Aerodynamik des Automobils

Dr.-Ing. Wolf-Heinrich Hucho ist Maschinenbauer und Aerodynamiker. Nach mehr als 10 Jahren als Versuchsingenieur bei einem großen deutschen Automobilhersteller, zuerst als Leiter des Windkanals, dann in der Forschung verantwortlich für die Antriebstechnik, wechselte er in die Zulieferindustrie, wo er zuletzt Mitglied der Geschäftsführung war. Heute ist er beratender Ingenieur, technisch wissenschaftlicher Publizist und Dozent.

1 Einführung.- 1.1 Abgrenzung des Themas.- 1.2 Geschichtliche Entwicklung.- 1.3 Gegenwart und zukünftige Trends.- 1.4 Aerodynamik und Design.- 1.5 Bezeichnungen.- 2 Einige Grundzüge der Strömungsmechanik.- 2.1 Stoffeigenschaften inkompressibler Fluide.- 2.2 Strömungsprobleme an Kraftfahrzeugen.- 2.3 Umströmungsprobleme.- 2.4 Durchströmungsprobleme.- 2.5 Zusammenwirken von Umströmung und Durchströmung bei Fahrzeugen.- 2.6 Bezeichnungen.- 3 Fahrleistungen von Pkw und Schnelltransportern.- 3.1 Zielsetzung.- 3.2 Fahrwiderstände.- 3.3 Fahrleistungen.- 3.4 Ermittlung des Kraftstoffverbrauchs.- 3.5 Kraftstoffverbrauch und Fahrleistungen.- 3.6 Ausblick.- 3.7 Bezeichnungen.- 4 Der Luftwiderstand von Personenwagen.- 4.1 Einordnung des Pkw in die Reihe der übrigen Widerstandskörper.- 4.2 Strömungsfeld um einen Pkw.- 4.3 Analyse des Luftwiderstandes.- 4.4 Teilwiderstände.- 4.5 Strategien für die Formentwicklung.- 4.6 Widerstand von Serienfahrzeugen.- 4.7 Forschung.- 4.8 Bezeichnungen.- 5 Richtungsstabilität.- 5.1 Einführung.- 5.2 Aerodynamik und Fahrstabilität - Geschichtliche Entwicklung.- 5.3 Luftkräfte und -momente.- 5.4 Aerodynamik und Fahrverhalten.- 5.5 Einfluß der Fahrzeugform auf die aerodynamischen Kräfte und Momente.- 5.6 Test- und Bewertungsmethoden.- 5.7 Bezeichnungen.- 6 Funktion, Sicherheit und Komfort.- 6.1 Differenzierte Betrachtung.- 6.2 Strömungsfeld um ein Fahrzeug.- 6.3 Kräfte auf Karosserieteile.- 6.4 Fahrzeugbenetzung und -verschmutzung.- 6.5 Windgeräusche.- 6.6 Umströmung von Einzelteilen.- 6.7 Ausblick.- 6.8 Bezeichnungen.- 7 Hochleistungsfahrzeuge.- 7.1 Einführung.- 7.2 Historische Meilensteine.- 7.3 Bedeutung der Aerodynamik für Hochleistungsfahrzeuge.- 7.4 Konstruktive Möglichkeiten.- 7.5 Besondere Fragestellungen.- 7.6 Zukünftige Entwicklungen der Hochleistungsfahrzeuge.- 7.7 Bezeichnungen.- 8 Nutzfahrzeuge.- 8.1 Zielgruppe.- 8.2 Fahrwiderstände und Kraftstoffverbrauch.- 8.3 Auswirkung luftwiderstandsreduzierender Maßnahmen auf den Kraftstoffverbrauch.- 8.4 Luftwiderstandsbeiwerte verschiedener Nutzfahrzeuge.- 8.5 Beeinflussung des Luftwiderstandes.- 8.6 Aerodynamische Wechselwirkungen.- 8.7 Fahrzeugverschmutzung.- 9 Motorräder.- 9.1. Einleitung.- 9.2. Überblick über die Entwicklung der Motorrad-Aerodynamik.- 9.3 Fahrdynamik und ihr Bezug zur Aerodynamik.- 9.4 Meßmethodik im Fahrversuch.- 9.5 Windkanalergebnisse.- 9.6 Ausblick.- 9.7 Bezeichnungen.- 10 Motorkühlung.- 10.1 Aufgabe des Kühlsystems.- 10.2 Kühlsysteme.- 10.3 Berechnungsverfahren.- 10.4 Fahrzeuginnenströmung.- 10.5 Bezeichnungen.- 11 Heizung, Lüftung, Klimatisierung von Pkw.- 11.1 Definition der Aufgaben: Komfort und Sicherheit.- 11.2 Klimaphysiologie.- 11.3 Auf den Pkw wirkende Größen.- 11.4 Luftstrom durch den Fahrgastraum.- 11.5 Wärmestrom durch den Fahrgastraum.- 11.6 Stofftransport.- 11.7 Steuerungen und Regelungen.- 11.8 Ausgeführte Anlagen.- 11.9 Bezeichnungen.- 12 Windkanäle.- 12.1 Aufgabenstellung.- 12.2 Auszüge aus der Windkanaltechnik.- 12.3 Einschränkungen bei der Simulation.- 12.4 Versuche mit verkleinerten Modellen.- 12.5 Ausgeführte Fahrzeug-Windkanäle.- 12.6 Windkanal-Vergleichsmessungen.- 12.7 Ausblick.- 12.8 Bezeichnungen.- 13 Meß- und Versuchstechnik.- 13.1 Einleitung.- 13.2 Meßgeräte und Meßwertaufnehmer.- 13.3 Meßverfahren im Windkanal.- 13.4 Meßverfahren auf der Straße.- 13.5 Bezeichnungen.- 14 Numerische Verfahren.- 14.1 Einleitung.- 14.2 Merkmale einer Fahrzeugströmung.- 14.3 Anforderungen an CFD.- 14.4 CFD-Verfahren für die Fahrzeug-Aerodynamik.- 14.6 Bedarf an Rechenleistung und zukünftige Entwicklungstendenz der Supercomputer.- 14.7 Wertung und Ausblick.- 14.8 Bezeichnungen.- Abkürzungen.- Sachwörterverzeichnis.- Namenverzeichnis.- Die Autoren.