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Geräusch und Pulsationsminderung an hydraulischen Komponenten und Systemen

Die Ansprüche an die akustischen Eigenschaften von Antriebssystemen wachsen ständig. Insbesondere in komfortorientierten Systemen wie Pkw gerät daher die Hydraulik unter Druck. Um ihre Konkurrenzfähigkeit gegenüber anderen Antriebskonzepten zu erhalten, bedarf es weiterer Anstrengungen zur Geräuschreduzierung. Mit diesem Themenfeld beschäftigen sich daher mehrere Mitarbeiter in mehreren Projekten am IFAS, darunter öffentlich geförderte Vorhaben wie auch Auftragsforschung für unsere Industriepartner. Die Geräuschproblematik lässt sich zumeist in die Phasen Schallentstehung, Schallübertragung und -abstrahlung unterteilen. Dabei definieren wir den Schall seinerseits als eine mechanische Schwingung in festem, flüssigem und gasförmigem Medium. Einige der derzeitigen Forschungsprojekte beschäftigen sich speziell mit dem Flüssigkeitsschall.

Vierpol - Messverfahren

In diversen Projekten wird das Pulsationsverhalten von aktiven hydraulischen Komponenten wie Pumpen aber auch das Übertragungsverhalten von passiven hydraulischen Komponenten wie Schläuchen und Resonatoren untersucht. Das IFAS besitzt hierzu insbesondere einen Prüfstand, an dem das Übertragungsverhalten von Bauteilen vermessen und in Übertragungsmatrizen gespeichert werden kann. Diese Übertragungsmatrizen können im folgenden dazu dienen, ein hydraulisches System unter Einbeziehung dieses Bauteiles in DSH-Plus zu simulieren.

Prinzip des Leistungsprüfstands

Automatischer RALA

Die Messtechnik wurde in jüngster Vergangenheit erweitert durch einen RALA, der sich automatisch an den Betriebspunkt des angeschlossenen Systems anpasst. Dadurch werden Druckpulsationsmessungen mit terminiertem Leitungsende ebenfalls bei veränderlicher Drehzahl der erregenden Pumpe möglich. Insbesondere Drehzahlhochläufe für die Pulsationsmessung von Pumpen und Motoren werden dadurch vereinfacht.



Hydraulischer Kreis mit automatischem Rala Rala eingestellt

Adaptive und aktive Pulsationsminderung

Ebenfalls werden einige Untersuchungen durchgeführt, um das Potenzial adaptiver und aktiver Pulsationsminderung auszuloten. Es wird in Zusammenarbeit mit der Firma BMW ein System aufgebaut und im aktivem hydraulischen Fahrwerk eines Fahrzeugs untersucht, welches nach dem Gegenschallprinzip funktioniert. Als auszulöschende Pulsationsquelle dient die im Fahrzeug eingesetzte Radialkolbenpumpe. Um als Quelle für die Gegenschallpulsation zu dienen, wurde ein direktgesteuertes, hochdynamisches Piezoventil am IFAS entwickelt.

Gegenschall
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