FEV: weniger Gewicht durch aktive Schalldämpfung

 
Von Caterina Schröder | Redaktion ATZonline.de
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04.08.2006 - 

Innerhalb des europäischen Forschungsprojekts InMAR (Intelligent Materials for Active Noise Reduction) ist die FEV Motorentechnik GmbH an der Entwicklung eines aktiven Schwingungskompensations-Systems beteiligt. Das Projekt, an dem mehr als 40 Unternehmen und Universitäten beteiligt sind, hat das Ziel, akustische Schwingungen durch genau definierte Ausgleichsschwingungen aufzuheben.

Als Versuchsgegenstand dient eine Ölwanne, die durch ihre großflächige Blech- oder Aluminiumkonstruktion mit einem Membranlautsprecher vergleichbar ist. Wird diese Fläche angeregt, emittiert sie durch ihr vergleichsweise geringes Eigengewicht Schallwellen über ein relativ breites Frequenzband im Bereich des menschlichen Gehörs. Um diese Schallwellen zu dämpfen, haben die Entwickler an der Ölwanne eine geschlossene Kopplung angebracht. Über ein Sensorelement werden die Schwingungen aufgenommen und ausgelesen, auf einem Rechner interpretiert und schließlich wird ein neu generiertes Spannungssignal dem monolithischen Piezoaktor übermittelt. Der Piezo-Kristall wird durch die definierte Spannung geometrisch verformt und erzeugt damit eine Kompensationsbewegung der Membran.

Theoretisch wäre die Anregungsfrequenz durch die aktive Gegensteuerung aufhebbar, in der Praxis wurde bisher nach Angaben des deutschen Motorenprüfers eine Dämpfung auf etwa zehn Prozent des ursprünglichen Wertes erreicht. Die Wirksamkeit dieses Systems hänge von der Genauigkeit der Auswertealgorithmen und der Schnelligkeit der Rechnereinheit ab. Inwiefern diese Entwicklung nicht nur den akustischen Komfort sondern auch die Massebilanz fördern kann, zeigt die Betrachtung der Masseanteile eines Fahrzeugs. Laut FEV besteht die Leermasse eines Pkw, je nach Modell, bis zu 7,5 Prozent aus Schalldämmenden oder- dämpfenden Maßnahmen. Würde ein aktives System die passiven Maßnahmen zur Geräuschreduzierung ersetzten, könnte das Gesamtgewicht des Fahrzeugs reduziert werden.