KEM Konstruktion Automobilkonstruktion 02.2019

MESSTECHNIK
TESTEN
„Das Beseitigen von
störenden Schwingungen
ist der Haupttätigkeitsbereich
und wird
der Schwerpunkt der
Akustikentwicklung bleiben.
Es ist unsere
Pflicht, die Störgeräusche
in den Griff zu bekommen
und bestmöglich
zu reduzieren.“
Die Simulations- und Entwicklungsmethoden im Bereich NVH für konventionelle
Antriebsstränge wurden in den vergangenen 20 bis 30 Jahren
perfektioniert und sind auf einem sehr hohen Niveau
Bild: AVL
Bild: AVL
Bernhard Graf, Skill-Teamleader
NVH, AVL Group Headquarters
Graz
KEM Konstruktion: Gibt es bezüglich der akustischen Prüfund
Simulationsszenarien einen Unterschied zwischen einem
Fahrzeug mit Verbrennungsmotor und einem Fahrzeug mit zum
Beispiel zwei E-Maschinen?
Graf: Die Simulations- und Entwicklungsmethoden im Bereich NVH
für Verbrennungsmotoren und konventionelle Antriebsstränge wurden
in den vergangenen 20 bis 30 Jahren perfektioniert und sind bereits
auf einem sehr hohen Niveau. Das heißt jedoch nicht, dass hier
in Zukunft nicht noch bessere und effizientere Lösungen etabliert
werden können. Im Bereich der elektrifizierten Antriebsstränge gibt
es neue Herausforderungen – nicht nur in der Simulation, sondern
auch im Testing. Einer der wesentlichsten Unterschiede ist das
Fehlen von Erfahrungswerten, wie wir sie im Bereich der konventionellen
Antriebsstränge kennen.
KEM Konstruktion: Wie eng sind bei Ihnen Simulation und
Versuch miteinander verzahnt?
Graf: Simulation und Versuch sind sehr eng miteinander verzahnt.
Dies ist schon aufgrund der kurzen Entwicklungszeiten und der reduzierten
Anzahl von Prototypen notwendig. Ein anderer Aspekt ist,
dass schon in einem frühen Stadium in der Produktentwicklung belastbare
Aussagen über das akustische Verhalten des Antriebsstrangs
im Gesamtkontext Fahrzeug getroffen werden müssen.
KEM Konstruktion: Bei konventionell angetriebenen Fahrzeugen
kommen viele sogenannte Sekundärmaßnahmen bezüglich
der akustischen Dämmung zum Einsatz (wie zum Beispiel
Motor- oder Getriebekapselungen). Wie sieht die Situation bei
elektrischen Antriebssträngen aus?
Graf: Auch bei elektrischen Antriebssträngen ist es notwendig, sich
dieser Sekundärmaßnahmen zu bedienen und diese zielgerichtet
einzusetzen. Das betrifft zum einen die Körperschallentkoppelung
über Elastomer-Lagerungen von zum Beispiel E-Achsen, aber auch
die Entkoppelung von Hilfsaggregaten, die fahrzeugfest verbaut
werden wie zum Beispiel elektrische Lenkhilfepumpen oder Klima-
Aggregate. Die leiseren Elektrofahrzeuge erfordern ebenfalls den
Einsatz von Kapselungen zur Reduktion der Luftschallabstrahlung
dieser Aggregate, da diese ansonsten speziell im Fahrzeuginnenraum
aufgrund des geringen Grundschallpegels als störend empfunden
werden können.
KEM Konstruktion: AVL ist neben der Bearbeitung von Kundenprojekten
auch sehr stark auf interne Forschung und Entwicklung
fokussiert. Welche Forschungsprojekte im Bereich
„Akustik-Elektromobilität“ (E-Maschine, Getriebe, Simulation,
Prüfstands peripherie etc.) sind aktuell oder in Zukunft relevant?
Graf: Momentan gibt es sehr viele Forschungsthemen im Bereich
Elektromobilität. Diese dienen der Entwicklung und Verbesserung
der Simulationsmethoden zur Abbildung akustisch relevanter
Phänomene von unterschiedlichen E-Motorenkonzepten bis hin zur
Abbildung von Magnetostriktion und damit entstehende Vibrationsthemen
von Elektronikbausteinen wie Spulen oder Kondensatoren
in der Leistungselektronik. Ein weiteres sehr spannendes Thema ist
die Frage „Wie klingt das Elektrofahrzeug der Zukunft?“. Um dieser
Frage nachzugehen, wurde eine umfangreiche Studie mit Probanden
aus unterschiedlichen Altersschichten durchgeführt. Ihnen
wurden in einem Serien-Elektrofahrzeug mehrere eigenentwickelte
E-Fahrzeugsounds unterschiedlicher Ausprägungen vorgespielt.
Das Ergebnis hat gezeigt, dass die Mehrheit der Testpersonen einen
moderaten Sound im Fahrzeuginnenraum bevorzugt, der zusätzlich
zum Fahrerlebnis akustisch über die Fahrzustandsänderung informiert.
Am gleichen Fahrzeug wurde auch ein AVAS (Acoustic Vehicle
Alerting System) entwickelt, das die zukünftig geltende Außengeräuschgesetzgebung
bereits erfüllt und individuell – im Rahmen der
gesetzlichen Vorgaben – an unterschiedliche Fahrzeuge angepasst
werden kann.
www.avl.com
Details zum Thema Noise Vibration Harshness (NVH)
bei AVL:
hier.pro/gKeON
K|E|M Konstruktion Automobilkonstruktion 02 2019 47