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Schalldämpfer auf der Basis metallischer Hohlkugelstrukturen für Kleingeräte mit Verbrennungsmotor in Einsatzgebieten des Gartenbaus sowie der dezentralen Energieversorgung - SchallGartEn

Abschlussbericht
 
: Einsiedler, F.; Schulze, C.; Bingel, G.; Göhler, H.
: AS-MOTOR GERMANY GmbH & Co. KG, Oberrot

Oberrot, 2009, 52 S.
Reportnr.: AZ 24707-22
Deutsch
Bericht
Fraunhofer IFAM, Institutsteil Pulvermetallurgie und Verbundwerkstoffe Dresden ()

Abstract
Im Rahmen des Projektes wurde auf der Basis metallischer Hohlkugelstrukturen (MHKS) ein völlig neuartiger schallabsorbierender Werkstoff für den Einsatz in Schalldämpfern an Verbrennungsmotoren entwickelt. Es wurde gezeigt, dass dessen akustisches Verhalten durch gezielte Beeinflussung der Struktur an die entsprechende Einsatzsituation anpasst werden kann. Es wurden prototypische Schalldämpfer für Zweitakt-Rasenmäher aufgebaut und sowohl im Prüfstand als auch am Gerät ausführlich getestet. Die mit MHKS ausgerüsteten und mit Metallgestrick-Katalysator versehenen prototypischen Schalldämpfer zeigten sowohl in Untersuchungen am Prüfstand als auch am realen Gerät die Möglichkeit auf, den Schalleistungspegel gegenüber des ebenfalls mit Kat versehenen, bisher verwendeten Reflexionsschalldämpfer deutlich zu senken. Gleichzeitig konnte durch die neue Schalldämpfer-Konstruktion die Motorleistung erhöht werden. Die Einhaltung der Richtlinie 2000/14/EG wird durch die verwendung des neuen Auspuffsystemes möglich werden. Die benötigten Formteile wurden bisher größtenteils aus größeren Blöcken mechanisch herausgearbeitet. Die Near-Net-Shape- bzw. Net-Shape-Fertigung mit einem eigens hierfür angefertigten Formwerkzeug zeigte noch zu unterschiedliche Schrumpfungen und damit Deformationen während des Sinterprozesses. Hier sind noch weitere Arbeiten notwendig. Unter den bei der Katalyse im Inneren des Schalldämpfers auftretenden Temperaturen bis über 1100 Grad C zeigen die aus dem hoch oxydationsbeständigen Fe-Cr-Al-Stahl 1.4767 gefertigten Strukturen allerdings noch eine ungenügende Beständigkeit. Aus diesem Grunde wurden Untersuchungen zur Erhöhung der Oxydationsbeständigkeit durch gezielte Voroxydation (Ausbildung einer oxydischen Schutzschicht) und/oder durch Beschichtung mit einer speziellen Polymerkeramik in den Arbeitsplan aufgenommen. Diese Beschichtungs- und nachfolgenden Oxydationsversuche an Teststrukturen weisen auf eine gute Eignung der polymerkeramischen Beschichtung hin. Dieses verfahren muss im Nachgang auf größere Teile übertragen werden. Mit den beschichteten größeren Teilen werden Praxistests notwendig sein. Im weiteren Vorgehen sind insbesondere folgende Themen zu bearbeiten: Schaffung einer wärmebeständigen Struktur durch Beschichtung mit Oxydkeramik, Implementierung des Katalysators bereits während des Sinterprozess, Entwicklung eines bei Temperaturen um 1100 Grad C mechanisch stabilen Katalysators aus Metallschaum (Ablösung der bisherigen Metall-Gestricke), Entwicklung einer intelligenten, verspannbaren und oxydationsbeständigen Blech-Außenhaut an Stelle der ursprünglich geplanten thermischen Beschichtung.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-156534.html