Elektrofahrzeuge und neue Emissions-Vorschriften führten zwar nicht zu einer rasanten Revolution im Automobilbau, entwickelten ihn aber wesentlich weiter. So verlieren Karosserien an Gewicht und intelligente Steuerungen entscheiden immer öfter über die richtige Einspritzstrategie oder sichere Fahrzeugtechnik. Diese elektronische Evolution (E-Volution) mit ihrer Fülle an Technologien verändert und verbessert das Fahrerlebnis nachhaltig. Gleichzeitig entstehen neue Herausforderungen durch neue Störquellen.

Neue Technik, neue Störquellen

Fällt der Verbrennungsmotor weg, rücken hochfrequente und schärfebehaftete Quellen in den Vordergrund. Daher rücken neben der klassischen Optimierung von Windgeräuschen und Getriebeheulen nun vermehrt Lüftergeräusche, Leistungselektronik oder Stellmotoren in den Fokus. Der Abgleich von Simulationsdaten mit gemessenen Testdaten (experimentelle Modalanalyse) ist entscheidend für die Optimierung von Spitzenprodukten. Diese detaillierten Erkenntnisse zum Schwingverhalten ermöglichen gezielte Gegenmaßnahmen bei der Konstruktion.
Teil dieser E-Volution ist also die Minimierung der Störquellen wie von Kühlventilatoren oder hochfrequenten Schwingungen des Umrichters. Dabei besteht die Brisanz der Störquelle der Leistungselektronik nicht im Schallpegel, sondern in der Schärfe des Spektrums bis in den kHz-Bereich. Monofrequente Anteile wirken sich negativ auf die psychoakustische Wahrnehmung des Fahrers aus – wir empfinden dies also unterbewusst als Stress. Laser-Doppler-Vibrometer (LDV) helfen, solche Störquellen an spannungführenden Bauteilen samt derer Übertragungswege schnell zu identifizieren, um diese dann zu umgehen.

Little Brother Is Watching You

Die immer häufiger eingesetzten Steuergeräte und -elektronik machen die Fahrzeugtechnik intelligenter, selbstständiger und intuitiver. Beispielsweise registrieren Sensoren in ESP-Systemen (Elektronische Stabilitätskontrolle) einen ungenügenden Reifen-Straßen-Kontakt oder Fehleinschätzungen des Fahrers. Doch wer überwacht diese kleinen Helfer, die unser Fahren überwachen? Um Rückrufaktionen entgegenzuwirken, ist ein tiefgehendes Verständnis für das elektrische und dynamische Verhalten der Teilsysteme erforderlich. Polytecs Messtechnik identifiziert auf solchen Platinen das Übersprechen zwischen Platinen- und Fahrzeugresonanzen oder die 3D-Bewegungen feinster Anschlussdrähte mit einem µm-feinen Laserspot.

Vom Transportmittel zum Lifestyle-Objekt

Das Automobil wurde von Anfang an auch im Hinblick auf die Bequemlichkeit kontinuierlich verbessert. Mittlerweile führen uns Navigationssysteme zielsicher durch fremde Städte. Dabei hängt der Wohlfühlfaktor des Fahrers von Feinheiten ab – Feinheiten, die oft nur Vibrometer messen können. Die Qualität eines Spitzenfabrikats drückt sich in Details aus: beim haptischen Feedback der Touchdisplays oder in der Soundqualität der Audioanlage. Denn wenn es gut klingen soll, sind Türlautsprecher entscheidend für das Audioerlebnis. Damit aber nur das schwingt, was auch schwingen soll, scannen LDV die Komponenten auf unerwünschte Resonanzen ab. Für den Ingenieur ist die Problemlösung anhand der Daten dann schnell ersichtlich: Versteifung hier, Dämmung da und Dämpfung dort sorgen dann nicht nur für puren Musikgenuss. Dieser Qualitätsanspruch unterstreicht das komplette Markenbewusstsein der führenden Hersteller. In der Evolution setzt sich bekanntlich stets das Beste durch.