Am Beispiel eines aktuellen Klimatisierungssystems werden mögliche Schwingungsprobleme erläutert und ihre Lösung, d.h. die schwingungstechnische Optimierung eines Heizungsgehäuses beschrieben. Dabei kommen verschiedene Analyseverfahren zur Anwendung. Der gestiegene Schwingungs- und Geräuschkomfort von PKW hat zu höheren schwingungstechnischen Anforderungen an Gehäuse von Klimatisierungs- und Heizungssystemen geführt. Unterschiedliche Schwingungserreger tragen zur Anregung bei. Der Verbrennungsmotor verursacht vor allem im Leerlauf Vibrationen, die über die Karosserie an das Heizungsgehäuse weitergeleitet werden. Das Gebläse wirkt als Schwingungserreger in verschiedenen Frequenzbereichen. Seine rotierende Unwucht erzeugt eine tieffrequente Sinusanregung, die im Fahrzeuginnenraum wahrnehmbar sein kann. Drehmomentschwankungen des Elektromotors sind ohne Gegenmaßnahmen als höherfrequentes Heulgeräusch hörbar. Geräusche von Stellmotoren werden auf das Kunststoffgehäuse übertragen und verstärkt. Die Luftströmungen im Innern des Gehäuses führen zu stochastischen Schwingungen von Gehäuseoberflächen. Für die schwingungstechnische Auslegung des Gehäuses bzw. die experimentelle Überprüfung der genannten Schwingungsanregungsmechanismen werden verschiedene Untersuchungsverfahren eingesetzt. Mittels CAE Strukturanalysen wird das Schwingungsverhalten bereits in der Konzeptphase analysiert und den Anforderungen entsprechend angepaßt. Experimentelle Modalanalyse kommt bei der Optimierung von Gehäuseteilbereichen zur Anwendung. Das globale Schwingungsverhalten wird im montierten Zustand auf einem Shaker untersucht und kann später mit einer Betriebsschwingungsanalyse im Fahrzeug überprüft werden. Die Analyse der genannten Schwingungsanregungen wird an einem aktuellen Klimatisierungssystem dargestellt. Konzeption, Vermeidung von Problemen und Optimierungsmaßnahmen werden erläutert.

    The continuously processing improvement of automotive noise and vibration comfort leads to stronger vibration related requirements for climate control systems. Different areas of the vehicle contribute to the vibration excitation of the HVAC system: Firstly especially at idle conditions the engine vibration is transmitted through the body into the HVAC housing. Secondly the blower acts as a vibration exciter at various fequencies. The rotating imbalance of the blower induces a low frequency sinusoidal vibration that can possibly be perceived in the passenger compartment. The oscillating torque of the blower motor excites the HVAC housing and can cause blower motor whining noise. Actuator noise is transmitted and amplified through the housing. Turbulent airflow can induce random vibration of weak areas of housing surfaces. Different analysis techniques are used for the design and the vibration analysis of the HVAC housing. During the concept phase the vibration behavior is analyzed and optimized using CAE structural analysis tools. Experimental modal analysis shows resonant frequencies and eigenmodes. Global modes are identified using a electro-dynamic shaker. A running mode analysis can help to visualize the vibration behavior in the vehicle. The aforementioned vibration excitation mechanisms are presented using a modern HVAC system as an example. The concept, ways to avoid problems and opportunities to improve the vibration behavior are explained.


    Access

    Access via TIB

    Check availability in my library

    Order at Subito €


    Export, share and cite



    Title :

    Schwingungstechnische Optimierung von PKW-Klimaanlagen


    Additional title:

    Vibrational optimization of automotive air handling units


    Contributors:
    Schillemeit, B. (author) / Matthes, M. (author) / Cucuz, S. (author)


    Publication date :

    2004


    Size :

    15 Seiten, 8 Bilder, 4 Quellen




    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    German