NVH-Testing in Zeiten des Technologiewandels

Abstract

In addition to new drive concepts, the technological transformation within the mobility sector also requires corresponding high-performance test facilities as an efficient development tool. In order to take account to the possible drive technologies, it is advisable to use the wheels as an interface between the drive system and the test bench. Thereby when designing a new NVH single-axle drive train test bench, the focus can be placed on safety and optimized acoustic decoupling, regardless of the test object. On the new NVH single-axle powertrain test bench, except purely electric drives can also be used to test axles powered by combustion engines and all types of hybrid power-trains. For this purpose, the test cell has a lower limit frequency of 125 Hz as well as the necessary fuel supply, exhaust gas extraction and appropriate room ventilation. Specially designed, self-supporting shaft assemblies within the fully anechoic test cell prevent possible transmission of structure-borne noise between the wheel machines, which are mounted separately outside the test cell, and the test object foundation. Manually moveable bearing blocks make it possible to cover track widths from the smallest car to light commercial vehicles without having to compromise on the quality of the airborne noise measurement. Furthermore, regarding to the safety concept, an instructed user is able to enter the test cell at low speeds and torques and thus get an individual noise impression of the test objects. Fully variable networking of the test bench, including the technical rooms, and a concentration of the communication standards on EtherCAT and CAN enable efficient execution even with complex regulation and control tasks. Last but not least, a solid mechanical concept combined with modern automation software and an efficient application interface enables the user to examine even complex systems in a reproducible and high-quality manner with regard to all NVH issues.

Die technologische Transformation innerhalb des Mobilitätssektors erfordert neben neuen Antriebskonzepten auch entsprechende leistungsfähige Prüfeinrichtungen als effizientes Entwicklungswerkzeug. Um dem breiter werdenden Spektrum an möglichen Antriebstechnologien gerecht zu werden, empfiehlt es sich, die Räder als Schnittstelle zwischen Antriebssystem und Prüfstand zu nutzen. Dadurch kann der Fokus bei der Konzeption eines neuen NVH-Einachs-Antriebsstrangprüfstand unabhängig vom Prüfobjekt auf Sicherheit und eine optimierte akustische Entkoppelung gelegt werden. Auf dem neuen NVH-Einachs-Antriebsstrangprüfstand können neben rein elektrischen Antrieben auch durch Verbrennungsmotoren angetriebene Achsen sowie alle Arten von hybriden Antriebssträngen untersucht werden. Hierfür besitzt die Prüfzelle eine untere Grenzfrequenz von 125 Hz, die notwendige Kraftstoffversorgung, Abgasabsaugung und eine entsprechende Raumlüftung. Speziell konstruierte, freitragende Wellenstränge, innerhalb der vollreflexionsarmen Prüfzelle, verhindern hierbei eine mögliche Körperschallübertragung zwischen den außerhalb der Prüfzelle separat gelagerten Radmaschinen und dem Prüflingsfundament. Manuell verschiebbare Lagerböcke erlauben es, Spurweiten beginnend vom Kleinstwagen bis hin zu leichten Nutzfahrzeugen abzudecken, ohne dabei Abstriche bei der Qualität der Luftschallmessung machen zu müssen. Weiterhin ist es durch ein ausgeklügeltes Sicherheitskonzept einem unterwiesenen Nutzer möglich, bei niedrigen Drehzahlen und Momenten die Prüfzelle zu betreten und sich dadurch einen individuellen Geräuscheindruck von den Prüfobjekten zu verschaffen. Eine vollvariable Vernetzung des Prüfstands inklusive der Technikräume sowie eine Konzentration der Kommunikationsstandards auf EtherCAT und CAN ermöglicht auch bei komplexen Regelungs- und Steuerungsaufgaben eine effiziente Durchführung. Nicht zuletzt wird der Nutzer durch ein solides, mechanisches Konzept kombiniert mit moderner Automatisierungssoftware und einer effizienten Applikationsschnittstelle befähigt, auch komplexe Systeme reproduzierbar und hinsichtlich aller NVH-Belange qualitativ hochwertig zu untersuchen.