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Video: Hochfrequenzprüfungen von Kfz-Elastomerlagern

Elektromobilität: Hochfrequente Geräusche und Schwingungen der Nebenaggregate werden hörbarer

Wenn ein Fahrzeug durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird, nehmen die Insassen viele Geräusche wie Blinker, piepende Parkassistenten und summenden Klimakompressor kaum wahr. Denn der Motor übertönt einen Großteil der anderen Schallquellen. Im Elektroauto fällt dieses, auch als Maskierungseffekt bekannte Phänomen, dagegen größtenteils weg. Die Anforderungen an die Lagerungsexperten sind hoch. Spezielle, optimierte Lagerungen schützen vor unangenehmen Geräuschen und Schwingungen.

Antivibrationssysteme aus Elastomeren sind z. B. Motorlager, Chassislager, Lagerbuchsen und Schwingungsdämpfer.

Maschine 2 Schränke
HFe 3 Hochfrequenz-Prüfstand für Elastomerlager

Unübertroffen: Hochfrequenzprüfungen von Elastomerlagern bis 3.000 Hz

Getrieben durch die E-Mobilität verändert sich das Testspektrum zur Ermittlung der dynamischen Steifigkeit von Elastomerlagern - dem Schlüsselkriterium - in Richtung immer höherer Frequenzen. Mit dem HFe 3 Hochfrequenzprüfstand setzt m+p international einen neuen Standard: Der Prüfstand misst die dynamische Steifigkeit von Elastomerlagern in einem Frequenzbereich bis zu 3.000 Hz.

Ziel der Untersuchungen ist es, die Fahrzeuginsassen vor störenden Schwingungen und Geräuschen wie surrende Steuerelemente und fiepende oder schwingende Antriebssysteme zu schützen.

Kurzes Highlight-Video

Dieses 2-minütige Video zeigt den Testaufbau und die Bedienung des HFe 3 Prüfstandes bei einem unserer Kunden, SumiRiko AVS Deutschland. Seien Sie „live“ dabei und erhalten Sie einen schnellen Überblick über die Möglichkeiten, die Ihnen das System beim Testen und der Evaluation von Elastomerlagern bietet!

 

Konzept des Prüfstands

Das Konzept des HFe 3 basiert auf einem adaptierten elektrodynamischen Schwingerreger. Der Prüfling wird zwischen dem Schwingerreger und einer seismischen Masse montiert, die zum Aufbringen einer statischen Vorlast von 0 bis 8.000 N abgesenkt wird.

Die Schwingungsisolierung ist entscheidend für den Messerfolg. Der Schwingerreger und die seismische Masse werden von pneumatischen Federn mit geringer Steifigkeit, die den Prüfling vor Umgebungsschwingungen über 20 Hz isoliert, gelagert. So werden nur die gewünschten und sorgfältig geregelten dynamischen Belastungen, die auf den Prüfling einwirken, gemessen.

Für eine effektive Testdurchführung vereint der Prüfstand die benutzerfreundliche m+p VibControl Schwingregelsoftware mit robuster m+p VibRunner Messhardware.

Der HFe 3 Prüfstand ist eine Komplettlösung. Er wurde von Schwingungsexperten konzipiert und entwickelt und entspricht den Anforderungen der EU-Maschinenrichtlinie 2006/42/EC.

Messen, analysieren und berichten mit bewährtem Testsystem

Herzstück des Prüfstands ist die m+p VibControl Software. Sie bietet vielfältigste Mess-, Analyse- und Berichtsfunktionen, die je nach Bedarf konfiguriert und aktualisiert werden können. m+p VibControl protokolliert die Beschleunigungen unterhalb und die dynamischen Kräfte oberhalb des Prüflings. Die dynamische Übertragungssteifigkeit und der Verlustfaktor werden während der Messung berechnet und angezeigt. Alle Messdaten und Ergebnisse werden im Frequenzbereich mit Amplituden- und Phaseninformation gespeichert.

Die Testergebnisse sind zuverlässig und reproduzierbar. Sie lassen sich schnell und einfach in Berichten zusammenstellen – auch im firmenspezifischen Layout.

Neben schnellen Rauschtests und den weit verbreiteten Sinussweep-Tests können mit dem flexiblen m+p VibControl Schwingregelsystem auch anspruchsvollere Prüfungen mit Stufensinus und zur Road Load Simulation durchgeführt werden.

Wie die E-Mobilität die Wahrnehmung verändert

Veränderungen in der auditiven Wahrnehmung sind Aspekte, denen NVH-Ingenieure heute mehr Beachtung schenken müssen. Das Profil der hör- und spürbaren Schwingungen (NVH = Noise, Vibration, Harshness) ist nicht länger den dominierenden Schwingungen eines Verbrennungsmotors untergeordnet. Vielmehr dringen nun Wind- und Rollgeräusche in das Bewusstsein der Passagiere ein. Vor allem aber verändert sich mit der E-Mobilität auch der hör- und spürbare Frequenzbereich. Nutzer beschreiben die Akustik batteriebetriebener Elektrofahrzeuge nicht länger als tiefes "Brummen", sondern vielmehr als störendes "Pfeifen" oder "Heulen". Herkömmliche Test- oder Prüfsysteme sind für diese hohen Frequenzen nur bedingt geeignet. Bleiben störende Übertragungen unbemerkt, führt das nicht selten zu einem subjektiven Wertverlust beim Käufer.

Elastomerlager in der Automobil-Industrie

Antivibrationssysteme aus Elastomeren gelten als hocheffektives Mittel bei der Entkopplung schwingender und vibrierender Fahrzeugteile vom Rest des Fahrzeuges. Ihre Eigenschaft, große Verformungen reversibel aufzunehmen, machen sie zum unentbehrlichen Bestandteil moderner Fahrzeuge. Anwendung finden Elastomerlager unter anderem als:

  • Motorlager
  • Chassislager
  • Lagerbuchsen
  • Schwingungsdämpfer

Mechanische Belastungen, Temperatureinflüsse und verschiedene Umweltfaktoren beeinflussen dabei die Lebensdauer sowie die dynamische Charakterisierung der Elastomere. Zudem lassen sich Kenndaten aus traditionellen Anwendungsszenarien nur bedingt auf die hochfrequenten Anforderungen batteriebetriebener Elektrofahrzeuge übertragen - ein Grund, weswegen fast alle Lastenhefte bereits heute hochfrequente Bewertungen bis 2 kHz fordern. Diese Grenze übertrifft der HFe 3 Hochfrequenzprüfstand deutlich, wie das Video zeigt.

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