La adquisición y el análisis precisos de los datos de medición desempeñan un papel crucial en el proceso de desarrollo de la industria automovilística. Este paso fundamental permite la validación de subconjuntos, componentes y prototipos, la optimización de productos y la supervisión continua de procesos. imc Test & Measurement GmbH, con más de tres décadas de experiencia, se dedica a esta tarea esencial proporcionando sistemas avanzados de adquisición de datos de medición y sistemas de ensayo.

 

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Why WFTs & steering effort sensors are crucial for vehicle development (English)

La atención se centra en tres áreas centrales:

El > Banco de Pruebas y el Laboratorio de Pruebas constituyen la pieza central. Aquí se utilizan sofisticados dispositivos de medición para realizar análisis detallados y validaciones de piezas y componentes. Este enfoque estático permite examinar en profundidad los aspectos técnicos del desarrollo de vehículos.

Si nos fijamos en > Los ensayos móviles de vehículos abren una nueva dimensión. Los tipos de pruebas que se engloban bajo este epígrafe hacen posible probar vehículos en condiciones reales, centrándose en la flexibilidad y la movilidad en la adquisición de datos. En este entorno dinámico, ingenieros y desarrolladores obtienen valiosos conocimientos sobre el comportamiento de los vehículos en una amplia variedad de escenarios.

Los ingenieros de pruebas se enfrentan a retos particulares a la hora de desarrollar y > probar vehículos eléctricos. Soluciones especialmente adaptadas permiten analizar con precisión los parámetros de rendimiento de los vehículos eléctricos, desde el análisis de la potencia hasta el diagnóstico de las baterías.

Las páginas siguientes ofrecen una visión de los distintos tipos de pruebas que son cruciales para el desarrollo de vehículos:

Banco y laboratorio de pruebas

El desarrollo de un vehículo como sistema complejo requiere un gran número de pruebas e inspecciones. Estas pruebas comienzan mucho antes de que se complete todo el vehículo. El proceso de desarrollo y diseño se divide en muchos subsistemas, que se diseñan, analizan, verifican y optimizan individualmente. Esto suele hacerse en configuraciones de prueba en el laboratorio o en bancos de pruebas para comprender, gestionar y dominar las complejísimas dependencias y los distintos objetivos y requisitos de diseño de estos subsistemas. Una vez evaluados los componentes, se prueban también los sistemas globales individuales con sus diversas interacciones. Sólo cuando los resultados de las pruebas son correctos, los sistemas completos se enfrentan al mundo real en pruebas móviles en carretera.

 

HVAC-Performance in EVs

Rendimiento de la calefacción, ventilación y aire acondicionado en vehículos eléctricos

La gestión del sistema de climatización, integrado en el sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC), desempeña un papel importante en el contexto de la autonomía de los vehículos eléctricos (VE). La gestión térmica en los VE es un esfuerzo complejo: los retos van más allá del confort térmico en el interior, ya que el sistema también debe mantener los componentes críticos del tren motriz dentro de un corredor de temperatura de funcionamiento seguro.

 

 

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Thermal Management of E-Vehicle Batteries

Gestión térmica de las baterías de los vehículos eléctricos

Los vehículos eléctricos (VE) son el futuro del transporte respetuoso con el medio ambiente. El mercado mundial de coches eléctricos ha experimentado un aumento constante de ventas en la última década. Los problemas de seguridad asociados al uso de baterías de iones de litio en vehículos eléctricos crecen en importancia a medida que estas baterías son cada vez más potentes, los tiempos de carga se reducen y el tamaño de los paquetes de baterías aumenta para maximizar la autonomía.

 

 

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NVH-Messung an KFZ

NVH Measurement in Vehicles

Las mediciones Ruido, Vibración, Dureza son un componente importante en el desarrollo de automóviles. Incluyen el análisis y la evaluación del comportamiento acústico y vibratorio de un vehículo en diversas condiciones. Si se utiliza un sistema de adquisición de datos multicanal para la medición del ruido y las vibraciones, se puede llevar a cabo un análisis exhaustivo del ruido de fuentes de ruido específicas dentro y fuera del vehículo. Se miden, entre otros, el ruido interior en el habitáculo, el ruido de paso y la potencia acústica de motores y ventiladores.

