Mehr Komfort ins Fahrzeug - Aktive Motorlagerung reduziert Vibrationen
Meldung von: Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF - 17.06.2013 14:57 Uhr
Den verantwortlichen Pressekontakt, für den Inhalt der Meldung, finden Sie unter der Meldung bei Pressekontakt.
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Piezoelektrische Aktuatoren mit mehr Potenzial
Die statisch wirkenden Lasten können bei Lagern die dynamische Last um GröÂßenordnungen übersteigen, sie verursachen jedoch keinen Schwingungseintrag in das Fahrzeug. Eine auf die statische Belastung ausgelegte Aktuatorik ist demnach zur Kompensation der dynamischen Kräfte deutlich überdimensioniert und erfordert einen unnötig hohen Leistungsbedarf. Die am Fraunhofer LBF entwickelte Lagerung basiert auf einer neuartigen Topologie, die die Aktuatorik von statisch wirkenden Kräften entÂkoppelt, so dass die Anforderungen an diese sinken und die Lagerung einen besonders niedrigen Leistungsbedarf aufweist.
Die neu entwickelte Motorlagerung zeichnet sich durch zwei getrennte Kraftpfade aus. Ein Kraftpfad überträgt hierbei die statisch wirkenden Lastanteile, während der zweite Pfad über einen viskosen Dämpfer von diesen entkoppelt wird und nur die dynamiÂschen Anteile wirksam werden lässt. Dies reduziert die Anforderungen an die DimensionieÂrung der Aktuatorik und die für die Ansteuerung erforderliche Leistungselektronik.
Ein Regelalgorithmus berechnet dabei das Ansteuersignal für den integrierten Piezo-aktuator, basierend auf der aktuellen Motordrehzahl und der KarosseriebeschleuÂnigung an der Lagerposition bzw. dem Schalldruck in der Fahrgastzelle. Messergebnisse zeigen, dass die Beschleunigungswerte der dominierenden 2. Motorordnung frequenzabhängig um bis zu 20 dB reduziert werden können. Bei der Reduktion des Schalldruckpegels werden Werte von bis zu 10 dB erreicht.
Für Aufgabenstellungen im Bereich der Schwingungstechnik ist das Fraunhofer LBF Ansprechpartner und bietet sowohl passive als auch aktive Lösungen an. Sollte der Einsatz passiver Maßnahmen unzureichend sein, besteht die Möglichkeit, diese durch aktive Maßnahmen zu ergänzen oder zu ersetzen. In Fahrzeugen lässt sich beispielsweise der Komfort steigern, indem die vorhandene passive Motorlagerung durch eine aktive ersetzt wird.
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=== Komfortsteigerung durch Nachrüsten eines aktiven Motorlagers. (Bild) ===
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Firmenbeschreibung:Das Fraunhofer LBF unter Leitung von Professor Holger Hanselka entwickelt, bewertet und realisiert im Kundenauftrag maßgeschneiderte Lösungen für maschinenbauliche Komponenten und Systeme, vor allem für sicherheitsrelevante Bauteile und Systeme. Der Leichtbau steht dabei im Zentrum der Überlegungen. Neben der Bewertung und optimierten Auslegung passiver mechanischer Strukturen werden aktive, mechatronisch-adaptronische Funktionseinheiten entwickelt und proto-typisch umgesetzt. Parallel werden entsprechende numerische sowie experimentelle Methoden und Prüftechniken vorausschauend weiterentwickelt. Die Auftraggeber kommen aus dem Automobil- und Nutzfahrzeugbau, der Schienenverkehrstechnik, dem Schiffbau, der Luftfahrt, dem Maschinen- und Anlagenbau, der Energietechnik, der Elektrotechnik, dem Bauwesen, der Medizintechnik, der chemischen Industrie und weiteren Branchen. Sie profitieren von ausgewiesener Expertise der rund 500 Mitarbeiter und modernste Technologie auf mehr als 11 560 Quadratmeter Labor- und Versuchsfläche an den Standorten Bartningstraße und Schlossgartenstraße.
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