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antriebstechnik 6/2015

antriebstechnik 6/2015

FVA AKTUELL E-Motive

FVA AKTUELL E-Motive NVH-Simulationsmodell Die akustischen Eigenschaften von Kraftfahrzeugen haben sich in den letzten Jahren zunehmend zu einem zentralen Gestaltungsaspekt der Fahrzeugentwickler hinsichtlich Komfort und Markenzeichen ent- Forschungsvorhaben wickelt. Durch die vermehrte Einführung FVA 682 I von Fahrzeugmodellen mit Elektroantrieb IGF-Nr. 17453 N ergeben sich derzeit Problemstellungen die über den bisherigen Erfahrungshorizont der Industrie hinausgehen. Elektrische Antriebe sind zwar inhärent leiser als Verbrennungsmotoren, jedoch wandelt sich die Charakteristik der von ihnen erzeugten akustischen Abstrahlung von den gewohnten und mittlerweile wohldesignten, tieffrequenten hin zu sehr tonalen, höherfrequenten Signalen. Diese neuen Signale liegen in einem wesentlich empfindlicheren Bereich des menschlichen Gehörs und werden im Zusammenspiel mit ihrer tonalen Zusammensetzung von den Fahrzeuginsassen als wesentlich störender wahrgenommen. Für die Automobilhersteller ergibt sich somit das Bedürfnis, auch im Bereich der Elektroantriebe eine fundierte Kenntnis über die akustisch geeignete Auslegung eines solchen Antriebes zu erlangen. Aufgrund des hohen Konkurrenzdrucks am Markt erscheint es in diesem Fall unzweckmäßig, zeitaufwändige experimentelle Studien durchzuführen. Allerdings existiert für die akustische Auslegung von elektrischen Antrieben bisher kein Simulationstool, welches eine Beurteilung von Veränderungen an der Maschine oder der Fahrzeugstruktur direkt in ihrer akustischen Auswirkung im Fahrzeuginnenraum ermöglicht. An dieser Stelle setzt das Forschungsvorhaben FVA- Nr. 682 I (17453-N1) an. Die Zielsetzung ist die Entwicklung eines integrativen Gesamtmodells zur akustischen Bewertung eines vollständig simulierten E-Motive Antriebsstrangs. Beginnend mit der Definition von Teilmodellen und entsprechenden Schnittstellen wird von den drei beteiligten Forschungsstellen im Projektzeitraum ein vollständiges Gesamtmodell erarbeitet. Die Forschungsstellen arbeiten interdisziplinär und eng verknüpft. Ausgehend von einzelnen Antriebsstrangkomponenten wie der elektrischen Maschine und dem Getriebe, welche unabhängig auf Prüfständen vermessen worden sind, können zunächst die Teilmodelle validiert werden. Die Zusammenführung dieser Komponenten auf einem Antriebsstrangprüfstand am IEM ermöglicht die Validierung des Gesamtsystems und somit die Bewertung der Interaktion verschiedener Teilmodelle. Mit dem entwickelten integrativen Simulationsmodell wurden signifikante Optimierungen zur Resonanzvermeidung bzw. zur Verminderung elektromagnetischer Anregungen durchgeführt und auralisiert. Die Ergebnisse lassen sich direkt für die Entwicklung elektrischer Antriebe verwenden. Außerdem wurden Wege aufgezeigt, wie Entwicklungsabteilungen solche Berechnungen eigenständig durchführen können. Das Forschungsziel wurde erreicht. Das IGF-Vorhaben 17453 N der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Kontakt: Dirk Arnold, Tel 069-6603-1632 Forschungsvereinigung Antriebstechnik e. V. Lyoner Str. 18, 60528 Frankfurt Tel.: 069 / 6603-1515 E-Mail: info@fva-net.de Internet: www.fva-net.de 6 antriebstechnik 6/2015

