Industrielle Messtechnik

Ein offenes Ohr für Kolbenqualität

30.04.2010 | Redakteur: Karl-Ullrich Höltkemeier

Aus der Summe der Motorengeräusche können mit siVision die Kolbengeräusche herausgefiltert werden und erleichtern so die Serien- und Vorserienentwicklung dieser Motorkomponenten. Bilder: Soundtec

Ob Produktentwicklung, Qualitätskontrolle oder Fehlersuche – bei KS Kolbenschmidt Pierburg wird in der Kolbenentwicklung das akustische Analysetool siVision von Soundtec eingesetzt. Mit einfach zu realisierenden Luftschallaufnahmen und der anschließenden Analyse mit siVision lassen sich bereits Aussagen über die Qualität neuer Prototypen treffen. Zudem dient die Software auch im Kundengespräch zum Visualisieren und akustischen Verdeutlichen von Produktverbesserungen.

Die aktuelle und zukünftige Motorentechnik sowie neue Kraftstoffkonzepte erfordern auch in der Kolbentechnik stetige Neu- und Weiterentwicklungen. So spielen die Faktoren Leistungsfähigkeit, Belastbarkeit, Verbrauchs- und Emissionsreduzierung, Kolbenkühlung und geringe Geräuschentwicklung eine immer größere Rolle. Daher betreibt der Geschäftsbereich KS Kolbenschmidt der Kolbenschmidt Pierburg AG in seinem Stammwerk ein Motorenprüffeld mit zehn Funktions- und Dauerlaufprüfständen von 100 bis 700 kW Bremsleistung.

Zusätzlich existiert dort eine Kaltstartzelle und ein schallarmer Raum, indem seit mehreren Jahren die siVision-Software zum Einsatz kommt. Da die Entwicklungs-Ingenieure bei Kolbenschmidt stetig nach neuartigen Lösungen in der Kolbentechnik forschen, werden auch innovative Messtechniken wie Hochgeschwindigkeitskameras, Temperaturverteilungs-Messsysteme oder eben die akustische Analysesoftware siVision verwendet.

Störquellen lassen sich akustisch aufspüren

Die Sekundärbewegung eines laufenden Kolbens erzeugt fast immer typische Geräusche. Diese werden aber meist durch dominantere Schallemissionen teilweise oder in Gänze überdeckt. Um die „Misstöne“ und Geräusche dennoch nachweisen zu können, wird per Mikrofon das Motorengeräusch aufgenommen und von der siVision-Software selbsttätig analysiert und in seine einzelnen Komponenten wie Töne, Modulationen und Rauschen zerlegt. Die automatisch gehörgerecht bewerteten und übersichtlich visualisierten Geräuschkomponenten lassen sich dann nahezu beliebig filtern, unterdrücken oder verstärken und ausgeben. Dies gilt erstmals sogar für Modulationen im stochastischen, also zufälligen, unregelmäßigen Anteil des Geräuschs.

Dabei kommt es den Konstrukteuren von KS Kolbenschmidt bei der Geräuschbewertung, so Versuchsingenieur Andreas Freudenberg, „weniger auf die tonalen Komponenten, sondern besonders auf die Modulationen an.“ Da das Analysetool auch für Modulationen ausgefeilte Filtertechniken besitzt und psychoakustische Effekte berücksichtigt, ist die innovative Software einfachen herkömmlichen Methoden weit überlegen. So ist mit siVision beispielsweise zum ersten Mal eine getrennte Filterung von Störung und Hintergrund möglich. (Mehr Infos nach dem Umblättern)

 

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