MARMARA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ

Transkript

1 MARMARA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ Ürün Doğrulama Testleri Ömür Testleri Abdullah DEMİR, Yrd. Doç. Dr.

2 Video - 1 Milford Proving Ground: Testing Performance Since Oca 2015 tarihinde yayınlandı To develop performance cars, automakers depend on fundamental analysis, but it s the test tracks and road courses that bring out the best in a vehicle. The collection of roadways assembled at the Milford Proving Ground has more than 140 miles covering parts of two Michigan counties. Video - 2 M.I.R.A. Car Testing Ground (1951) Video - 3 EN Bosch proving grounds worldwide

3 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground Ür n doğrulama test pistleri (proving ground), retilecek araçların belirlenen standartlara uygunluğunun ön testleri ve ARGE faaliyetleri amaçlanarak, birçok test parkurunu içinde barındıran kompleks bir yapıdan oluşmuş özel alanlardır. Mehmet Ertuğrul KAYA, Ür n Doğrulama Test Pistleri, Standart dergisi, 46. sayı, 2011

4 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground Bu pistler, otomotiv reticilerinin kendi b nyelerinde kurulduğu gibi tip onay mevzuatına göre teknik servis ya da onay kuruluşu olarak hizmet veren kamu kurumları tarafından da kurulmaktadır. Mehmet Ertuğrul KAYA, Ür n Doğrulama Test Pistleri, Standart dergisi, 46. sayı, 2011

5 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground İlk otomotiv testleri, havacılık için kurulmuş alanlarda yapılmıştır. II. D nya Savaşıyla birlikte motor teknolojisinin gelişmesiyle sadece otomobillere özel pistlerin kurulması kaçınılmaz olmuştur. Mehmet Ertuğrul KAYA, Ür n Doğrulama Test Pistleri, Standart dergisi, 46. sayı, 2011

6 Ürün Doğrulama Test Pistleri (Proving Ground) Concept Cars Proving grounds give General Motors the space it needs to test (in private) experimental vehicles, like this 1954 gas turbinepowered vehicle, the XP-21 Firebird.

7 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground Bu pistler, ilk olarak otomotiv sektör nde önc lkeler olan Amerika, İngiltere, Almanya ve Japonya da otomobil reticileri tarafından kurulmuştur. Bir kısım pistler ise r n doğrulama ve tip onay testlerinin yanında uluslararası yarışlar için de kullanılmıştır. G n m zde hemen hemen her lkede bir Ür n Doğrulama Test Pisti (proving ground) bulunmaktadır. Toyota-zaventem-proving-ground Mehmet Ertuğrul KAYA, Ür n Doğrulama Test Pistleri, Standart dergisi, 46. sayı, 2011

8 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground Introduction of Automotive Capacity Building and Test Facility in Korea

9 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground Introduction of Automotive Capacity Building and Test Facility in Korea

10 Introduction of Automotive Capacity Building and Test Facility in Korea

11 Introduction of Automotive Capacity Building and Test Facility in Korea Impact Test

12 Introduction of Automotive Capacity Building and Test Facility in Korea Future Vehicle Test

13 Environment Test Noise & EMC Test Introduction of Automotive Capacity Building and Test Facility in Korea

14 Introduction of Automotive Capacity Building and Test Facility in Korea

15 Introduction of Automotive Capacity Building and Test Facility in Korea

16 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground Ür n doğrulama test pistleri: 1. Y ksek (ız Pisti 2. Dinamik Test Pisti 3. Fren Test Pisti 4. Yol Tutuş ve Araç Dinamiği 5. Dış G r lt Pisti 6. Rampalar 7. Havuzlar 8. Dayanım Testi 9. Özel Y zeyli Yollar 10. Konfor Pisti Mehmet Ertuğrul KAYA, Ür n Doğrulama Test Pistleri, Standart dergisi, 46. sayı, 2011

17 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground The comprehensive MTS testing offering includes solutions for: Durability testing Vehicle dynamics testing Precise measurement and characterization Noise, vibration and harshness (NVH) evaluation Drivetrain testing Tire testing Aerodynamics

18 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground Reading Text Proving Ground Part of MIRA's 760 acre proving ground. MIRA s proving ground is one the largest, most comprehensively specified and truly independent automotive proving grounds in the world. Located in the Midlands, at the heart of the UK automotive cluster, MIRA offers every kind of global driving challenge from one location in complete safety and security. Only from the air can you appreciate the sheer scale of MIRA s 750 acre proving ground. To drive around every leg of each of the 24 circuits you travel over 95 km, which is why MIRA is widely regarded as the benchmark vehicle development facility worldwide. Each part of the proving ground has its own role to play. These can be broken down into nine broad areas. 1 acre: 4047 m 2 0,4047 hektarlık arazi ölçü birimi

19 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground Reading Text Proving Ground (Cont.) 1. Performance Circuits allow sustained high-speed, autobahn simulaton and rapid mileage accumulation 2. Dry Handling Areas consistent high friction levels provide excellent traction and high lateral adhesion necessary for vehicle dynamics and driver development 3. Wet Handling Circuits extensive low friction circuits for tyre, braking/abs, stability control and driver development 4. Ride & Handling Surfaces crucial for refinement & interior comfort development 5. Durability Surfaces produce accelerated durability cycles, carefully correlated with interritory road-load data and manufacturer derived schedules 6. Special Features test for overall robustness, customer abuse and niche market scenarios

20 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground Reading Text Proving Ground (Cont.) 1. ISO Noise Test supports exterior noise certification and vehicle homologation 2. Cross-country and off-road circuits provide loose surfaces and high mobility challenges specifically for, 4x4 and military vehicles 3. Intelligent Transport Systems / Telematics - In collaboration with innovits and TRL, MIRA has developed a city circuit called ADVANCE. An extensive network of roads, traffic islands and controlled intersections replicates most European/US urban environments, enabling the telecommunications, automotive and electronics industries, as well as highways authorities to trial ITS solutions in a safe highly controlled environment Telematik Nedir? Telekomünikasyon ile enformasyon kelimelerinden türetilen bir kelimedir. Bu servis; trafik ile ilgili bilgileri ve aracın hedefine en kolay şekilde ulaşması için yararlı bilgileri verir.

