Kristall im Silentblock
Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF haben erfolgreich einen Piezoaktuator zur aktiven Vibrationsdämpfung in einem Fahrzeug getestet. Damit könnte die aktive Lärmunterdrückung neue Impulse erhalten
München, 19. Juni 2013 – Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF haben erfolgreich einen Piezoaktuator zur aktiven Vibrationsdämpfung in einem Fahrzeug getestet. Damit könnte die aktive Lärmunterdrückung neue Impulse erhalten.
Je besser die Karosserie die Insassen von der Außenwelt abschirmt, desto stärker werden die Geräusche aus dem Antrieb wahrnehmbar. Typisch für Verbrennungsmotoren sind die Vibrationen, die von Massekräften, Gaswechseln und Verbrennungsdruckspitzen ausgelöst werden, dazu kommen Geräusche aus dem Ventiltrieb, Nebenaggregaten und Lagern. Sie übertragen sich auf die Karosserie, die sie dann leider in den Innenraum weitertelefoniert.
Kristall im Silentblock (6 Bilder)
(Bild: Continental)
Lohnend bei leiseren Autos und Effizienztechnik
Seit den 1930er-Jahren werden die Motoren von der Karosserie mittels elastischen Lagern entkoppelt. Diese Silentblöcke aus Gummi und Metall konnten dank der guten Dämpfungseigenschaften des Elastomers bereits den größten Teil des Lärms passiv tilgen. Mit immer leiseren Autos und steigenden Ansprüchen aber mussten neue Lösungen her. Neue Herausforderungen wie beispielsweise die Dreizylindermotoren, die nun auch in hochpreisige Autos einziehen, Stopp-Start-Systeme, E-Maschinen in Hybridantrieben und die Zylinderabschaltung stammen größtenteils aus Effizienz-Maßnahmen.
Die fortschrittlichste Lösung sind so genannte aktive Motorlagerungen, bei denen der Körperschall des Motors gemessen und in den Lagern mittels Steuergerät und Aktoren in eine entgegengesetzte Vibration umgesetzt werden kann. Die Aktuatoren der aktiven Schwingungstilgung funktionieren mit Magnetspulen und Membranen ähnlich Lautsprechern, die aktiv Gegen"schall" erzeugen können. Übertragen wird die Vibration von einer Flüssigkeit, etwa Glykol. Neueren Datums sind Tilger, die mittels einer magnet-rheologischen Flüssigkeit ihre Steifheit verändern können (Delphi 2009).