Automobil-Meßtechnik: Band A: Akustik

ISBN-13: 9783642844461 / Niemiecki / Miękka / 2011 / 285 str.

Horst Klingenberg

Opis

Das vierbandige Werk behandelt in voller Breite die Messtechnik in der Forschung und Entwicklung der Automobilindustrie. Der Autor kann dabei auf langjahrige Erfahrungen als Leiter der Messtechnik-Abteilung des grossten deutschen Automobilherstellers zuruckgreifen. Die einzelnen Bande beschaftigen sich mit den Messverfahren der Kraftfahrzeugentwicklung, insbesondere mit der Akustik (Band A) und der Optik (Band B). Neben den klassischen Standard-Methoden werden moderne Verfahren (Laser etc.) erlautert. Des weiteren widmet sich der Autor den Abgasmessverfahren (Band C) und den Messmethoden in der Fahrzeugsicherheitstechnik (Band D). Obgleich die Bande die fur die Fahrzeugentwicklung relevante Messtechnik zum Thema haben, kann das Gesamtwerk als wichtiges Hand- und Lehrbuch der allgemeinen Messtechnik angesehen werden, da viele auch fur andere Gebiete der Technik verwendbare Verfahren enthalten sind."

Spis treści

Inhaltsübersicht.- 1 Übersicht.- 1.1 Einleitung.- 1.2 Einführung in die „Fahrzeug-Akustik“.- 1.3 Inhalt des Bandes.- 2 Physikalische Grundlagen.- 2.1 Schallgrößen.- 2.1.1 Schalldruck p~.- 2.1.2 Deformation $$\vec s$$.- 2.1.3 Schallwechseldiehte p~.- 2.1.4 Schallschnelle $$\vec \upsilon $$.- 2.1.5 Schallgeschwindigkeit c.- 2.1.6 Frequenz f und Wellenlänge ?.- 2.1.7 Schallfluß q.- 2.1.8 Schallintensität $$\vec I$$.- 2.1.9 Schalleistung P.- 2.2 Logarithmierte Größenverhältnisse.- 2.2.1 Definition des Pegels.- 2.2.2 Schalldruckpegel Lp.- 2.2.3 Schallschnellepegel Lv.- 2.2.4 Schallintensitätspegel LI.- 2.2.5 Schalleistungspegel Lp.- 2.2.6 Mittelungspegel Lm.- 2.2.7 Gleitend exponentiell gemittelter Pege.- 2.2.8 Energetische Pegeladdition und Pegelsubstraktion.- 2.2.9 Pegeldifferenz und Pegelabstand.- 2.3 Wellengleichungen in Luft.- 2.3.1 Ableitung der Wellengleichung.- 2.3.2 Eindimensionale Lösung.- 2.3.3 Ausbreitung in porösen Stoffen.- 2.3.4 Stehende Wellen.- 2.4 Wellengleichungen in festen Körpern.- 2.4.1 Beschreibung der Wellengleichung.- 2.4.2 Lösungen der Wellengleichung.- 2.4.3 Stehende Wellen.- 2.5 Schallabstrahlung in Luft.- 2.5.1 Allgemeines.- 2.5.2 Kugelstrahler 0. Ordnung, Monopolstrahler.- 2.5.3 Kugelstrahler 1. Ordnung, Dipolstrahler.- 2.5.4 Kugelstrahler 2. Ordnung, Quadrupolstrahler.- 2.5.5 Verminderung der Schallabstrahlung, hydrodynamischer Kurzschluß.- 2.6 Schallreflexion und Schalltransmission.- 2.6.1 Impedanzen.- 2.6.2 Wichtige Größen bei Reflexion und Transmission ebener Wellen.- 2.6.3 Schalldämm-Maß R.- 2.6.4 Massegesetz der Luftschalldämmung.- 2.7 Signalanalyse.- 2.7.1 Fourier-Analyse.- 2.7.2 Energie- und Leistungsdichte.- 2.7.3 Übertragungsfunktion.- 2.7.4 Korrelationsanalyse.- 2.7.5 Frequenzintervallmaße.- 3 Schallwahrnehmung des Menschen.- 3.1 Gehör.- 3.2 Hörfeld.- 3.3 Verdeckung.- 3.4 Lautstärke.- 3.4.1 Lautstärkepegel Ls, Definition des phon.- 3.4.2 A-Bewertung.- 3.5 Lautheit, Zwicker-Verfahren.- 4 Geräuschquellen des Fahrzeugs.- 4.1 Wichtige Geräuschquellen und Schallausbreitung.