 

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Current Measurement in Electric Vehicles (EVs)

Medición de la corriente en VE

En el mundo de los vehículos híbridos y eléctricos (VE), la medición precisa de la corriente desempeña un papel fundamental en diversas cuestiones críticas de desarrollo y uso. Tanto si se trata de evaluar el consumo de energía como de analizar los procesos de carga, la medición de corriente de alta precisión es una parte esencial del proceso de prueba. Existen varias técnicas para medir la corriente eléctrica, cada una con sus propias ventajas y escenarios de aplicación óptimos. En la página siguiente se presentan algunas de las técnicas de medición de corriente más comunes.

 

 

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Power Measurement in Electric Vehicles (EVs)

Medición de potencia en vehículos eléctricos

La eficiencia de un motor eléctrico es uno de los factores decisivos para optimizar la autonomía alcanzable de un vehículo eléctrico para una capacidad dada del sistema de baterías. La eficiencia resulta de la relación entre la potencia mecánica de salida y la potencia eléctrica efectiva de entrada. Para determinar la eficiencia de un motor eléctrico, es necesario determinar tanto la potencia eléctrica de entrada como la potencia mecánica de salida.

 

 

 

 

 

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Battery Testing for Electric Vehicles

Pruebas de baterías para VE

Las pruebas e inspecciones exhaustivas son cruciales en el desarrollo de baterías para vehículos eléctricos (VE). Ayudan a determinar los límites de carga de las celdas, los módulos y los paquetes completos de baterías. Incluyen pruebas a largo plazo en cámaras climáticas, así como pruebas de carga con ciclos de carga y descarga. Durante estas pruebas, es necesario controlar continuamente la tensión y la temperatura de cada célula de la batería. Además, se realizan pruebas de choque, pruebas de caída de la batería, pruebas de penetración, pruebas de presión, flexión y vibración y pruebas de uso indebido.

 

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Battery Test Stand - Development of a Test System for Li-ion Batteries

Banco de pruebas de baterías

Un banco de pruebas de baterías de iones de litio comprueba el rendimiento de los sistemas de baterías, incluidas las baterías de tracción de los vehículos eléctricos. Aunque el diseño y las características funcionales varían, hay rasgos comunes que caracterizan a un banco de pruebas de baterías. La cámara de pruebas garantiza unas condiciones controladas que simulan los escenarios del mundo real, incluido el control de la temperatura y la humedad. El banco de pruebas mide la tensión y la corriente para controlar en tiempo real los parámetros eléctricos de la batería. Esto es crucial para el seguimiento de las corrientes de carga y descarga y los valores de tensión.

 

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Wide-range Current Measurement

Medición de corriente de amplio rango

Los vehículos híbridos modernos y los vehículos eléctricos utilizan un complejo sistema de gestión de la energía para controlar y optimizar con precisión los flujos de energía. La mayoría de la gente piensa en la cadena cinemática eléctrica, pero los sistemas de infoentretenimiento, los actuadores y las unidades de control de la ECU también necesitan recibir energía, incluso cuando el vehículo está parado. Por lo tanto, es importante analizar en profundidad los flujos de energía y el consumo eléctrico del sistema de a bordo, especialmente cuando se trata de optimizar la autonomía del vehículo.

 

 

 

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Temperature Measurement in HV Environments

Medición de la temperatura en entornos de alta tensión

Durante el desarrollo de vehículos híbridos y eléctricos, se realizan mediciones de temperatura en un gran número de componentes. Las aplicaciones van desde la batería, los conectores y la electrónica de potencia hasta las mediciones en el motor eléctrico. Muchos de los puntos de medición tienen potenciales de alta tensión y deben ser robustos en términos de EMC y ESD, por lo que se requieren tanto módulos clásicos de medición de temperatura de alta tensión como soluciones innovadoras de fibra óptica.

 

 

 

 

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Interior Noise Measurement

Medición del ruido interior

Medir el ruido interior de un vehículo es un aspecto crucial del análisis NVH (ruido, vibración y dureza) en los vehículos de motor, ya que afecta directamente a la calidad y el confort de la experiencia de conducción. Para medir el ruido interior de un vehículo, se colocan micrófonos estratégicamente en su interior para captar las ondas sonoras y registrarlas como valores NVH. Algunas de estas mediciones se realizan durante situaciones de conducción en tiempo real para captar un entorno acústico realista.

