Automobilzulieferer TrelleborgVibracoustic zeigt ein aktives System zur Reduktion unerwünschter Schwingungen in Elektroautos mit Range Extender.
TrelleborgVibracoustic
Automobilzulieferer TrelleborgVibracoustic stellt ein aktives System zur Reduktion unerwünschter Schwingungen in Elektrofahrzeugen mit Range Extender vor. Das System steigert den Fahrkomfort, indem es die Schwingungen des Verbrennungsmotors mit gezielten Gegenschwingungen bekämpft.
Auf dem "8. Symposium für Motoren- und Aggregate Akustik" in Magdeburg präsentiert Automobilzulieferer TrelleborgVibracoustic ein aktives System zur Reduktion unerwünschter Schwingungen in Elektroautos mit Range Extender. Diese Schwingungen entstehen durch die zur Reichweitenverlängerung eingesetzten Drei- oder Vierzylindermotoren, erläutern die Experten.
Elektrische Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren zur Reichweitenverlängerung stellen eine besondere Herausforderung hinsichtlich der Innengeräusche und des Schwingungskomforts dar, wie die Konstrukteure des Zulieferers wissen. Der relativ leise und gleichmäßige elektrische Antrieb stehe in Kontrast zum eher lauten und rauen Lauf des Verbrennungsmotors, der im Betrieb als störend empfunden werden könne und damit einen großen Vorteil des elektrischen Antriebs konterkariere. Die Situation wird, wie die Ingenieure betonen, oft noch durch den Zwang, Gewicht zu reduzieren, verschärft. Schließlich gelte es die Reichweite im elektrischen Betrieb zu maximieren. Der Verzicht auf passive Maßnahmen zur Geräuschsenkung - wie Dämmung und Motorausgleichswellen - mindere zwar das Gewicht, erhöhe aber zusätzlich den Geräusch- und Vibrationspegel.
Ein Verbrennungsmotor erzeugt eine Vielzahl von Anregungen, die sich als Schwingungen und Geräusche manifestieren, weitergeleitet durch die Luft (Luftschall beziehungsweise -vibration) oder die Fahrzeugstruktur selbst (Körperschall beziehungsweise -vibration), beschreiben die Experten des Unternehmens. Körperschall bewege sich durch die Motorlager und über die Fahrzeugstruktur bis ins Fahrzeuginnere, wo er als Vibration an Lenkrad, Sitzschiene oder Bodenblech, beziehungsweise in Form störender Geräusche bemerkbar werde. Die Frequenzen dieser Störgrößen seien oft motordrehzahlabhängig, wodurch es bei einem konventionellen (passiven) Ansatz nahezu unmöglich werde, sie zu beseitigen, bevor sie im Innenraum auftreten.
Die aktive Schwingungstechnik (Active Vibration Control) von TrelleborgVibracoustic erkennt und bekämpft spezifische Körperschallschwingungen und Geräusche und erhöht damit den Fahrkomfort. Das Grundprinzip wird folgendermaßen erläutert: einkommende Sinusschwingungen werden durch speziell erzeugte Gegenschwingungen mit gleicher Frequenz und Amplitude, aber entgegengesetzter Phase, kompensieren. Dabei gibt ein elektrodynamischer Aktuator (aktiver Tilger), in die Fahrzeugstruktur eine phasenverschobene und damit entgegenwirkende Schwingung ab. Diese phasenverschobene Kraft und ihre Frequenz werden durch eine Reihe komplexer Algorithmen im elektronischen Steuermodul berechnet. Die Rechendaten liefert bei einem Open-Loop-System eine Korrekturtabelle oder im Fall eines Closed-Loop-Systems ein Rückkopplungssensor (Mikrofon oder Beschleunigungssensor).
Bei diesem Ansatz kann bereits ein einziges, geregeltes Aktuator-System ausreichen, um die schwingungstechnischen Anforderungen zu erfüllen, betonen die Entwickler. Das System könne den Innengeräuschpegel über ein weites Frequenzband in einem Maß senken, das vergleichbar mit der Wirkung von Ausgleichswellen oder ähnlichen Maßnahmen ist. Mit der steigenden Anzahl von Hybridfahrzeugen, Downsizing-Konzepten mit Drei- oder Vierzylindermotoren und weiteren Leichtbaumaßnahmen im Gesamtfahrzeug, bieten sich aktive Lösungen wie diese als Antwort auf die schwingungstechnischen Herausforderungen energiesparender Fahrzeugkonzepte an.