FVA AKTUELL Elastomerverträglichkeit Besuchen Sie uns: Power-Gen Europe Stand-Nr. 1L15 Bei der Entwicklung von Dichtungsmaterialien und Schmierstoffen spielt die Frage der Verträglichkeit der Materialien eine wichtige Rolle. Statische Auslagerungsprüfungen liefern dabei erste Aussagen zur Verträglichkeit einer Elastomer-Schmierstoff- Kombination. Dazu wird die Änderung der Eigenschaften Härte, Volumen, Zugfestigkeit und Bruchdehnung des Elastomers nach der Auslagerung in einem Schmierstoff ermittelt. Derzeit existiert eine Vielzahl von Normen zur Durchführung der Prüfungen. Die Prüfbedingungen und maßgebliche Parameter der Prüfapparatur sind in den internationalen Normen teilweise abweichend definiert. Diese Abweichungen zwischen den Normen ergeben sich nicht nur Forschungsvorhaben bei der Versuchsdurchführung, sondern auch bei den Ergebnissen. FVA 683 I Dies führt zu einer hohen Anzahl zu IGF-Nr. 17450 N absolvierender Prüfungen, um alle Spezifikationen zu erfüllen. In diesem Forschungsvorhaben wurden die relevanten Einflussgrößen auf das Ergebnis einer Auslagerung untersucht. Zunächst wurde die Wiederholbarkeit der Auslagerungsprüfungen ermittelt. Eine unzureichende Wiederholbarkeit zeigte sich bei bei der Änderung der Zugfestigkeit und besonders bei der Änderung der Bruchdehnung. Mit dem Ziel, relevante Einflüsse der Prüfapparatur zu klären, wurden Untersuchungen zu den Parametern Dichtheit des Prüfgefäßes und Volumen- Verhältnis durchgeführt. Untersuchungen mit kleinen Variationen der Parameter Dichtheit, z. B. mit unterschiedlichen Gefäßverschlüssen und mit Volumen-Verhältnissen von 40 bis 80, ergaben keine signifikanten Unterschiede bei den Ergebnissen der Auslagerungsprüfungen. Im Gegensatz dazu zeigten größere Variationen der Dichtheit, wie bei den Prüfungen mit offenen und verschlossenen Gefäßen, einen signifikanten Einfluss auf die Ergebnisse. Darüber hinaus wurden ausführliche Zeitverläufe für die Härte- und Volumenänderung erstellt, um die Entwicklung der Alterung zu erfassen. Die Zeitverläufe zeigen, dass Prüfungen mit einer Dauer von 168 Stunden nur eine Momentaufnahme des Alterungsvorgangs geben. Messungen mit einer Dauer von bis zu 1008 Stunden verdeutlichen die Unterschiede zwischen verschiedenen Elastomer-Schmierstoff-Kombinationen. Somit wurden im Rahmen des Projekts relevante Einflussgrößen auf die Prüfergebnisse identifiziert. Vorschläge für eine verbesserte Definition der Prüfmethodik nach ISO 6072 / ISO 1817 wurden ebenfalls ausgearbeitet. Zukünftig sollten Möglichkeiten zur Verminderung der Streuung und zur Vereinfachung der Prüfungen untersucht werden. Das IGF-Vorhaben 17450 N der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Power trifft Präzision: REINTJES Turbogetriebe Die Turbogetriebe der Baureihe RTG wurden speziell für den Einsatz in Turbinenantrieben für industrielle Anwendungen wie z. B. Kraftwerke entwickelt. Unsere Erfahrung in der Fertigung von Verdichterradsätzen kommt auch bei den neuen Turbogetrieben zum Tragen. Höchste Präzision, die bewährte REINTJES Qualität, ein effizientes Projektmanagement sowie ein optimales Preis- Leistungsverhältnis garantieren Ihre Zufriedeheit. VertrauenSieaufunserejahrzehntelangeExpertise in der Getriebetechnik - vertrauen Sie REINTJES! Auch für Ihre Anwendung fertigen wir das passende Turbogetriebe. REINTJES GmbH | Eugen-Reintjes-Straße 7 | D-31785 Hameln Tel. 0 51 51/104-0 | turbo@reintjes-gears.de | www.reintjes-gears.de antriebstechnik 6/2015 7 Antriebstechnik_90x265_Juni.indd 1 13.05.2015 09:51:09 Reintjes.indd 1 13.05.2015 13:17:47

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