21 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground Reading Text Proving Ground (Cont.) This world class combination of industry-standard and unique tracks is available 24 hours a day, seven days a week. Next to the proving ground is M)RA s expanding technology park, which provides a wide range of modern workshop and office facilities for lease and hire. These give MIRA's customers immediate access to the circuits for the efficient execution of their test programmes.

22 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground Y ksek (ız Pisti: Araçların y ksek hızlarda yakıt t ketimi, ivmelenme ve yavaşlama gibi performans testlerinin gerçekleştirildiği, bir aracın, tekerlerinin yan kuvvet almadan (herhangi bir direksiyon kontrol ne ihtiyaç kalmadan) en y ksek sabit hızda, doğal hız-natural speed) s rekli gidebilmesine imkân tanıyan pisttir. D nyada binek otomobiller için kullanılan modern pistlerde doğal hız 200 km/h mertebelerindedir. Mehmet Ertuğrul KAYA, Ürün Doğrulama Test Pistleri, Standart dergisi, 46. sayı, 2011

23 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground Y ksek (ız Pisti: Ür n doğrulama pistlerinin kurulacağı arazinin ebatlarını belirleyen tesisler, y ksek hız pisti ve coastdown pistidir. Diğer r n doğrulama yol ve pistleri, bu kadar b y k alanlara ihtiyaç göstermediğinden, y ksek hız ve coastdown pist ihtiyacını karşılayacak boyutlardaki bir araziye diğer test pistlerinin t m n yerleştirmek m mk nd r. Örnek Uygulama: Uygulamada bu uzunluktaki pistler yerine testin ikiye böl nmesi ile uygulanan haliyle 1,6 km uzunluktaki d z yol kullanılmaktadır. Coastdown testi: Uzun d z yola gerek gösteren coastdown testi, aracın 125 km/h hıza çıkarıldıktan sonra serbest yuvarlanma ile 5 km/h e kadar yavaşlama s recini kapsamakta olup bu amaçla kullanılacak d z yolun uzunluğu ideal halde 3,4 km civarlarındadır. Mehmet Ertuğrul KAYA, Ürün Doğrulama Test Pistleri, Standart dergisi, 46. sayı, 2011

24 Coast-Down Testi (Boşta Yavaşlama Testi, Kendi Kendine Durma Testi) In the coast down testing reported below there are two occupants a driver and a time keeper. Coast down testing is necessary in order to extract the vehicle s aerodynamic drag coefficient and tyre rolling resistance. By taking measurements of elapsed time between two closely spaced speeds when the vehicle is rolling fast and again when the vehicle has nearly stopped rolling it is possible to determine these two coefficients with fair accuracy. Higher resolution could be obtained by wind tunnel testing, for example, but coast down testing is a very accepted method. Propulsion Systems for Hybrid Vehicles, IET Power and energy series 45 Series Editors: Professor A.T. Johns Professor D.F. Warne

25 Coast-Down Testi (Boşta Yavaşlama Testi, Kendi Kendine Durma Testi): Uzun d z yola gerek gösteren coastdown testi, aracın 125 km/h hıza çıkarıldıktan sonra serbest yuvarlanma ile 5 km/h e kadar yavaşlama s recini kapsamaktadır. Bu test aerodinamik direnç ve yuvarlanma direncinin tespit edilmesini sağlar. Coast-down testi esnasında, yüksek hızlarda aerodinamik ve düşük hızlarda yuvarlanma direncinden oluşan araç yol yüklerine göre doğal olarak yavaşlar. Araçta s r c hariç zamanı tutan bir kişi bulunmalıdır. Bu test, r zgarın olmadığı ve iyi asfaltlanmış bir y zeyde yapılır. Kullanılan prosed r, Şekil de açıklandığı gibi iki ayrı hız rejimi için yo y k n n eşzamanlı denklemlerinin çöz lmesini gerektirir. Taşıt Va 1 hızında iken vites boşa alınır, Va2 hızına kadarki sure tutulur (t1). Taşıt yavaşlamaya devam ederken ikinci olarak setlenmiş hızdan Vb 1, Vb 2 kadarki s re tekrar tutulur (t 2 ).

26 Vehicle coast down test The vehicle coasts through speeds Va1 and Va2 that are 5 to 10 kph apart, resulting in an elapsed time of t1 seconds as noted by a stopwatch or data logger if available. The vehicle continues to coast down through the second set of speeds, Vb1 and Vb2, that are again 5 to 10 kph separated. From the measured data as shown in Figure 1.1 the average speed in both the high and low speed test regimes are calculated along with average acceleration in that interval. For this reason it is good practice to keep the vehicle speed separation close, and not exceed 10 kph for the measurement. The average velocity and acceleration are then: Propulsion Systems for Hybrid Vehicles, IET Power and energy series 45 Series Editors: Professor A.T. Johns Professor D.F. Warne

27 Coast-down test The speeds are kph but converted to m/s for analysis of the coefficients. The deceleration values over these same intervals are easily calculated as: Figure 1.2 Road load components in coast down testing Propulsion Systems for Hybrid Vehicles, IET Power and energy series 45 Series Editors: Professor A.T. Johns Professor D.F. Warne

28 İki zaman aralığındaki yol yüklerinin ifadesi: Aerodinamik direnç katsayısı (C d ): Statik yuvarlanma direnç katsayısı (R o ): The coefficient of static rolling resistance has units of tangential force (N) to normal force (N). Rolling resistance can be computed for the entire vehicle (all four tyres) by axle if the front and rear loadings differ from 50 50, which is generally the case, or by individual corner (1/4 car mass). Yuvarlanma direnci katsayısı, ön ve arka aks y kleri den farklı olursa t m araç için hesaplanabilir. Propulsion Systems for Hybrid Vehicles, IET Power and energy series 45 Series Editors: Professor A.T. Johns Professor D.F. Warne

