Mazdas Diesel-Schwingungstilger
Um das Geräusch einzudämmen, bietet sich also ein Federsystem an, das die angeregte Schwingung unterdrücken hilft. Wenn es gegenläufig zur im Kolben angeregten Frequenz arbeitet, löscht es die Schwingung nahe ihrer Quelle. Die Lösung fanden die Ingenieure in einem Schwingungsdämpfer, den sie sehr elegant dort unterbringen konnten, wo ohnehin Platz war – im Zentrum des Kolbens, im hohlen Kolbenbolzen.
Der zylindrische Schwingungstilger aus Metall besteht aus einem Zentrum, von dem symmetrisch zwei verjüngte Arme in beide Richtungen weisen und Gewichten an ihren beiden Enden. Man kann sich das Teil funktional wie eine auseinandergebogene Stimmgabel vorstellen. Der Teil, an der sie gehalten wird, entspricht dem Zentrum dieses Dämpfers.
Zur festen Verbindung zwischen Dämpferzentrum und Kolbenbolzen wird die Bolzenbohrung gestuft ausgeführt. Sie bekommt mittig einen Absatz, in den der zylindrische Dämpfer mit seiner mittleren Verdickung eingepresst festsitzt. Der stramme Sitz des Dämpfers ist entscheidend für die Kraftübertragung vom Kolben über den Bolzen in den Dämpfer (und retour vom Dämpfer über den Bolzen in den Kolben).
Gestimmt auf die Anregungsfrequenz
Durch Dimensionierung und Entfernung von Schwinggewichten und Auslegerarmen vom Zentrum wird der Dämpfer – wenig überraschend – auf die Frequenz von 3,5 kHz gestimmt. Aus Platz- und Montagegründen ist er kaum länger als der Kolbenbolzen und benötigt an den beiden schwingenden Enden etwas Luft zur Bolzenbohrung.
Insgesamt erreicht er im Experiment durch die beengten Einbaubedingungen kein größeres Gewicht als maximal 8,7 Prozent der Kolbengesamtmasse. Das ist offenbar weniger als das Optimum. Versuche mit einem 2,9 Prozent wiegenden Schwingungstilger haben jedenfalls gezeigt, dass die größere Dämpfermasse wirkungsvoller war. Da es aber vor allem um das Verhältnis der Massen zueinander geht, könnte man innerhalb gewisser Grenzen auch den Kolben erleichtern statt den Dämpfer schwerer zu machen, um den gleichen Effekt zu erreichen.