 

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Drive Train Testing in EV Development

Pruebas del tren motriz en el desarrollo de VE

El desarrollo de vehículos eléctricos (VE) implica una serie de tareas de medición críticas diseñadas para evaluar el rendimiento y la eficiencia del tren motriz eléctrico y los componentes asociados, como la batería, el inversor y el motor eléctrico. Estas tareas son esenciales para optimizar el rendimiento, garantizar la seguridad y mejorar la experiencia de conducción en general.

 

 

 

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Drive Train Testing in EV Development

Pruebas de ejes eléctricos

Los sistemas completos de eje eléctrico para vehículos impulsados por baterías (BEV) integran el motor eléctrico, la electrónica de potencia y la transmisión en un componente compacto. Probar estos ejes eléctricos es crucial para garantizar su correcto funcionamiento y optimizar el rendimiento general del vehículo.

 

 

 

 

 

 

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Pruebas móviles de vehículos

Las pruebas móviles de vehículos son una parte importante del proceso de desarrollo de un vehículo y resultan esenciales para adquirir conocimientos sobre un nuevo vehículo desarrollado. Su objetivo es medir y probar la interacción de los componentes de un vehículo en condiciones reales. Se realizan en terrenos de pruebas o en carreteras públicas. El programa completo de pruebas, incluidas las pruebas de resistencia y las pruebas de ciclo de vida, permite a los ingenieros observar y analizar el comportamiento de los vehículos en situaciones de conducción realistas. Entre las tareas de medición más importantes están la validación de la vida útil del vehículo y la evaluación del confort de conducción, la dinámica de conducción, el ruido y las vibraciones.

 

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Fahrzeugdynamik

Dinámica del vehículo

La dinámica del vehículo se ocupa de analizar las secuencias de movimiento del vehículo. Incluye factores individuales como la aceleración, el frenado, la maniobrabilidad, el confort de marcha y la estabilidad. En un sentido más amplio, también incluye reconocer y predecir las reacciones del vehículo ante diversas influencias como la dirección, los baches de la carretera y las fuerzas aerodinámicas. La dinámica del vehículo es crucial para el diseño y la optimización de los coches en términos de seguridad, eficiencia y rendimiento, así como para la estabilidad, maniobrabilidad y comodidad de la conducción.

 

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Measuring Wheel Forces and Torques

Medición de fuerzas y pares en las ruedas

La determinación de la fuerza y el par de las ruedas es esencial para el desarrollo de los vehículos modernos. Un método habitual para medir el par motor consiste en utilizar galgas extensométricas en el eje de salida original. Otro método equivalente es la medición mediante un sensor de par explícito montado entre la brida de la llanta y el cubo de la rueda. Para medir fuerzas y pares con gran precisión se necesita un transductor de fuerza y par de la rueda.

 

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Torque Vectoring - What's behind it and why does it play a major role in e-mobility?

Vectorización del par motor

La vectorización del par se utiliza cada vez con más frecuencia para el ajuste del chasis en las arquitecturas de los vehículos electrónicos modernos: Los pares de propulsión y frenado se ajustan de forma diferente en cada rueda. La base para ello es la dinámica del vehículo, que se ocupa de la dinámica lateral del vehículo, relacionada con la estabilidad de conducción, el deslizamiento lateral, la guiñada y el balanceo. También se subdivide en dinámica longitudinal y dinámica vertical, que abarcan la conducción, el frenado y el confort de marcha. Se investiga el deslizamiento de la tracción y el frenado en el sentido longitudinal del vehículo, lo que también puede mejorar la eficacia de la conducción y el frenado.

 

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Messungen an Fahrzeuglenksystemen: Fokus auf Sicherheit und Effizienz

Mediciones en sistemas de dirección de vehículos

El sistema de dirección de un vehículo es un elemento crucial para la seguridad, la dinámica y el confort de conducción. Consta de varios componentes para dirigir el vehículo con seguridad. Una dirección defectuosa puede provocar situaciones peligrosas o accidentes, por lo que el correcto funcionamiento de los sistemas de dirección es de vital importancia. Para garantizar que los sistemas de dirección funcionan correctamente, es esencial realizar mediciones y pruebas con sensores de dirección. Existen normas mundiales para garantizar que las mediciones del comportamiento de la dirección sean uniformes y reproducibles.