29 Reading Text Coast-down test procedure necessary to set chassis dynamometer road load to reflect actual vehicle characteristics Aerodynamic drag Tire rolling resistance Wheel bearing and brake drag Axle and transmission spin loss Inertia of drivetrain elements Coast-down Test Procedure Vehicles removed from impound according to schedule likely two vehicles tested at once Vehicles, driver weighed; vehicles instrumented Vehicles driven to 70 MPH on lowest lane of oval track Transition to track apron on straight; shift to neutral Coast down from 70 to 10 MPH Record data; use to derive Polynomial Force Coefficient from velocity, time and mass Vehicles returned to impound

30 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground Dinamik Test Pisti: Seri manevra ve direksiyon dönd rme kabiliyeti gibi araç dinamiği testleri için ihtiyaç duyulmaktadır. Direksiyon dönd rme kuvvetleri ile ilgili Birleşmiş Milletler AEK R79 Yönetmeliği nde ve Avrupa Birliği nin 70/311/AT Direktifinde yer alan testler de bu alanda yapılabilecektir. Dinamik test pisti için asgari 250 m çapında d z, asfalt bir alana ihtiyaç duyulmaktadır. Ayrıca aynı alanda elektronik stabilite kontrol (ESC) sistemlerinin reg lasyonlara uygun (UNECE R13) testlerinin de yapılması öngör lmekte olup bu amaca da hizmet edebilmesi için pistin 250x250 m ebatlarında olması gereklidir. Avrupa Ekonomik Komisyonu - AEK R79: Direksiyon Yönlendirme Tertibatı Konusunda Taşıtların Onayı ile ilgili teknik d zenlemeye (R- 79) ilişkin tebliğ Mehmet Ertuğrul KAYA, Ürün Doğrulama Test Pistleri, Standart dergisi, 46. sayı, 2011

31 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground Fren Test Pisti: Bu pistlerde, belirli bir hızda seyreden aracın frenlenmesi sonucu yavaşlama performansı ve araç davranışı testleri gerçekleştirilebilecektir. Birleşmiş Milletler AEK R13 Yönetmeliği nde ve Avrupa Birliği 71/320/AT Direktifinde yer alan testlerin de bu pistlerde yapılması hedeflenmektedir. Çok değişik frenleme testlerinin yanında genel olarak soğuk frenlerle ani durma; frenlerin önce hafif frenlemelerle ısıtılması, sonra ani frenleme, s rt nme katsayısı, farklı y zeyler zerindeki ABS performansı gibi testler bu alanda yapılabilir. Hafif araçların 70/220/AT Yönetmeliği ne göre ölç lmesi gereken costdown değerleri için de fren pisti kullanılması planlanabilir. AEK R13 / ECE R13 Motorlu Taşıtlar -M, N ve O- Kategorisi Taşıtların Frenleme Donanımı Konusunda Onayı ile İlgili ( k mler µ-split ABS TESTİ ECE R13 [Birleşmiş Milletler Avrupa Ekonomi Komisyonu Yönetmeliği]: Frenlemeye göre M, N ve O araç kategorileri ile ilgili koşullar ECE R13; M, N ve O ya da trailer taşıt sınıfının her birine frenleme performansı uygulanır. ECE R13 testinde asbestli balataların kullanılmasına izin verilmez. ECE R13; 25 km/h den daha yavaş tasarım hızına sahip araçları 25 km/h nin st nde tasarım hızına sahip taşıtlarla eşlendirilemeyen trailerleri Mehmet Ertuğrul KAYA, Ürün Doğrulama Test Pistleri, Standart dergisi, 46. sayı, Dezavantajlı 2011 insanlar için tasarlanmış taşıtları kapsamaz.

32 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground Yol Tutuş ve Araç Dinamiği: Aracın yol tutuşu ve yola göre yaptığı dinamik davranışlarındaki performans testleri için 44 ton azami y ke dayanıklı yaklaşık 5 km uzunluğunda ve asgari 3,5 m genişliğinde keskin virajlar içeren bir test parkurudur. Rampalar: Gerek el freni performansı gerekse y kl duran aracın bulunduğu eğimli yoldan tekrar kalkması gibi performans testleri için her biri 35 m boyunda %12, %18 ve %30 eğimli 3 adet rampa yola gereksinim duyulan pisttir. Mehmet Ertuğrul KAYA, Ürün Doğrulama Test Pistleri, Standart dergisi, 46. sayı, 2011

33 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground Dış G r lt Pisti: Araçların dış ortama yaydığı g r lt değerlerini azaltmaya yönelik testlerin gerçekleştirilmesi, g r lt değerlerinin ölç lmesine yönelik özel asfalt y zeyleri olan yaklaşık 400 m uzunluğunda test parkurundan oluşmaktadır. 40 m x 20 m boyutlarında özel bir asfalt kaplama ve etrafında 50 m yarıçapındaki alanda akustik olarak ses yansıtacak nesnelerin bulunmaması gereklidir. Mehmet Ertuğrul KAYA, Ürün Doğrulama Test Pistleri, Standart dergisi, 46. sayı, 2011

34 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground Test layout for driving-noise measurement according to DIN 81/334/EEC through 84/424/EEC Araçlarda ses seviyesi ölç mleri iç ve dış g r lt seviyeleri diye iki ana böl me ayrılır. Dış g r lt taşıtın çevreye yaydığı g r lt olduğundan standartlarla verilen sınır değerler ile kontrol edilir, bu standartlara göre yapılan ölç mlerde uygun olmayan araçlar tip onayı alamazlar, dolayısıyla satışlarına m saade edilmezler (Sanayi Bakanlığı. Dış g r lt ölç m aracın iki tarafında eksenden 7.5 m uzaklıkta, 120 cm y kseklikte, araç ivmelenme halindeyken, yapılır. Bu metot taşıtın şehir trafiğinde davranışını sim le etmektedir. Ses seviyesine etki eden g r lt kaynaklarından, motor (emme ve fan sesi dahil), egzoz çıkışı ve lastik-yol en önemlisidir.

