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Auspuff auf dem Prüfstand

Text: Text Christoph Hörnlen, Flir; Fotos: Edin; Flir
Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser. Das gilt vor allem bei der Herstellung von Autos. Daher setzen Hersteller Infrarotkameras ein, um die Funktionen der Fahrzeuge zu überprüfen. Eine neue Kameraserie wird dabei besonders platzsparend eingesetzt.

Seit 1997 beliefert Flir das BMW-Werk in Dingolfing mit Infrarotkameras für thermische Untersuchungen. Seinerzeit war die Elektrothermografie von Schaltschränken und -räumen der primäre Einsatz für Wärmebildkameras bei BMW. „Wenn ein Bauteil heiß wurde, deutete das auf Probleme hin. Also wurde es ausgetauscht. Das gilt auch heute noch", erklärt Robert Halbritter vom Flir-System-Vertriebspartner und -Integrator Topa. Mittlerweile werden Infrarotkameras des Herstellers aber auch bei der Qualitätskontrolle genutzt.

Dabei werden die Neufahrzeuge in einem von zehn abgetrennten Rollenprüfständen getestet. Jedes Fahrzeug durchläuft dort einen individuellen und automatisierten Prüfablauf. Dabei werden grundlegende Funktionen, angefangen bei der Hupe und motorspezifischen Inhalten bis hin zu individuellen Ausstattungsmerkmalen wie dem Night-Vision-System überprüft. Insgesamt dauert dieser Prozess nur wenige Minuten, wobei jede einzelne korrekte Funktion entweder automatisch oder aber auch durch den Fahrer bestätigt werden muss. Der Prüfer sitzt dabei im Fahrzeug - immer den Monitor mit den Prozess-/Prüfdaten des Fahrzeugs im Blick.

Den Abgasstrom visualisieren

Bei Prüfungen geht es darum, das jeweils einfachste, schnellste und zuverlässigste Verfahren zu finden. So auch beim Test der Abgasklappe der Doppelabgasanlagen: Die leistungsstarken BMW-Fahrzeuge mit den großen 8-Zylinder-Motoren und der M5 haben jeweils zwei Endrohre - wobei die Abgasklappe des zweiten Endrohrs abhängig von definierten Randbedingungen gesteuert und erst ab einer gewissen Drehzahl zugeschaltet wird. Diese Funktion muss sichergestellt und geprüft werden - das ist anspruchsvoll. Bereits im Jahr 2000 erwarb BMW für jeden Rollenprüfstand zwei Wärmebildkameras, um die Abgase des Doppelrohrauspuffs über ihre Hitzeentwicklung an der rechten und an der linken Fahrzeugseite zu visualisieren.

45°-Weitwinkel ersetzt eine Kamera

Die Entscheidung fiel damals für ein System aus zwei Wärmebildkameras eines anderen Anbieters, die seitlich von oben jeweils auf die rechten und die linken Auspuffendrohre gerichtet waren. Die Kameras waren damals noch teuer. Mit der Zeit häuften sich auch die Reparaturen, so dass nach acht Jahren überprüft wurde, ob sich die Anschaffung eines neuen Systems lohnen könnte. Eine passende Lösung, bei der die Hälfte der Kamera-Hardware eingespart werden konnte, bot eine festinstallierte Flir A310 mit einem 45°-Weitwinkelobjektiv. Der Vorteil: Was vorher mit zwei seitlich montierten Kameras überprüft wurde, kann nun von einer einzigen zentral platzierten Kamera am Prüfstand visualisiert werden. Denn das Sichtfeld der A310 zeigt aus einem Abstand von etwa zwei Metern den gesamten Heckbereich des Fahrzeugs. Bei zehn parallel betriebenen Prüfständen ergab sich so eine Einsparung von zehn Kameraeinheiten.

Die Funktionen werden über die Wärmebildanzeige auf einem Monitor gecheckt. Der Prüfer sieht das Infrarotbild des Heckbereichs und erkennt die Zustandsänderungen der Abgasklappen. Auch wenn die Kamera über verschiedene Farbpaletten zur Visualisierung der Wärmeverteilung verfügt, kommt hier die schwarz-weiß Variante zum Einsatz. Der Grund dafür liegt in Unregelmäßigkeiten im Luftstrom der Abgasstrahlen: Es findet ein relativ hoher Luftaustausch statt, und der Strahl ist nicht gleichbleibend. Außerdem ist die hohe Strömungsgeschwindigkeit zu berücksichtigen. Diese Faktoren könnten zwar im Falschfarbenbild visualisiert werden, würden aber vermutlich verwirrend wirken. Denn durch den Fahrer erfolgt hier nur ein reines Monitoring - mit der finalen Bestätigung: Die Klappe öffnet korrekt.

2011 wurden die ersten Kamerasysteme installiert und waren seither rund um die Uhr im Einsatz - auch nachts zwischen 23 und fünf Uhr, wenn sie nicht benötigt werden. Trotzdem kam die mitgelieferte Ersatzkamera noch nicht zum Einsatz.

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