HomeNewsletterAboSpringer Automotive MediaMediadatenKontakt

Home > Aktuell > Nachrichten

"TIM" optimiert Klimakomfort künftiger Mercedes-Modelle

Um den Klimakomfort von Auto-Insassen in einem sehr frühen Entwicklungsstadium eines neues Modells zu optimieren, haben die Klima-Ingenieure von DaimlerChrysler "TIM" - das thermophysiologische Insassenmodell - entwickelt. Per Computersimulation lassen Fachleute neue Modelle virtuelle Testfahrten durchführen und berechnen die Luft- und Temperaturverteilung im Innenraum unter verschiedenen Wetterbedingungen. Diesem Rechenmodell liegen Untersuchungen mit zahlreichen realen Personen zugrunde, die zuvor Auskunft über ihre individuellen Wohlfühl-Temperaturen und ihr Komfortempfinden gaben. Als erster Mercedes-Pkw startete die SLK-Klasse zur Klimatestfahrt im Computer.

Da sich Fahrgeschwindigkeit, Temperatur, Sonneneinstrahlung oder Luftfeuchtigkeit während der Fahrt ständig verändern, zählt die Klimatisierung von Auto-Innenräumen zu den komplexesten Aufgaben der Automobilentwicklung. Eine Auto-Klimaanlage muss sehr schnell und sehr flexibel reagieren, damit die Insassen einen gleich bleibenden Komfort erleben. Die Entwickler müssen dabei so früh wie möglich beginnen, denn in einer Phase, in der die ersten Prototypen oder Vorserienfahrzeuge zur Verfügung stehen, sind Technik und Design bereits weitgehend festgelegt.

TIM beruht auf einer mehrjährigen Arbeit der DaimlerChrysler-Forschung über das thermische Komfortbefinden des Menschen. So erkannten die Fachleute beispielsweise, dass sich 80 Prozent der Testpersonen im Sommer am behaglichsten fühlen, wenn die Äquivalenz-Temperatur am Oberkörper und an den Armen zwischen 19 und 28 °C beträgt, während der Komfortbereich für Unterschenkel und Füße zwischen 23 und 27 °C liegt. Eben diese Erkenntnisse liegen dem Rechenmodell TIM zugrunde. Es bildet den menschlichen Körper mit insgesamt 14 Teilen nahezu vollständig nach und berücksichtigt darüber hinaus auch seine Blutströme und Wärmeproduktion. So entsteht ein virtueller Auto-Insasse, der vom Computer durch alle Klimazonen der Erde geschickt wird und den Mercedes-Ingenieuren eine große Anzahl von Daten liefert. All diese Daten sollen am Ende lediglich die eine Frage beantworten, ob sich der Insasse wohl fühlt.

Die SLK-Klasse ist das erste Mercedes-Modell, bei dem Heizung und Klima-Automatik sowohl im Computer als auch in der Praxis entwickelt wurden. Dabei arbeitete TIM unter anderem mit anderen Computerprogrammen zusammen, die den Innenraum beispielsweise dreidimensional in bis zu vier Millionen Volumenelemente gliedern und an jedem dieser Einheiten Luftströmung, Temperatur und andere Komfort-Parameter berechnen. In einer sehr frühen Entwicklungsphase erkannten die Ingenieure am Bildschirm, wann die jeweiligen Komfort-Temperaturen erreicht wurden und ob TIM Wohlbefinden signalisierte. Bei Bedarf genügten nach Angaben der Entwickler ein paar Handgriffe an der Computertastatur, um die Klimaregelung so einzustellen, bis die virtuellen Insassen auf dem Fahrer- und Beifahrersitz zufrieden stellende Daten sendeten.

Im Anschluss fütterten die Ingenieure das Steuergerät der Klima-Automatik Thermotronic mit Tausenden Kenndaten, die sie in späteren Praxisversuchen überprüften und nochmals verfeinerten. Erkennt der Computer anhand von Sensorsignalen eine bestimmte Situation, greift er auf die programmierten Werte zurück und regelt die Klima-Automatik dementsprechend. Dann setzen sich in dem Klimagerät bis zu fünf Elektromotoren in Bewegung, öffnen oder schließen automatisch die Belüftungsdüsen, um die Luftverteilung anzupassen. Gleichzeitig werden die Gebläsedrehzahl erhöht und die Leistung des Klimakompressors bedarfsgerecht angepasst. Neben konkreten Hinweisen zur Klimaregelung halfen die Ergebnisse den Designern auch bei der Gestaltung der Instrumententafel. Nach Angaben der Entwickler informierte das Rechenmodell präzise, wo die Belüftungsdüsen am besten platziert werden und wie groß sie dimensioniert sein sollten, um eine wirksame und zugleich angenehm zugfreie Luftverteilung zu erzielen. Metadaten anzeigen: Autor verbergen | Schlagworte