35 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground Havuzlar: Araçların su birikintileri ile karşılaşmaları veya su birikintilerine girmeleri halinde ortaya çıkacak performans kayıplarının azaltılmasına yönelik testler için yaklaşık 60 m uzunluğunda 3 adet su havuzu gerektiren bir parkurdur. Havuzlar 5 m genişliğinde ve 5 cm, 30 cm ve 50 cm derinliklerinde olabilir. B y kl kleri ve y kseklikleri farklı olan araçlar, performans hedeflerine göre bu havuzlarda test edilebileceklerdir. Dayanım Testi: G ç ve aktarma organları zerinde yapılan geliştirmeler için d z ve ideal olarak asgari km/h hız yapılabilecek, 44 ton ağırlığa dayanacak biçimde tasarlanmış bir parkurdan oluşmaktadır. Bu pist genel olarak ilgili aktarma organının s rekli olarak belirli ve tekrar edilebilen şartlarda denenmesi ve performans özelliklerinin ortaya çıkarılması için kullanılır. Mehmet Ertuğrul KAYA, Ürün Doğrulama Test Pistleri, Standart dergisi, 46. sayı, 2011

36 Ür n Doğrulama Test Pistleri Proving Ground zel Y zeyli Yollar: Bir aracın ömr boyunca karşılaşabileceği çeşitli özel yolların rneklerinin oluşturulduğu test pistidir. Araç reticisinin belirleyeceği programa öre test aracı önceden tespit edilen yollarda belirli s re ve tekrarda yol alarak racın bu yollardaki performansı belirlenir, elde edilen sonuçlara göre geliştirme apılabilir. onfor Pisti: Aracın normal s r ş nde karşılaşabileceği bazı özel yollardaki kustik ve titreşim özelliklerinin ortaya çıkarılması ve geliştirilmesi için yaklaşık 2 m boyunca değişik y zeyleri içeren özel bir parkurdan oluşmaktadır. Mehmet Ertuğrul KAYA, Ürün Doğrulama Test Pistleri, Standart dergisi, 46. sayı, 2011

37

38 Kubilay YAY ve İ. Murat EREKE i Hızla dırıl ış taşıt ö ür testlerinde yol verisi kulla ı ı a yeni bir yaklaşı (itüdergisi/d, ühe dislik, Cilt:2, ayı:5, 61-73, Ekim 2003) konulu makalesinden derle iştir. (ızlandırılmış taşıt öm r testleri Bir binek otomobili için km bir yorulma ömr otomotiv reticileri için global hale gelmiş bir değerdir. Bu değer ticari vasıtalarda km veya daha y ksek değerlere çıkabilmektedir. Bir taşıtın ömr n belirleyebilmek için, o taşıttan beklenen özellikler önemli bir yer tutmaktadır. Bu taşıt bir arazi aracıysa, dağlık arazilerde ve d z yollarda gidecek şekilde dizayn edilmesi gerekecektir. Dolayısıyla öm r hesaplamasında araca gelen y klerin bu şartlar d ş n lerek hesap edilmesi gerekecektir.

39 Kubilay YAY ve İ. Murat EREKE i Hızla dırıl ış taşıt ö ür testlerinde yol verisi kulla ı ı a yeni bir yaklaşı (itüdergisi/d, ühe dislik, Cilt:2, ayı:5, 61-73, Ekim 2003) konulu makalesinden derle iştir. (ızlandırılmış taşıt öm r testleri Taşıtların yorulmadan kaynaklanan öm rleri nasıl saptanır? Taşıtların yorulmadan kaynaklanan öm rlerinin saptanması amacına yönelik çeşitli yöntemler vardır. Bu yöntemlerin en basiti, taşıtı belirlenen yol g zergahlarında öngör len kilometre kadar yol kat ederek test etmektir. Taşıtın karayollarında test edilmesi basit olmasına nazaran oldukça zaman alıcı, pahalı ve tekrarlanabilirliği hemen hemen imkansız bir s reçtir. Diğer bir test yöntemi, belirli yol kalitelerinden meydana gelmiş özel pistlerde taşıtın test edilmesidir. Bu şekilde zaman s reci belli ölç lerde azaltılmış olmakta, ancak bu yöntemde de gizlilik sorunu aşılamamaktadır. Mevcut son yöntem gerçek yol verisi kullanmak suretiyle aracın laboratuvar ortamında test edilmesidir. Tekrarlanabilirlik koşulu: Aynı ölçüm prosedürü, aynı operatör ve aynı ölçüm sistemi ile, aynı uygulama koşulları altında, aynı yerde, ölçümlerin aynı veya benzer nesneler üzerinde kısa bir zaman aralığında tekrarlanarak gerçekleştirilmesini içeren ölçüm koşullarından her biri.

40 Kubilay YAY ve İ. Murat EREKE i Hızla dırıl ış taşıt ö ür testlerinde yol verisi kulla ı ı a yeni bir yaklaşı (itüdergisi/d, ühe dislik, Cilt:2, ayı:5, 61-73, Ekim 2003) konulu makalesinden derle iştir. (ızlandırılmış taşıt öm r testleri Taşıt ömr nde neden t mleşik öm r kavramı zordur? Gerek bileşen bazında gerekse taşıtın şasisi veya karoseri d ş n ld ğ nde, her bir bileşenin kendisine ait bir ömr ortaya çıkmaktadır. Taşıt sistemi bir b t n olarak d ş n ld ğ nde asıl istenilen, ortak bir öm r belirlenmesidir. Fakat bir çok nedenden dolayı bu imkansızdır. Örneğin görevi titreşimleri sön mlemek suretiyle hem konfor hem de araç gövdesindeki deformasyonları azaltmak olan bir amortisör veya bağlı olduğu sistemlerin ömr, doğal olarak, gövdeye nazaran daha az olacaktır. Bu nedenle yorulma ömr diğer parçalara göre daha uzun olan taşıt gövdesinin ömr baz alınmak suretiyle hesaplamalar yapılmaktadır.

41 Kubilay YAY ve İ. Murat EREKE i Hızla dırıl ış taşıt ö ür testlerinde yol verisi kulla ı ı a yeni bir yaklaşı (itüdergisi/d, ühe dislik, Cilt:2, ayı:5, 61-73, Ekim 2003) konulu makalesinden derle iştir. (ızlandırılmış taşıt öm r testleri dvm. Taşıt ömr n n tayininde gerçek yol verisi kullanılabilir mi? Gerçek yol verisinin elde edilmesi ve buna ait teknik özelliklerin belirlenmesi hayli karmaşık ve ölç m hatalarını da içeren bir iştir. Yol kaplamalarının hem sayısal olarak ifade edilebilmesi ve belli standartlara göre tanımlanabilmesi hem de bazı bağıntılar yardımı ile ifade edilebilmesi (Mitschke, 1997), yol sinyalinin teorik olarak retimini m mk n kılmaktadır. Taşıtları zorlayan kuvvetler Taşıtları zorlayan kuvvetler değişken genlikli dinamik kuvvetlerdir. Bu kuvvetler yol p r zl l ğ, lastik d zg ns zl ğ ve viraj gibi yol ve işletme şartlarına bağlı olarak ortaya çıkmaktadırlar (Ereke, 2002, Yay vd., 2001). Yol p r zl l ğ veya d zg ns zl ğ Yol p r zl l ğ veya d zg ns zl ğ, parke, asfalt, stabilize gibi çeşitli yol kalitelerinden oluşmaktadır. Taşıtlar öm rleri boyunca, farklı şartlarda kullanılanlar da olmakla birlikte, istatistiki olarak ortalama %50 iyi, %25 orta ve %25 köt yol şartlarına maruz kaldığı kabul edilebilir

42 Kubilay YAY ve İ. Murat EREKE i Hızla dırıl ış taşıt ö ür testlerinde yol verisi kulla ı ı a yeni bir yaklaşı (itüdergisi/d, ühe dislik, Cilt:2, ayı:5, 61-73, Ekim 2003) konulu makalesinden derle iştir. (ızlandırılmış taşıt öm r testi nasıl yapılır? Test maksadıyla retime çıkmadan önce, ortalama 60 km/h hızla km ömür için, 24 saat sürekli olarak 7 ay süresince kullanılması gerekmektedir. Bu s re ağır vasıta bir taşıt için daha uzun olacaktır. Fakat böyle bir çalışmayı gerçek yol şartlarında bu kadar kısa s rede ve 24 saat s rekli olarak kullanarak yapmak imkansızdır. Nerden bakılırsa bakılsın bu s re 14 ay ve daha fazla s recektir. Aynı testi yoldan alınan gerçek yol sinyallerinin laboratuvar ortamına taşınması ve burada 24 saat s rekli çalışması durumunda ancak 7 ay içerisinde bitirmek m mk nd r. Fakat bu s re de rekabetçi piyasada oldukça uzun bir s re teşkil etmektedir. Bu amaçla aynı km ye tekabül eden ve daha kısa veya istenilen sürede araçta aynı yorulma deformasyonlarını oluşturacak, hızlandırılmış yol sinyallerinin üretilmesi veya yoldan alınan gerçek yol sinyallerinin modifiye edilmesi yoluna gidilmektedir. Amerika Birleşik Devletlerinin Nevada eyaletindeki otomotiv test merkezindeki gibi özel olarak tasarlanmış belli uzunluklardaki yol kaplamaları veya parkurlarında bu ömr n saptanması m mk n olabilmektedir.

43 Kubilay YAY ve İ. Murat EREKE i Hızla dırıl ış taşıt ö ür testlerinde yol verisi kulla ı ı a yeni bir yaklaşı (itüdergisi/d, ühe dislik, Cilt:2, ayı:5, 61-73, Ekim 2003) konulu makalesinden derle iştir. (ızlandırılmış taşıt öm r testi nasıl yapılır? Nevada Otomotiv Test merkezindeki hızlandırılmış test yolu parkuru 26 değişik yol kalitesinden oluşmaktadır (Epps vd., 1999). Fakat belli yol p r zl l ğ ndeki genlikler sağlanabildiğinden, yukarıda belirtilen 7 aylık s re yaklaşık 2 aya d ş r lebilmektedir. Bunun nedeni ise, y ksek genlikli yol p r zl l k değerleri sonucunda taşıta gelen dinamik kuvvetler, taşıt ağırlığından kaynaklanan statik kuvvetten daha b y k olacağından, tekerleklerin zeminle teması kesilecektir. Bu durum da, tekerleklere tahrik, fren ve yanal doğrultuda gerekli kuvvetlerin sağlanamamasına sebebiyet vereceğinden, seyir emniyetini ve konforunu etkileyecektir ve bu da o taşıtı kullanamamak demektir. Bu tip yollar genelde, araç zerindeki yorulma ömr n n belirlenmesi istenilen parçaları test etmek amacıyla kullanılmaktadır. Taşıt toplam ömr için yaklaşım ise, belli km de farklı parkurlar için araç zerinden alınan sinyallerin modifiye edilip laboratuvar ortamına taşınmasıdır. Hızlandırılmış ömür testine tabi tutulan araçlarda görülen aksaklıklar; yaylar, amortisörler, profiller, karoser, motor takozları, bağlantı elemanları, kaynak dikişleri ve araç zerinde bulunan birçok parçanın titreşim deformasyonuna karşı analizi kısa s rede yapılmak suretiyle, önleminin hemen alınması sonucunda aracın kısa s rede geliştirilip piyasaya çıkması açısından oldukça önemli olmaktadır.

