Gegenstand dieses Forschungsvorhabens ist das akustische Verhalten des Verbundsystems Verbrennungsmotor-Getriebe. Dafür wurden die Elemente der maschinenakustischen Übertragungskette rechnerisch und experimentell analysiert. Auf der Grundlage der Versuche im befeuerten Motorlauf auf einem Akustikmotorenprüfstand ist ein Simulationsmodell entwickelt worden, das das akustische Verhalten des Gesamtsystems wiedergibt. Mit Hilfe des Rechenmodells werden mögliche Optimierungsansätze im Hinblick auf die Systemproblematik erkannt und aufgezeigt. Meßtechnische Untersuchungen im befeuerten Motorenlauf zeigten, daß das akustische Verhalten der im Vorhaben verwendeten Versuchsträger deutlich vom Verbrennungsmotor geprägt ist. Dies betrifft sowohl die einzelnen quantitativen Geräuschanteile wie auch die Geräuschcharakteristik des Gesamtsystems. Bei den Geräuschanteilen beträgt der Anteil des direkten Motorgeräuschs etwa 60 % und der Anteil des motorinduzierten Getriebegeräuschs ca. 35 %. Demgegenüber ist der Anteil des direkten Getriebegeräusches und des getriebeinduzierten Motorgeräuschs mit ca. 5 % sehr klein. Entsprechend der maschinenakustischen Übertragungskette wurden Simulationsmodelle zur Berechnung der Anregungen, des Körperschallübertragungsverhaltens und des abgestrahlten Luftschalls entwickelt. Die Simulationsmodelle bilden die entsprechenden Mechanismen hinreichend genau ab. Von entscheidender Bedeutung für das Gesamtgeräusch des Versuchsträgers sind die Motoranregungen aus der Verbrennung und der Einspritzpumpendynamik. Eine Interaktion der Anregungsmechanismen von Verbrennungsmotor und Getriebe ist grundsätzlich vorhanden, ist allerdings bei diesem Versuchsträger von untergeordneter Bedeutung. Am deutlichsten beeinflussen die Gaskräfte und die dynamischen Trägheiten des Kurbeltriebs die Anregung des Getriebes. Eine signifikante Interaktion der Anregungsmechanismen zwischen der Steuerräderdynamik und der Getriebedynamik konnte nicht festgestellt werden. Anhand der Berechnung des Strukturübertragungsverhaltens zeigt sich, daß die Interaktion von Verbrennungsmotor und Getriebe bezüglich der Körperschallübertragung bei diesem Versuchsträger signifikant ist. Dabei erfolgt die Körperschallübertragung über den inneren Körperschalleitweg aus Kurbelwelle und Getriebewellen vornehmlich im niederfrequenten Bereich und über den äußeren Körperschalleitweg des Motorblocks und Getriebegehäuses im höherfrequenten Bereich. Eine Beeinflussung des Eigenschwingungsverhaltens bei Kopplung von Motor und Getriebe ist im Frequenzbereich unter 1 kHz zu erkennen. Oberhalb von 1 kHz wird bei geeignet gewählter Schnittgrenze das Eigenschwingungsverhalten der Einzelaggregate durch die Kopplungsstelle nur unwesentlich beeinflußt. Demnach können die Einzelaggregate oberhalb von 1 kHz getrennt voneinander akustisch optimiert werden. Bei der Getriebeoptimierung müssen jedoch die motorischen Anregungen berücksichtigt werden. Das Luftschallverhalten der Einzelbauteile konnte mit SYSNOISE berechnet werden. Die Berechnung des Luftschallverhaltens des Gesamtaggregats ist derzeit auf gängigen Rechenanlagen nicht praktikabel.


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    Titel :

    Motor - Getriebe - Akustik, Akustische Untersuchungen im Gesamtsystem Verbrennungsmotor - Getriebe


    Beteiligte:
    Gold, P.W. (Autor:in) / Lahey, H.P. (Autor:in) / Steffens, C. (Autor:in) / Wilhelm, M. (Autor:in) / Schilling, S. (Autor:in) / Witmajer, M. (Autor:in) / Wavrik, A. (Autor:in) / Schelenz, R. (Autor:in) / Hollenstein, M. (Autor:in) / Fechler, J. (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    1999


    Format / Umfang :

    139 Seiten, 16 Quellen


    Medientyp :

    Report


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch