Wesentliche Aspekte der Antriebsstrangentwicklung von Fahrzeugen sind die Abstimmung von Komfort und Akustik. Die Vermeidung des Geräuschphänomens 'Boom', das im niederfrequenten Bereich bei ca. 40 Hz bis 100 Hz auftritt, stellt dabei eine typische Aufgabenstellung und oft eine Herausforderung in der Entwicklung dar. Das Boom-Geräusch wird hauptsächlich durch die Drehungleichförmigkeiten des Motors angeregt und durch Schwingungseigenschaften im Antriebsstrang verstärkt. Deshalb ist für die Simulation von Boom die Übertragung der Anregungen aus dem Antriebsaggregat über die einzelnen Komponenten des Antriebsstranges bis zur Einleitung über die Koppelpunkte Fahrwerk zu Karosserie dynamisch richtig abzubilden. Die Motivation für diesen Beitrag bestand vor allem darin, eine möglichst verallgemeinerbare Vorgehensweise für die rechnerische Abbildung des Geräuschphänomens 'tieffrequenter Boom' zu entwickeln. Die Modellvalidierung erfolgte hierbei über einen detaillierten Messungs- und Rechnungsvergleich im Rahmen einer systematischen und strukturierten Vorgehensweise zur Modellbildung, Modellabstimmung und Parametrierung. Als Versuchsfahrzeug für die Validierung der Simulationsergebnisse diente ein VW Golf 2.0 TDI mit 4-motion Antrieb (4WD). Die Vorgehensweise für die Modellvalidierung wird erläutert. Der Modellaufbau Basismodell wird dargestellt: Subsysteme mit besonderer Relevanz für die Drehschwingungen, Subsysteme mit besonderer Relevanz für die Schwingungseinleitung in die Karosserie. Um konstante Umgebungsbedingungen ohne Störeinflüsse zu gewährleisten und aufgrund der umfangreichen Messtechnik wurden die Validierungsmessungen auf der Akustikrolle für 4WD Fahrzeuge durchgeführt. Die Validierung Achskinematik und -elastokinematik, Validierung Reifenmodell, der Aufbau elastisches MKS Modell, die Anpassung Steifigkeit Hardyscheiben Tilger, die Validierung Schlupf Haldex, die messtechnische Verifikation Elastomerlager Bereich Hinterachse werden näher erläutert. Die Ergebnisse nach schrittweiser Modellverfeinerung werden dargestellt. Für eine Bewertung des Konstruktionsstandes hinsichtlich des Geräuschphänomens 'BOOM' wurde hier ein Allrad-Antriebsstrang-Modell entwickelt. Mit Hilfe der daran vorgenommenen Untersuchungen verschiedener Modellansätze konnten Modellierungsrichtlinien identifiziert werden, die den genannten Anforderungen im Entwicklungsprozess genügen. Das erarbeitete Antriebsstrangmodell liefert somit einen Beitrag für die Erstellung weiterer Aggregat-Antriebsstrang-Kombinationen.
Modellbildung, Simulation und Validierung von "BOOM" Geräusch an einem PKW-Allrad Antriebsstrang
Modelling, simulation and validation of 'BOOM' noise in a 4 wheel drive passenger car driveline
2007
22 Seiten, 16 Bilder, 9 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Modellbildung, Simulation und Validierung von BOOM Geraeusch an einem Pkw Allrad Antriebsstrang
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