44 Kubilay YAY ve İ. Murat EREKE i Hızla dırıl ış taşıt ö ür testlerinde yol verisi kulla ı ı a yeni bir yaklaşı (itüdergisi/d, ühe dislik, Cilt:2, ayı:5, 61-73, Ekim 2003) konulu makalesinden derle iştir. (ızlandırılmış taşıt öm r testleri Şekil 1. Taşıtın test amaçlı karayollarında kullanımı

45 Kubilay YAY ve İ. Murat EREKE i Hızla dırıl ış taşıt ö ür testlerinde yol verisi kulla ı ı a yeni bir yaklaşı (itüdergisi/d, ühe dislik, Cilt:2, ayı:5, 61-73, Ekim 2003) konulu makalesinden derle iştir. (ızlandırılmış taşıt öm r testleri Şekil: Taşıtın Laboratuar ortamında test edilmesi

46 Kubilay YAY ve İ. Murat EREKE i Hızla dırıl ış taşıt ö ür testlerinde yol verisi kulla ı ı a yeni bir yaklaşı (itüdergisi/d, ühe dislik, Cilt:2, ayı:5, 61-73, Ekim 2003) konulu makalesinden derle iştir. (ızlandırılmış taşıt öm r testleri Şekil: Nevada Otomotiv Test merkezindeki hızlandırılmış test yolu parkuru

47 (ızlandırılmış taşıt öm r testleri Araç ve Motor Ömr : Kullanıma, yakıt kalitesine, bakımlara ve zamana bağlı faktörlerden doğrudan etkilenir. Okuma Parçası: Motorların ömr hakkında net bir yargı koymak ve km belirtmek oldukça g çt r. Özellikle soğuk havalarda ilk çalıştırma sırasında iç aşınmalar motor rejim sıcaklığına ulaşana kadar oldukça fazladır ve motor ömr n etkilemektedir. Bu esnada gaz pedalına basılarak, motor ısınma s resini kısaltmaya çalışmak ve motoru s rekli y ksek devirlerde kullanmak aşınmaları artıracağından motor ömr n de olumsuz etkiler. Ayrıca dizel motorlu araçların sık aralıklarla stop edilip yeniden çalıştırılması da öm r zerinde olumsuz etkiye sahiptir. Bir diğer konuda turbolu motorlarla teçhiz edilmiş araçların kullanılması. Bu t r araçlara, sabahları ilk harekette kesinlikle gaz verilmemesi gerekir. Ayrıca uzun yolculuklar sonrasında araç stop edilmeden önce, aracın mutlaka bir s re rölantide çalışmasına m saade edilmelidir. Aniden stop edilen turbo motorlu araçlarda, turbo yataklarının yağsızlıktan ya da yağ tabakasının yırtılmasından dolayı zarar görme ihtimali vardır. Motor ömr zerinde t m bu etmenler; reticinin tavsiye etmiş olduğu yakıtın kullanılması, periyodik bakımların takip edilmesi, orijinal onaylı yedek parça (hava filtresi, yağ ve yağ filtresi gibi) kullanılması ve s r c n n kullanım alışkanlıkları ile desteklendiğinde ekonomik motor ömr km'nin zerine çıkarılabilir. A. Demir, Otohaber

48 Our proving grounds put vehicles through an exhausting array of tests at various speeds and under diverse road conditions. Our testing grounds cover an area of 4,940 acres (~20 million square meters) and are located in South Korea at our Namyang R&D Center and Kia s Hwasung plant. In addition, our most sprawling 4,329 acres (17.52 million square meters) testing area is located in California s Mohave Desert. Reading Text

49 Reading Text Hwasung & Namyang Proving Grounds Our Hwasung proving ground, which is adjacent to our factory that currently produces the Cerato (Forte), Optima, Sorento, Borrego (Mohave) and Cadenza was completed in 1993 and features 16 test drive tracks. Satellite shot of our Hwasung, South Korea proving ground (Image Source: Google Maps)

50 Reading Text Opened in 1995, the proving ground at our Namyang R&D Center is of international standards and features no less than 34 roads including a Belgian road, and a high-speed track that is 2.8 miles (4.5 km) long. In all, the site features a total road length of 43.5 miles (70 km). Aerial shot of Kia s Namyang R&D center s proving ground

51 Reading Text California Proving Ground The Hyundai-Kia Motors California Proving Ground site is located 100 miles north of Los Angeles in the Mojave Desert. Construction began in February 2004 and was largely completed by October The California proving ground boasts an impressive total road length of 72 miles (116 km) and top speed of 155 miles/hour (250 km/h). Constructed with a total investment of US$60 million, the test site is approximately 10 times the size of the proving ground at Namyang R&D Center and is the third largest in the US operated by a foreign automaker. Eight test roads combine to form a total length of 72 miles (116 km). The longest track is the 6.4 mile (10.4 km) oval, a three-lane high speed track which allows a top speed of up to 155 miles/hour (250 km/h). The facility supports high-speed and endurance tests, and also include a 2 million square foot Vehicle Dynamics Area (VDA); 2.75-mile winding track; 3.3-mile hill road; and various special surface roads constructed to duplicate U.S. highways. The proving ground also includes a 30,000 square-foot office complex for its 50+ staff members.

52 Reading Text Our massive 4,300-acre, $60-million California proving ground that looks kind of Area -ish

53 Reading Text To put the California proving ground s size into perspective here s an approximation of how much of New York s Central Park and surrounding city blocks can fit inside of it (Image Source: Google Maps).

