Entwicklung und Applikation eines instationären Reifenmodells zur Fahrdynamiksimulation von Ackerschleppern

Um das Fahrverhalten von Ackerschleppern – die in der Regel keine Hinterachsfederung haben und bis zu 60 km/h schnell sind – simulieren zu können, ist ein genaues Reifenmodell besonders wichtig, da die großvolumigen Reifen die gesamte Federungs- und Dämpfungsarbeit übernehmen müssen. Bestehende Reifenmodelle sind jedoch auf Pkw-Reifen spezialisiert und können nur bedingt das Verhalten von Ackerschlepperreifen wiedergeben. Daher wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Modell für großvolumige landwirtschafliche Reifen entwickelt – das Hohenheimer Reifenmodell – und anhand von Messungen an verschiedenen Prüfständen verifiziert. Das Hohenheimer Reifenmodell ist in der Lage, das dreidimensionale Übertragungsverhalten der Ackerschlepperreifen nachzubilden, wobei es echtzeitfähig bleibt. Es handelt sich um ein hybrides Reifenmodell, das den Reifen sowohl mittels Kennlinien als auch mittels Feder-Dämpfer-Elementen nachbildet. Es wurde in das Mehrkörpersimulationsmodell eines Ackerschleppers für Fahrdynamiksimulation eingesetzt. Für die Validierung des Gesamtfahrzeugmodells wurden mit einem Versuchsfahrzeug verschiedene Fahrversuche wie doppelter Spurwechsel oder Slalommanöver durchgeführt und mit Simulationsergebnissen abgeglichen. Schließlich wurden verschiedene einfache Maßnahmen zur Verbesserung des Fahrverhaltens von Ackerschleppern untersucht.