RV-4 车轮矢量传感器系统。这是一款坚固耐用、安装便捷的传感器,用于测量车轮相对于车身的空间姿态。凭借五个高精度角度传感器,RV-4 能够记录车轮绕轮心旋转之外的所有运动参数。该传感器为传统车辆研发和赛车运动应用提供了更多有价值的信息,有助于实现轮胎和车辆动力学的精确模拟。 

测量作用在车轮上的力

RoaDyn WFT 能够测量六个力和力矩分量,包括纵向力、横向力、垂直力,以及转弯、加速、制动等动态操作过程中产生的三个方向的扭矩。WFT 可承受高达 60 千牛的垂向力,能在时速超过 300 公里的条件下运行,坚固耐用,足以应对极端工况。这使其成为赛车运动和电动汽车开发的理想选择,因为电动汽车重量更大,与基于内燃机(ICE)的系统相比,其与道路的载荷也有所不同。该系统还能无缝集成到现有的车辆数据采集系统中,提供全面、连续的高精度测量数据,这对于优化、完善轮胎和车辆动力学的性能至关重要。

通过综合分析 Correvit S-Motion 提供的滑移角和漂移角数据,以及基于 RV-4 和 RoaDyn WFT 设备所采集的数据,Megaride 能够优化车辆动力学模型,确保其精确反映实际性能,帮助团队在软件开发和赛事过程中基于数据来做出决策。安德里亚・萨马蒂诺强调:“对于我们来说,这些数据对于赛车队和商用车制造商创建并验证仿真模型具有极高的价值。” 

开辟新路径

奇石乐支持 Megaride 满足汽车行业和赛车运动不断变化的需求。安德里亚・萨马蒂诺总结道:“新的发展方向正逐渐向驾乘舒适性应用领域拓展。” 测量数据将再次成为开发工程师把握新机遇的工具。精确可靠的测量数据,尤其是在恶劣环境条件下收集的数据,仍将是推动汽车发展的关键要素。凭借奇石乐的测量技术,Megaride 有能力在快速变化的汽车领域提供性能优化和舒适性的见解。“我们与奇石乐携手,致力于为汽车行业提供应对挑战、提升驾驶体验所需的深刻看法。”

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