 

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Precise Wireless Wheel Speed Detection: RPM Measurement without Mechanical Influence

Detección inalámbrica de la velocidad de las ruedas

Los sensores autónomos miden diversos factores que influyen en la velocidad de las ruedas independientemente del vehículo y sin ninguna influencia mecánica. El denominado patinaje de la rueda puede deberse al propio comportamiento de conducción del vehículo. Se distingue entre una rueda bloqueada -la rueda está parada pero el vehículo sigue en movimiento- o una rueda giratoria -la rueda ya está en movimiento pero el vehículo sigue parado-. Los sistemas de asistencia como el ABS o el ESP intervienen en el sistema de control del vehículo para evitar el patinaje de las ruedas. Para ello, necesitan conocer el momento exacto del patinaje de la rueda.

 

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Messung der Bremsleistung

Rendimiento de los frenos del vehículo

La medición del rendimiento de los frenos es una parte esencial de los esfuerzos por mejorar la seguridad vial. Esto implica medir y procesar una amplia gama de parámetros, como la presión de frenado, la fuerza de frenado, el recorrido del pedal, la temperatura en los discos de freno, las vibraciones en la pinza de freno y el ruido de frenado. Los sistemas de asistencia (ADAS), como el ABS y el ESP, controlan continuamente la dinámica del vehículo e intervienen durante el frenado para detenerlo de forma controlada sin salirse del carril. También hay que vigilarlos de cerca.

 

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Road Load Data Acquisition (RLDA): A Cucial Process in Automotive Development.

Adquisición de datos de carga en carretera

La adquisición de datos de carga en carretera recopila y analiza datos que reflejan el comportamiento de los vehículos en condiciones reales. Los datos recogidos se utilizan para simular el vehículo durante el proceso de desarrollo. También se utiliza para desarrollar un programa de pruebas para el ensayo de componentes en el banco de pruebas.

 

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Vehicle Endurance Testing: Tests for a Vehicle's Lifetime

Pruebas de resistencia de vehículos

Las pruebas de resistencia de vehículos son una parte esencial de los esfuerzos de la industria automovilística por producir vehículos fiables, seguros y de alta calidad. Representan una fase crítica en el desarrollo y ensayo de vehículos de motor. El objetivo principal de las pruebas de resistencia es simular el desgaste que sufrirá un vehículo a lo largo de su vida útil. Esta fase de prueba ayuda a los fabricantes a evaluar con precisión la seguridad, fiabilidad, durabilidad y rendimiento general de un vehículo en diferentes condiciones.

 

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Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) and Autonomous Driving (AD) - Not a Utopia, a Measurement Task

Sistemas avanzados de asistencia al conductor y conducción autónoma

La industria del automóvil está inmersa en un cambio revolucionario que está modificando radicalmente nuestra forma de entender la conducción. Los motores de este cambio son los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) y la conducción autónoma (AD). Estas tecnologías están diseñadas para aumentar la seguridad, optimizar la fluidez del tráfico y, en última instancia, marcar el comienzo de una nueva era de la conducción.

 

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Pass-by Noise Measurement

Medición del ruido de paso

Las mediciones de paso de vehículos registran el nivel sonoro y las características acústicas de un vehículo cuando pasa por un punto determinado.

 

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Sound Power

Potencia de sonido

La potencia acústica es la energía sonora que emite un componente o una máquina en todas direcciones. Es independiente de la distancia y no puede medirse con un simple sonómetro.

 

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Eficiencia del tren motriz

La eficiencia es una consideración primordial en el desarrollo y la optimización de las cadenas cinemáticas de los vehículos eléctricos (VE). Para evaluar y mejorar la eficiencia, las mediciones detalladas de la velocidad, el par, la corriente, la tensión y la potencia son componentes esenciales del proceso de ensayo.

 

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Medición del par

En el ámbito de la evaluación del rendimiento mecánico, ya sea en un banco de pruebas fijo o durante pruebas de conducción dinámicas, la medición de la velocidad y el par es primordial. Estos parámetros proporcionan información crítica sobre el funcionamiento de un sistema, por lo que son indispensables para evaluar su rendimiento.

