Neuer Prüfstand für Fahrzeugakustik-Tests

Für die richtige Akustik beim Fahren testen die Hersteller Automobile in verschiedenen Prüfständen – ein kompliziertes und teures Unterfangen. Jetzt vereinen Fraunhofer-Forscher im neu entwickelten "Adaptive car structure test facility" Belastungs- und hydraulische Prüfstände in einem kompakten Modell. "Wir haben die hydraulischen Prüfstände mit einem hochdynamischen Belastungsinterface erweitert und können jetzt sowohl Betriebslasten im Frequenzbereich bis zu 50 Hz als auch vibro-akustische Belastungen im Bereich von 50 bis 1.000 Hz simulieren", erklärt Michael Matthias, stellvertretender Leiter des Kompetenzcenters Mechatronik/Adaptronik am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt. Im neu entwickelten Prüfstand zeichnen die Forscher nach eigenen Angaben mit Hilfe von Sensoren zunächst die Vibrationen am Rad und im Innenraum eines Fahrzeugs auf, die beim Fahren mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Reifenprofilen auf verschiedenen Straßenbelägen entstehen. Diese Vibrationen würden anschließend in einer Datenbank archiviert, um sie im Prüfstand schnell einkoppeln zu können. Ferner würden die Räder im Prüfstand durch Elektromotoren ersetzt, die gegen die Beschleunigung des Autos arbeiten und den Widerstand durch Straßenreibung und Steigung simulieren. Die "Adaptive car structure test facility" dient den Wissenschaftlern als Entwicklungsumgebung für aktive Systeme, die Vibrationen im Fahrzeug verhindern. Sie eignet sich laut Fraunhofer-Institut aber auch für Testbetriebe bei Automobilherstellern. Bisher untersuchen die Autohersteller die Akustik der verschiedenen Automodelle und Reifen, indem die Autos in speziellen Prüfständen auf Trommeln mit einem Durchmesser von zwei bis drei Metern rollen, auf denen nebeneinander verschiedene Fahrbahnbeläge angebracht sind. Diese Prüfstände sind jedoch teuer, bei hohen Geschwindigkeiten nicht ungefährlich und benötigen viel Platz. Zudem lassen sich in den bisherigen Prüfständen die Auswirkungen von Bodenwellen und ähnlichen Erschütterungen aktuell nicht untersuchen. Dafür muss auf hydraulische Modelle zurückgegriffen werden. (stb)