Dissertation

Quellseitige Störgeräuschreduktion von Schwingungsdämpferpoltern

Author:

Thomas Böttcher

Pages:

166

DOI:

10.18154/RWTH-2024-03498

Keywords:

Akustik, Dämpferpoltern, Fahrzeugakustik, NVH, acoustics, knocking noise, vehicle acoustics

Year:

2024

Language:

german

Format:

ebook

Der zunehmende Automatisierungsgrad von Fahrzeugen führt zu einer Steigerung der Komfortwahrnehmung durch die Fahrzeuginsassen. Ein signifikanter Teil des Gesamtkomforts wird hierbei durch den Geräuschkomfort dargestellt. Aufgrund politischer Entscheidungen nimmt die Anzahl batterieelektrisch angetriebener Fahrzeuge erheblich zu. Im Vergleich zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren weisen batterieelektrische Fahrzeuge eine abweichende Geräuschkulisse auf. Zuvor durch den Verbrennungsmotor maskierte Störgeräuschphänomene werden hörbar und durch die Fahrzeuginsassen wahrgenommen. Störgeräusche sind einerseits durch Maßnahmen auf den Transferpfaden von der Quelle zum Empfänger reduzierbar. Erfolgt die Geräuschreduktion andererseits an der Quelle, können die Geräuschentstehungseffekte gezielt minimiert werden. Charakteristika der Quellkomponente hinsichtlich anderer Fahrzeugattribute können bei dieser Minimierung berücksichtigt werden. Hier setzt diese Arbeit an: Zum einen wird eine Methodik zur quellseitigen Störgeräuschreduktion entwickelt, die auf bestehende Fahrzeuggenerationen anwendbar und in den Entwicklungsprozess künftiger Generationen übertragbar ist. Zum anderen wird die Methodik auf das Störgeräuschphänomen Dämpferpoltern angewendet. Diesbezüglich liegt bereits eine breite Wissensbasis vor, konsistente Minderungsmaßnahmen auf Gesamtfahrzeugebene fehlen allerdings bisher. Für die Entwicklung der Methodik wird ein ganzheitlicher Ansatz verfolgt, der die Geräuschwirkkette von der Quelle bis zum Empfänger abbildet. Für jedes Segment der Wirkkette werden geeignete Analyseverfahren definiert, die eine gegenseitige Kopplung ermöglichen. Somit können die einzelnen Segmente zur Gesamtwirkkette verschaltet werden. Die definierten Bausteine beinhalten sowohl experimentelle Verfahren, die spät im Fahrzeugentwicklungsprozess anwendbar sind, als auch simulationsgestützte Methoden für die frühen Phasen des Entwicklungsprozesses. Anschließend erfolgt die Anwendung der Methodik auf das Störgeräuschphänomen Dämpferpoltern. In Fahr- und Komponentenversuchen werden zunächst Analyse- und Validierungsdaten für ein eindimensionales Dämpfermodell erstellt. Das Modell beinhaltet die aus der Literatur bekannten physikalischen Entstehungseffekte für das Polterphänomen. Eine Parametervariation mit anschließender Optimierung der Druckverhältnisse in den untersuchten Zweirohrdämpfern liefert eine auf Komponentenebene validierte Abhilfemaßnahme gegen das Störgeräuschphänomen. Die ganzheitliche Methodik ermöglicht eine Prognose der Wahrnehmbarkeit von Störgeräuschen auf Gesamtfahrzeugebene früh im Entwicklungsprozess künftiger Fahrzeuggenerationen. Somit kann das Störgeräuschphänomen Dämpferpoltern bereits frühzeitig im Fahrzeugentwicklungsprozess berücksichtigt werden.