Kraftfahrzeugakustik NHV Seminar

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Kraftfahrzeugakustik – Schwingungs- und Geräuschkomfort (NVH)

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Kraftfahrzeugakustik – Schwingungs- und Geräuschkomfort (NVH)

Das Seminar startet mit den Grundlagen der Akustik. Definitionen und Kenngrößen sowie die Wahrnehmung des Menschen – wesentlicher Schwerpunkt bei der Fahrzeugauslegung – werden erläutert.

Es folgt die Vorstellung von Luft- und Körperschallsensoren sowie aktuellen Messgeräten. Die Gesetzgebung mit Vorschriften, Messverfahren, verbindlichen Pegelgrenzwerten und die Teilschallquellenanalyse sind Gegenstand des anschließenden Kapitels.

Nach diesen Grundlagen folgen, getrennt nach Antriebsstrang, Fahrwerk und Karosserie, die Erläuterung der einzelnen Schall- und Schwingungsquellen und ihrer Wirkmechanismen sowie die Vorstellung von Reduktionsmaßnahmen. Anhand von Videoaufnahmen werden speziell für den Antriebsstrang typische Geräuschphänomene vorgeführt und erläutert. Bei Fahrzeugen mit Hybrid- und Elektroantrieben treten neue, andersartige Herausforderungen hinsichtlich der Akustik auf, die ebenfalls detailliert erläutert werden.

Das abschließende Kapitel ist der Psychoakustik gewidmet. Schwerpunkte sind hier gehörrichtiges Messen, Analyse- und Bewertungsverfahren sowie das Geräuschdesign. Anhand von Geräuschbeispielen werden die Wahrnehmung der Kunden/-innen sowie Entwicklungstrends aufgezeigt.

Zum Thema

Bei der Entwicklung von Kraftfahrzeugen ist der Themenbereich Akustik von zentraler Bedeutung. Ursachen sind zum einen die vom Gesetzgeber für die Fahrzeugzulassung vorgegebenen Außengeräuschpegel. Nach Überarbeitung der entsprechenden Richtlinie stehen nun weitere Reduktionen an.

Zum anderen sind bei Fahrzeugkunden und -besitzer die Ansprüche hinsichtlich Schwingungs- und Geräuschkomfort gestiegen. Dem gerecht zu werden wird oftmals erschwert durch Zielkonflikte zwischen der Akustik und anderen Kriterien wie z. B. CO2- und Verbrauchsreduktion (effiziente Motoren, Downsizing, Downspeeding, Leichtbau). Abgesehen davon stellen Elektro- und Hybridfahrzeuge den Akustiker vor gänzlich neue Herausforderungen.

Die Lösung dieser Aufgabenstellungen erfordert von Akustikern ein fundiertes, das ganze Fahrzeug umfassendes Systemverständnis und lässt sich nur mit erheblichen Anstrengungen seitens der Fahrzeughersteller- und Zulieferindustrie erreichen.

Zielsetzung

Die Seminarteilnehmer/-innen erhalten einen umfassenden Einblick in das Themengebiet der Kraftfahrzeugakustik, wobei besonderer Wert auf eine praxisnahe Wissensvermittlung gelegt wird. Es wird ein Verständnis für fahrzeugspezifische, akustische Wirkmechanismen und die sich daraus ergebenden Abhilfemaßnahmen vermittelt, so dass die Teilnehmer/-innen über ausreichende Grundkenntnisse zur Beurteilung von Fragestellungen der Kfz-Akustik verfügen.

Teilnehmerkreis

Ingenieure/-innen und Techniker/-innen aus der Automobil- und Zulieferindustrie

Programm

Hybrid-Seminar Tag 1, 09:00 bis 17:30 Uhr

Kraftfahrzeugakustik Tag 1
- Einführung in die Thematik
- Grundlagen der Akustik
  - Vorstellung von Schallfeld- und Schallfeldparameter, Wellenformen, energetische Kenngrößen
  - Schallpegel: Herleitung, Berechnung, Beispiele
- Wahrnehmung des Menschen
  - Aufbau und Leistungsfähigkeit des Gehörs
  - Wahrnehmung von Körperschwingungen
  - System zu Attributbewertung
- Messtechnik
  - Geräte zur Messung von Luft- und Körperschall
  - Signalanalyse
  - Messräume und spezielle Prüfstandseinrichtungen
- Gesetzgebung
  - Vorschriften, Verfahren und zulässige Geräuschpegel für Kraftfahrzeuge
  - Analyse von Teilschallquellen (Messung, Simulation)

Hybrid-Seminar Tag 2, 08:30 bis 16:30 Uhr

Kraftfahrzeugakustik Tag 2
- Antriebstrang
  - VM, Getriebe und Gelenke: Ursachen und Reduktionsmöglichkeiten
  - Systemansatz Antriebstrang, typische Phänomene, Videobeispiele
- Fahrwerk
  - Reifen-Fahrbahngeräusche: Ursachen und Reduktionsmöglichkeiten
  - Bremsenphänomene: Entstehung und Verbesserungsmaßnahmen
- Karosserie
  - Strömungsgeräusche
  - Analyse von Schallquellen und -übertragung (TPA, Modalanalyse, ...)
- Psychoakustik
  - Kunststoffmesstechnik, spezielle Beurteilungsparameter, Bewertungsverfahren
  - Soundengineering, Brand Sound

Weitere Informationen entnehmen Sie dem Flyer-Download oder besuchen Sie uns im Digitalen Campus

Häufig von Teilnehmenden gestellte Fragen zum Thema 'Kraftfahrzeugakustik'

Wie hat sich die Wahrnehmung von Fahrzeuggeräuschen im Laufe der Jahre verändert, und wie hat dies die Arbeit der Akustikingenieure beeinflusst?