54 Reading Text Kia Proving Grounds by the Numbers Metric Namyang Hwasung California Total length 43.5 miles 12.4 miles 72 miles Types of test tracks Types of roads High-speed circuit - Length 2.8 miles 2.5 miles 6.4 miles - Top speed 155 mph 155 mph 155 mph Total area 408 acres 203 acres 4329 acres 1 acre: 4047 m 2, 7 hektarlık arazi ölç birimi

55 Reading Text Types of Proving Ground Tests Our cars are truly born after withstanding some of the most rigorous road tests: Multi-purpose road This universal and all around test road it is used to conduct a diverse range of automotive performance tests and comparative trial runs with rival cars. High-speed track True to its name, this track tests vehicle performance when drivers put the pedal to the metal and for those situations that call for the need for speed. Belgian road Many European countries like Belgium have very old roads. Due to their uneven, cobble-stoned surfaces, the roads deliver shock levels to cars that are approximately 100 times greater than regular roads. Accordingly, the Belgian road offers a chance to test the strength and durability of new cars and its parts within a short period of time. Low friction road When sprinklers shower water on road surfaces made of materials like epoxy, the friction coefficient of the road becomes equivalent to that of roads covered by rain, snow or ice. This enables tests for driving and braking performance on icy roads regardless of actual weather conditions.

56 Reading Text Types of Proving Ground Tests Dust tunnel Man-made dust is used to recreate road conditions which generate large amounts of dust. It tests the driver s visibility and seal quality of the car body and parts. Various condition roads Diverse road conditions that can be found all over the world are recreated to ensure the same levels of ride comfort and noise levels regardless of the location. Recreated roads include pebbly roads, cracked surface roads, Seongbuk-dong road (Seoul), wavy roads, European asphalt road, long wave pitch road and the West Coast Highway. Additional tests include: Winds up to 124 miles/hr (200 km/hr) at our world-class US$ 45M wind-tunnel Driving on 71 different road surfaces Road simulators Electromagnetic wave tests Heavy rain/snow tests High & low temperatures

57 Kia s Wind Tunnel at the Namyang R&D Center )mage Source: Motor Trend

58 EKLER

59 Submitted by the experts from ATP and Idiada Informal document GRRF (75 th GRRF, February 2013 agenda item 13(d)) Mr. Klaus Vosteen ATP Executive Director Mr. Fran Martínez IDIADA Proving Ground Supervisor Proposal to Modify Homologation Brake Test Procedure to Improve Safety on Proving Ground 18/09/2013

60 Introduction ATP Automotive Testing Papenburg Applus IDIADA

61 EPGSA ( The European Proving Ground Safety Assoiciation EPGSA is a forum for the discussion of safety related items regarding vehicle testing. EPGSA was founded in It is not the intention of the organization to develop standards, but to collectively share possible solutions to safety related issues. It is a non-profit organization. The membership is limited to vehicle testing organizations with proving grounds. Members: Arctic Falls (Sweden), ATP (Germany), Bosch (Germany), Bridgestone (Italy), Bruntingthorpe (UK), UTAC -CERAM (France), Continental (Germany), DEKRA (Germany), Ford (Belgium), GoodyearDunlop (France), Icemakers (Sweden), IDIADA (Spain), Jaguar/Land Rover (UK), Opel (Germany), Millbrook (UK), MIRA (UK), Nardo (Italy), Renault (France), Volvo (Sweden),

62 Homologation Brake Test ECE R13 (Heavy Vehicles) ECE R13H (Passenger cars) ECE R90 (Replacement brake linings)

63 Homologation Brake Test Tracks Straight Line Braking Surfaces

64 Homologation Brake Test Tracks High Speed Circuit (HSC): Test usually performed on track Braking Test Engine Performance Test Coast Down Dynamic Test Durability Test

65 Standard Safety Regulations on High Speed Circuit Preventive Measures: Applus IDIADA ATP Automotive Testing Papenburg

66 Standard Safety Regulations on High Speed Circuit Preventive Measures: Identify the test vehicle with the appropriate identifying plate, for high speed braking and for changing lanes, on the rear side of your vehicle. Identify the test vehicle with a flashing light placed on the roof, permanently switched on when performing Braking Test or Lane Changes Switch on the hazard (emergency) lights in the moment you are performing the braking manoeuvre and switch off when you finish. Keep a safety distance between vehicles when performing special tests: 10 seconds between vehicles in ATP 500 meters between vehicles in IDIADA Only in ATP, no stopping for more than 30 seconds

67 Accident Background IDIADA Date: April 2006 Vehicle 1: Type of test: Brake Test Test Speed: from 120km/h to 0km/h Vehicle 2: Type of test: Durability Test Speed: Acceleration Test Causes of the accident: The driver of the first car stopped at the second lane The driver of the second car was distracted. Consequences of the accident: Hard crash between both cars. Fatal injuries.

68 Date: July 2012 Accident Background ATP Vehicle 1: Type of test: Durability Test Test Speed: various 170 km/h at the moment of the accident Vehicle 2: Type of test: Durability Test Test Speed: various 0 km/h at the moment of the accident Causes of the accident: The driver of the first car was probably distracted. The driver of the second car was stopping without permission Consequences of the accident: Hard crash between both cars Fatal injuries

69 Accident Background IDIADA Date: February 2013 Vehicle 1: Type of test: Brake Test Test Speed: from 100km/h to 0km/h Vehicle 2: Type of test: Confidential Test Speed: constant speed 90km/h Causes of the accident: The driver of the first car probably don t respect safety distance. The driver of the second car was distracted. Consequences of the accident: Hard crash between both cars. Slight human injuries.

70 Accident Background IDIADA Date: July 2013 Vehicle 1: Type of test: Brake Test Test Speed: from 100km/h to 0km/h Vehicle 2: Type of test: Confidential Test Speed: constant speed 90km/h Causes of the accident: The driver of the first car probably don t respect safety distance. The driver of the second car was distracted. Consequences of the accident: Hard crash between both cars. Serious human injuries (3 People involved)

71 Accident Reconstruction

72 Accident Reconstruction

73 Accident Reconstruction

74 Accident Background Description of the problem 1. Performance tests at high decelerations (eg 1g) from high speeds to ZERO Stopped vehicles at the High Speed Track with vehicles driving at high speed. 2. Fade tests that have to be performed at rigid periods of time (eg every 45 seconds), and if one stop fails or is aborted, the whole test including all the preparation and bedding of the samples is not valid and need to be repeated. It makes the driver do not fulfil the safety regulations mainly the safety distance.