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Pruebas de vehículos eléctricos

Los vehículos eléctricos (VE) están a la vanguardia de un cambio transformador en la industria del automóvil. Ante la imperiosa necesidad de reducir las emisiones y la dependencia de los combustibles fósiles, el futuro de la movilidad eléctrica es muy prometedor. Sin embargo, para hacer realidad esta visión, es vital contar con técnicas y herramientas rigurosas de ensayo y medición. En el centro de esta evolución se encuentran las tecnologías y los sistemas que facilitan el desarrollo y la optimización de los vehículos eléctricos e híbridos.

 

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Drive Train Testing in EV Development

Pruebas del tren motriz en el desarrollo de VE

El desarrollo de vehículos eléctricos (VE) implica una serie de tareas de medición críticas diseñadas para evaluar el rendimiento y la eficiencia del tren motriz eléctrico y los componentes asociados, como la batería, el inversor y el motor eléctrico. Estas tareas son esenciales para optimizar el rendimiento, garantizar la seguridad y mejorar la experiencia de conducción en general.

 

 

 

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Battery Test Stand - Development of a Test System for Li-ion Batteries

Banco de pruebas de baterías

Un banco de pruebas de baterías de iones de litio comprueba el rendimiento de los sistemas de baterías, incluidas las baterías de tracción de los vehículos eléctricos. Aunque el diseño y las características funcionales varían, hay rasgos comunes que caracterizan a un banco de pruebas de baterías. La cámara de pruebas garantiza unas condiciones controladas que simulan los escenarios del mundo real, incluido el control de la temperatura y la humedad. El banco de pruebas mide la tensión y la corriente para controlar en tiempo real los parámetros eléctricos de la batería. Esto es crucial para el seguimiento de las corrientes de carga y descarga y los valores de tensión.

 

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Battery Testing for Electric Vehicles

Pruebas de baterías para VE

Las pruebas e inspecciones exhaustivas son cruciales en el desarrollo de baterías para vehículos eléctricos (VE). Ayudan a determinar los límites de carga de las celdas, los módulos y los paquetes completos de baterías. Incluyen pruebas a largo plazo en cámaras climáticas, así como pruebas de carga con ciclos de carga y descarga. Durante estas pruebas, es necesario controlar continuamente la tensión y la temperatura de cada célula de la batería. Además, se realizan pruebas de choque, pruebas de caída de la batería, pruebas de penetración, pruebas de presión, flexión y vibración y pruebas de uso indebido.

 

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Thermal Management of E-Vehicle Batteries

Gestión térmica de las baterías de los vehículos eléctricos

Los vehículos eléctricos (VE) son el futuro del transporte respetuoso con el medio ambiente. El mercado mundial de coches eléctricos ha experimentado un aumento constante de ventas en la última década. Los problemas de seguridad asociados al uso de baterías de iones de litio en vehículos eléctricos crecen en importancia a medida que estas baterías son cada vez más potentes, los tiempos de carga se reducen y el tamaño de los paquetes de baterías aumenta para maximizar la autonomía.

 

 

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Power Measurement in Electric Vehicles (EVs)

Medición de potencia en vehículos eléctricos

La eficiencia de un motor eléctrico es uno de los factores decisivos para optimizar la autonomía alcanzable de un vehículo eléctrico para una capacidad dada del sistema de baterías. La eficiencia resulta de la relación entre la potencia mecánica de salida y la potencia eléctrica efectiva de entrada. Para determinar la eficiencia de un motor eléctrico, es necesario determinar tanto la potencia eléctrica de entrada como la potencia mecánica de salida.

 

 

 

 

 

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Current Measurement in Electric Vehicles (EVs)

Medición de la corriente en VE

En el mundo de los vehículos híbridos y eléctricos (VE), la medición precisa de la corriente desempeña un papel fundamental en diversas cuestiones críticas de desarrollo y uso. Tanto si se trata de evaluar el consumo de energía como de analizar los procesos de carga, la medición de corriente de alta precisión es una parte esencial del proceso de prueba. Existen varias técnicas para medir la corriente eléctrica, cada una con sus propias ventajas y escenarios de aplicación óptimos. En la página siguiente se presentan algunas de las técnicas de medición de corriente más comunes.

 

 

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