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Plenum eines aero-akustischen Windkanals, ausgestattet mit BKA-Technologie (Bild: FAIST)

„Sound Engineering“ mit aeroakustischen Windkanälen

22. Mai 2013 | 10:30 Autor: MARK.KOM Vorarlberg

Niederraunau (D) Autohersteller und –käufer sind sich einig: Aus der Perspektive von Fahrer und Beifahrern muss ein Auto leise sein. Windgeräusche sind ebenso unerwünscht wie lautes Motorbrummen. Allerdings ist es immer schwieriger, dieses Ziel zu erreichen. Denn die Leichtbauweise hat zur Folge, dass z.B. Karosserie-komponenten leichter zu Schwingungen angeregt werden.

Darüber hinaus gibt es im Fahrzeug eine mehr oder weniger große Anzahl von Neben- und Komfortantrieben, die als potenzielle Geräuschursache zu betrachten sind. Und: Die Autoentwickler haben nicht nur das Ziel, Lärmquellen zu unterdrücken. Sie betreiben aktives „Sound Engineering“, um bei jedem Fahrzeug eine charakteristische Geräuschkulisse zu erzeugen.

Aus diesen Gründen kommt den Aeroakustik-Windkanälen immer größere Bedeutung bei der Entwicklung von Fahrzeugen zu. Diese besonders anspruchsvolle Art der Prüfstandtechnik hat sich in den vergangenen Jahren deutlich weiterentwickelt. Faist Anlagenbau mit Hauptsitz im süddeutschen Krumbach/ Niederraunau ist an dieser Entwicklung maßgeblich beteiligt und hat aktuell mehrere Aeroakustik-Prüfstände mit neuesten Schallabsorptions-Technologien ausgestattet.

Zu diesen Technologien gehören Breitband-Kompaktabsorber (BKA), die trotz geringer Bautiefe und ebener Oberfläche eine sehr hohe schallabsorbierende Wirkung auch und gerade im tieffrequenten Bereich erreichen. Sie kommen nicht nur im Plenum zum Einsatz, sondern ggfs. auch an den Wandauskleidungen und den Umlenkecken der Luftkanäle. Hier verwendet man oft zusätzlich Kulissenschalldämpfer, die diagonal in die Umlenkecken eingebaut werden und dort die tieffrequente Dämpfung erhöhen. Die Nabenschalldämpfer des Ventilators sind zumeist als klassische Rohrschalldämpfer ausgeführt und bekämpfen die Schallausbreitung nah an der Quelle. Bei den aktuellen Projekten hat Faist eine optimierte Konstruktion verwendet, die besonders tiefe Geräusche mit reduziert.

Wenn die hier genannten Schalldämmmaßnahmen „aus einem Guss“ geplant werden, sind die Voraussetzungen gut, dass alle bestehenden Möglichkeiten zur Schallreduzierung ausgeschöpft werden.

Die ganzheitliche Betrachtung der Schallschutztechniken setzt sich im Prüfstandbau immer mehr durch, wie die aktuellen Projekte zeigen. Ihre Bedeutung wird in Zukunft noch weiter steigen. Denn das Thema Geräuschreduzierung wird noch viel akuter bei Fahrzeugen, die mit alternativen Antrieben ausgestattet sind. Wenn das Geräusch des Verbrennungsmotors entfällt,  treten andere Geräusche in den Vordergrund, die u.a. durch  Wind, Elektroantriebe, Umrichter und Nebenantriebe verursacht sind. Diese Geräuschkulisse kann für die Passagiere unangenehm wirken. Sie muss messtechnisch analysiert werden, damit der Fahrzeughersteller entsprechende Maßnahmen ergreifen kann.

Aus Sicht von Faist Anlagenbau ist durchaus noch Potenzial für weitere Geräuschreduzierungen vorhanden. Derzeitiger Stand der Technik ist 55 db(A) bei einem maximalen Luftstrom von 717 m3/s, gemessen im Plenum. Ziel von Faist ist es, diesen Wert zu unterschreiten. Ein Schlüsselelement ist dabei die optimale Abstimmung aller Schallschutzmaßnahmen und -technologien – vom Ventilator über die Luftkanäle bis zum Plenum. 

  • Absorbierende Umlenkecken und Wandauskleidung in einem aero-akustischen Windkanal (Bild: Jürgen Heinrich)
    uploads/pics/faist-pic-3-umlenkecken-und-wandauskleidung-aawt-wirtschaftszeit.jpg
  • Nabenschalldämpfer am Gebläseauslauf: An den Naben der Ventilatoren wird die Schallausbreitung direkt an der Quelle bekämpft (Bild: FAIST)
    uploads/pics/FAIST-Pic-4-Nabenschalldaempfer-wirtschaftszeit.jpg

FAIST Anlagenbau GmbH

Am Mühlberg 5, 86381 Krumbach
Deutschland
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