75 Proposals to improve safety Proposal for slight modifications on Brake Test Procedures on High Speed Track: Final test Speed 20 Km/h. More flexibility on Fading Tests

76 Proposed modifications on Test Procedures Final test Speed 20 Km/h as for ECE R117 :

77 Proposed modifications on Test Procedures Final test Speed 20 Km/h as for ECE R117 :

78 Proposed modifications on Test Procedures Final test Speed 20 Km/h as for ECE R117 :

79 Proposed modifications on Test Procedures Final test Speed 20 Km/h as for ECE R117 :

80 Proposed modifications on Test Procedures Final test Speed 20 Km/h as for ECE R117 :

81 Proposed modifications on Test Procedures Final test Speed 20 Km/h as for ECE R117 :

82 Proposed modifications on Test Procedures More flexibility on Fading Tests : We would like to propose a certain tolerance in the frequency and even more, a scape possibility, if during the 15 snubs, there is a need of extend some of the periods due to safety aspects, at discretion of the technical service, this might be compensated by one additional snub to ensure that the brakes have been sufficiently heated.

83 For further information: Mr. Klaus Vosteen T Klaus_Vosteen@ATP-Papenburg.de Mr. Fran Martínez T fmartinez@idiada.com

84 Class 8 Durability Sunumu 2010

85 Types of Failures Early or Infant Mortality Failures: These are mostly due to manufacturing defects and has a decreasing failure rate. Examples: Electronic modules not working, window does not open due to interference fit, etc. Durability Failures: These are mostly due to wear and tear or fatigue failures and has an increasing failure rate. Examples: Wearing of brake pads, wearing of shock absorbers, tire wear, body rust, muffler rust damage, etc. Random Failures: These are random in nature and occur due to accidents abuse or misuse and has a constant failure rate.

86 Typical Failure Rate During Product Life Cycle Failure Rate Decreasing failure rate (DFR) indicates manufacturing defects resulting in early failures Infant Mortality (DFR) Constant failure rate (CFR) indicates failures that happen at random. They are unrelated to wear and may happen due to accidents, abuse or misuse. Random Failure (CFR) Wear out Failure (IFR) Increasing failure rate (IFR) show the effect of accumulated damage (metal fatigue, cumulative environmental exposure, etc.) Useful Life Time in Service The rate at which failures occur is typically characterized by the bathtub curve The three regions of the curve indicate distinct failure modes

87 Ideal Failure Rate in Vehicle Life Cycle Failure Rate Some extreme-duty customers (<10%) may experience early wear out Failure modes discovered and fixed during product testing Random failures cannot be avoided. (They are unrelated to time-in-service) - Minor accidents - Severe road hazards - Misuse or abuse Majority of wear out failures (>>90%) occur outside the 10yr/150K mile target Product Development Testing (DFR) Random Failure (CFR) Wear out Failure (IFR) J#1 Trouble-Free Life Target Time in Service (10 yr/150k Miles for 90% of customers) The intent of PD is that all potential failures modes that we design against are discovered and fixed before Job #1. We accept that we cannot possibly design for every single customer. Therefore we define the usage spectrum corresponding to 90% of the customers as our target for wear out failures.

88 Potential Failure Modes and Their Relationship to Strength and Fatigue Requirements Robust Testing Front-load the discovery of failure modes using CAE and laboratory tests Failure Rate Design for Strength Failure may be unavoidable. If vehicle fails, it must fail safely (within reasonable limits) Low-occurrence loads Design for Fatigue Identify and design against all potential failure modes related to repeated duty cycles Common-occurrence loads Random Failure (CFR) Product Development Testing (DFR) Wear out Failure (IFR) J#1 Trouble-Free Life Target (10 yr/150k Miles) Time in Service The Fatigue Requirements cover the usage spectrum of 9 % of the customers The Strength Requirements cover extreme duty customers as well as random events. Failures are possible, and the intent is to develop fail-safe designs. During product development, laboratory tests at component and system levels are employed as early as possible to front-load the discovery of strength and fatigue failure modes (as opposed vehicle tests in the proving ground)

89 Proving Ground Testing Hilly Terrain for Powertrain Salt Bath Dynamic Loads Rough Road Track Rough Road Track for Structural Durability includes: road with pot holes, speed bumps, curb, cobblestone, twist ditch, etc. Powertrain Durability Track includes: 1% - 5% uphill and downhill roads Dynamic Loads Track includes: Roads with ability produce g lateral acceleration Salt Bath Track includes: Muddy terrain and salt spraying facility

90 5 th GRSG-AECD Informal Meeting September. 2 Korea Transportation Safety Authority Korea Automobile Testing and Research Institute Chief Researcher Kim Sung Sub

91 Mitigate Casualites Improve Active Safety Technology Safety Integrated With IT 2009 (1st) 2012 (2nd) 2015 (3rd) 2017 Vehicle compatibility Speed sensitive active head restraint Rollover accidents AFLS ACC/AEBS LDWS Blind Spot E-Call(Emergency Call) Aggressiveness of SUV Active Pedestrian Safety Occupants Safety on Rollover LKAS AEBS for passenger vehicle ESC for commerical vehicle Human Injury D/B Effect AnalysIs for ASV Test device for ASV Electronic Safety Far Side Passenger Protection Sleep Driving Detection Night Pedestrian Detection Sleep Detection Device Autonomous driving Human Injury D/B Assessment Method for Active Safety Vehicle

92 KNCAP Roadmap(2014 ~ 2019) <Collision Safety> <Seat Safety> <Pedestrian Safety> <Rollover Safety> <Brake Safety> KNCAP ecall

93