Kunden sind hinsichtlich der Geräusche im Fahrzeug im Laufe der Jahre zunehmend kritischer geworden => Qualitätsmerkmal. Um ein ausgewogenes Geräuschbild im Fahrzeug zu erreichen, ist somit die Anforderung an Akustikingenieure gestiegen. Abgesehen davon sind auch die gesetzlichen Forderungen bezüglich einer Reduktion der Außengeräusche von Kfz. gestiegen und werden auch noch weiter verschärft.

Welche Herausforderungen stellen sich bei der Entwicklung eines Fahrzeugs mit optimierter Akustik, insbesondere im Hinblick auf Geräuschreduzierung?

Reduktionsmaßnahmen sind immer im Zusammenhang mit anderen Aspekten wie Entwicklungs- und Herstellungskosten sowie Masseverringerung (Energieeffizienz) zu sehen. Insbesondere Leichtbaumaßnahmen sind oftmals hinsichtlich einer Geräuschreduktion kontraproduktiv.

Welche spezifischen Technologien und Innovationen werden eingesetzt, um die Geräuschentwicklung in Fahrzeugen zu minimieren?

Lässt sich so einfach nicht beantworten, da komplexer Prozess. Der umfasst startend von der Komponentenebene (Motor, Getriebe, Gelenkwelle, Reifen ...) als nächstes die Systemebene (z.B. Antriebsstrang, Fahrwerk) und schließlich die Gesamtfahrzeugebene. Insbesondere die systemübergreifenden Interdependenzen machen die Auslegung der Gesamtfahrzeugakustik anspruchsvoll. Hier kommt erschwerend hinzu, dass Fahrzeughersteller und Zulieferer an dem Prozess beteiligt sind. Schnittstellenprobleme!

Welche Auswirkungen haben die aktuellen Trends wie Elektromobilität und Hybridfahrzeuge auf die Akustik in Fahrzeugen?

Zum einen gibt es neue „akustische“ Quellen wie E-Motor und Steuergeräte, zum anderen werden mit dem „Wegfall“ des Verbrennungsmotors inkl. Abgasanlage vorhandene Geräuschquellen nicht mehr maskiert. Diese werden insbesondere im unteren Geschwindigkeitsbereich nun oftmals als störend empfunden. Zudem bietet der klassische Antrieb mit Abgasanlage insbesondere für sportliche Fahrzeuge viel mehr Gestaltungsmöglichkeiten als der Elektroantrieb. Hier ist oftmals die Entwicklung eines artificial sounds gefordert. Also insgesamt eine neue, andersartige Herausforderung für den Fahrzeugakustiker.

Wie wird die Psychoakustik in der Fahrzeugentwicklung berücksichtigt, um ein angenehmes Fahrerlebnis zu gewährleisten?

Je nach Käufererwartung (Reiselimousine/Sportfahrzeug) wird das Kfz-Geräusch mit Hilfe von Psychoakustikkriterien in der Entwicklung des Fahrzeugs gezielt berücksichtigt. Der Kunde ist somit im Entwicklungsprozess direkt eingebunden.

Inwieweit spielt die Geräuschentwicklung eines Fahrzeugs eine Rolle für die Sicherheit im Straßenverkehr?

Eigentlich nur bei störenden Geräuschen, da diese den Fahrer ablenken können. Zudem führen auch hohe Geräuschpegel zu einer schnelleren Ermüdung. Dies ist in Kfz allerdings nur selten der Fall.

Wie können Akustikmessungen und Simulationen dazu beitragen, die Fahrzeugakustik zu optimieren?

Messungen, Analysen sowie Simulationen sind zwingend benötigte Basistools für einen Kfz-Akustiker. Ohne diese ist eine Optimierung nicht denkbar.

Gibt es Unterschiede in der Akustikentwicklung zwischen Pkw, Nutzfahrzeugen und anderen Fahrzeugtypen? Wenn ja, welche?

Pkw sind hinsichtlich der Geräuschauslegung anspruchsvoller und auch differenzierter als Nfz. Bei Nfz insbesondere im Fernverkehr gilt es allerdings auch, den Arbeitsplatz akustisch angenehm zu gestalten.

Welche zukünftigen Trends und Entwicklungen erwarten Sie im Bereich der Kraftfahrzeugakustik?

Neben dem angesprochenen Ziel die Erwartungen der Kundschaft und die weiterhin verstärkte gesetzliche Forderung nach einer Reduktion der Außengeräusche zu erfüllen werden Änderungen am Gesamtfahrzeug – egal was da kommt – immer neue Auswirkungen auf die Akustik haben. Insofern bleibt das Thema auch zukünftig für die Kfz-Entwicklung wichtig.

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Referenten

Prof. Dr.-Ing. habil. Jan-Welm Biermann

studierte Maschinenbau, promovierte 1981 im Themenbereich Fahrzeug-Hybridantriebe und habilitierte sich 1988 für das Lehrgebiet Fahrzeugakustik an der RWTH Aachen. Als stellvertretender Institutsdirektor leitete und initiierte er während seiner Tätigkeit am Institut für Kraftfahrzeuge Aachen eine Vielzahl von Forschungs- und Entwicklungsarbeiten für Fahrzeughersteller und Zulieferindustrie weltweit sowie für öffentliche Auftraggeber. Das Kompaktseminar Kraftfahrzeugakustik basiert auf den langjährigen Erfahrungen aus dieser umfassenden Ingenieur- und Lehrtätigkeit.

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Informationen

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