Een schone auto ziet er niet alleen beter uit maar biedt ook meer veiligheid. Het Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen (IVK) aan de Universität Stuttgart heeft een systeem ontwikkeld, waarbij een digitale analyse een kwantitatieve waardering van de vervuilingsgraad mogelijk maakt. De methode wordt momenteel met succes in de praktijk gebruikt.
Als bijvoorbeeld autoruiten vuil zijn en de bestuurder geen goed zicht heeft op het wegverkeer, zijn hij en andere verkeersdeelnemers in gevaar. De bestuurder moet ook ’s nachts goed zien en gezien kunnen worden en daarom moeten de koplampen en de signaleringslichten niet vuil zijn.
Onderzoek naar de vervuiling van voertuigen en de oorzaken daarvan is een belangrijk onderzoeksthema van het IVK. Als aanvulling op het experimentele onderzoek van voertuigvervuiling in de windtunnel optimaliseren de wetenschappers de numerieke simulatie op dit terrein. Ze willen hiermee in de toekomst een goedkoop werktuig voor het voertuigontwikkelingsproces vervaardigen.
Sproeien
IVK gebruikt de windtunnel voor de optimalisering van de aërodynamische eigenschappen van voertuigen. Ook wordt de tunnel gebruikt als testinstrument voor de experimentele simulatie van vervuilingsprocessen. Een sproeierinstallatie met meerdere sproeiers aan de voorzijde van de auto levert bijvoorbeeld de vervuiling, die een ervoor rijdend voertuig door een water- en vuilnevel veroorzaakt. De vervuiling van de auto zelf, die ontstaat door het opgooien van vuildelen door de draaiende wielen en het contact met de natte weg, wordt gesimuleerd, door vloeistof te spuiten tussen de wielen en de rolbaan van de windtunnel.
Om zicht te krijgen op de vervuiling mengen de wetenschappers het ingespoten water met een fluorescerend middel. Door belichting met UV-licht straalt het mengsel dan licht uit in de zichtbare golflengtes. Door middel van digitale fotografie en het aan het instituut ontwikkelde en gepatenteerde proces DiVeAn (Digitale Vervuiling Analyse) kunnen de onderzoekers de vervuilingsgraad kwantitatief beoordelen en deze gegevens aan de fabrikant ter beschikking stellen.
Voortgang
Naast de experimentele onderzoeken in de windtunnel levert de simulatie met de computer een andere poot in het voertuigontwikkelingsproces. Numerieke simulatie van de voertuigvervuiling levert reeds realistische gegevens. Primair in de toekomst staat de verdere ontwikkeling van de simulatie met betrekking tot een gedetailleerde beeldvorming van de oppervlaktelaag van de vloeistof. Ook wordt gewerkt aan realistische modellering van de processen van twee fasen stroming (lucht/water mengsel op het voertuigoppervlak in de luchtstroming). Op de lange termijn moeten de numerieke simulaties een betrouwbaar en goedkoop werktuig in het voertuigontwikkelingsproces worden.
