Fraunhofer-Gesellschaft

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Entwicklung und Bau von Motorbauteilen in Metallschaum-Bauweise mit dem Ziel verbesserter akustischer Eigenschaften

 
: Lohse, C.

Zwickau, 2008, 96 S.
Zwickau, Hochschule, Dipl.-Arb., 2008
Deutsch
Diplomarbeit
Fraunhofer IWU ()
Metallschaum; Ölwanne; Aluminiumschaum; AFS-Platte; Ölpumpe; Schalldruckpegel; Schallleistungspegel; Intensität; metal foam; oilsump; aluminium foam; AFS-plate; oilpump; sound pressure level; sound power level; intensity

Abstract
Die Arbeit befasst sich mit dem Einsatz von Metallschaum in Kraftfahrzeugmotoren. Durch Experimente konnten in der Vergangenheit gute Dämpfungseigenschaften hochporöser Metalle nachgewiesen werden. Daraus resultiert die Annahme, dass der Einsatz dieser Werkstoffe an Kraftfahrzeugmotoren, durch Fertigung und Austausch bestehender Bauteile, akustisch verbesserte Eigenschaften des Antriebsaggregates erwarten lässt. Um diese Annahme experimentell zu prüfen, wurde ein Bauteil eines Motors mit großer Hüllfläche favorisiert, das gleichzeitig im Betrieb geringen Belastungen ausgesetzt ist. Die Wahl fiel dabei auf eine Ölwanne eines PKW-Ottomotors. Da keine konstruktiven Änderungen am bestehenden Versuchsfahrzeug vorgenommen werden konnten, wurden drei Varianten entworfen, die der Geometrie des Originalbauteils bestmöglich nachempfunden wurden. Nach anschließender simulativer Modalanalyse mit einem FEM-Programm und Variantenvergleich nach VDI 2225 wurde die beste Variante vollständig konstruktiv umgesetzt und aus AFS-Platten gefertigt. Im Anschluss wurden mittels Schalldruckpegelmessung im Nahfeld und Intensitätssondenmessung über einem genormten Terzspektrum die jeweiligen Schallpegel der Prototypen- und Originalwanne erfasst, ausgewertet und verglichen. Dabei konnte gezeigt werden, dass im niederfrequenten Bereich Vorteile für den Schaum zu erkennen sind, die sich jedoch nicht für den hochfrequenten Bereich bestätigt haben. Die guten Dämpfungseigenschaften konnten vor allem durch die Verringerung des Schalldruckpegels, vorwiegend hervorgerufen durch die Ölpumpe, bei niedrigen Drehzahlen nachgewiesen werden.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-84558.html