- 4.2 Motorgeräusche und ihre Ursachen.- 4.2.1 Übersicht.- 4.2.2 Verbrennungsgeräusch.- 4.2.3 Gaskräfte.- 4.2.4 Massenkräfte am Kurbeltrieb.- 4.2.5 Kinematik und Dynamik beim Ein-Zylinder-Motor.- 4.2.6 Oszillierende Massenkräfte bei Mehrzylindermotoren.- 4.2.7 Massendrehmoment.- 4.2.8 Inneres Biegemoment.- 4.3 Getriebegeräusche.- 4.4 Geräusche des Kühler-Lüfter-Systems.- 4.5 Geräusche der Abgasanlage.- 4.6 Geräusche von Reifen und Fahrbahn.- 4.6.1 Allgemeines.- 4.6.2 Reifensch wingujigen.- 4.6.3 Luftverdrängung.- 4.6.4 Gleitvorgänge.- 4.6.5 Einfluß der Raddrehzahl auf das Rollgeräusch.- 4.7 Windgeräusche.- 5 Schalldämpfung und Schalldämmung im Fahrzeug.- 5.1 Allgemeines.- 5.2 Maßnahmen am Fahrzeug.- 5.3 Dämmung der Motoraußengeräusche durch Kapselung.- 5.4 Dämmung durch Motorlager.- 5.4.1 Grundlagen.- 5.4.2 Aktive Körperschallkompensation.- 5.5 Dämmung der Abgasanlage.- 5.5.1 Einfügungsdämm-Maß.- 5.5.2 Leitungsresonanzen.- 5.5.3 Dimensionierung.- 5.6 Dämmung des Ansaugsystems.- 6 Meßgeräte und Meßsysteme.- 6.1 Mikrofon.- 6.1.1 Beschreibung.- 6.1.2 Kalibrierung.- 6.2 Beschleunigungsaufnehmer.- 6.3 Schallpegel-Meßgerät (Schallpegelmesser).- 6.4 Echtzeit-Terz/Oktav-Analysator.- 6.5 Rechner-System zur Echtzeitanalyse (ACORA).- 6.6 Terz-Pegel-über-Drehzahl-Meßsystem (TPUED).- 6.7 Schmalband-Frequenzanalysator.- 6.8 Zweikanal-FFT-Analysator.- 6.9 Vierkanal-Analyse-Rechner-System.- 6.9.1 Beschreibung.- 6.9.2 Signaturanalyse als Anwendungsbeispiel.- 6.10 Digitaler Vielkanal-Analysator (DIVIKAN).- 6.10.1 Beschreibung.- 6.10.2 Hardwarekonzept.- 6.10.3 Softwarekonzept.- 6.11 Innengeräusch-Analysegerät für Straßen-Meßfahrten.- 6.12 Fahrzeugtaugliches Geräusch-Meßgerät.- 6.12.1 Anforderungen.- 6.12.2 Meßgerät.- 6.12.3 Anwendungsbeispiel.- 6.13 Anforderungen an ein Universalmeßgerät.- 7 Meßräume und Anwendungsbeispiele.- 7.1 Reflexionsarmer Raum (Freifeldraum).- 7.1.1 Raumbeschreibung.- 7.1.2 Rundumgeräuschmessung am Motor.- 7.1.3 Hüllflächenverfahren.- 7.1.4 Messungen an der Abgasanlage.- 7.1.5 Messungen am Lüfter.- 7.2 Schallharter Raum (Hallraum).- 7.2.1 Raumbeschreibung.- 7.2.2 Schalleistungsmessung mittels Hallraumverfahren.- 7.2.3 Detailuntersuchungen am Motor.- 8 Prüfvorrichtungen.- 8.1 Prüfstand für luftschalldämmende Bauteile.- 8.2 Prüfstand zum Messen der Luftschalldämmung und -dämpfung.- 8.3 Aufbau zur Messung der Körperschalldämpfung.- 8.3.1 Biegeschwing-Prüfanordnung.- 8.3.2 Verlustfaktor d.- 8.3.3 Durchführung der Messungen.- 8.4 Kundtsches Rohr.- 8.5 Lagerprüfstand.- 8.6 Messung der Auflagerkräfte.- 8.7 Aufbau für Getriebemessungen.- 8.8 Schallintensitäts-Messung mittels Doppelmikrofon.- 8.9 Schallabstrahlung von Teilflächen des Motors.- 9 Innengeräusch-Untersuchungen.- 9.1 Genormtes Innengeräuschmeßverfahren.- 9.1.1 Normung der Mikrofonposition.- 9.1.2 Umgebungsbedingungen für Messungen bei Fahrt auf der Straße.- 9.1.3 Anforderungen an Meßgeräte.- 9.2 Identifizieren von Geräuschquellen.- 9.3 Experimentelle Schallweganalyse.- 9.4 Rechnergestützte Schallweganalyse.- 9.5 Pegel der Ordnungen der Motoranregung als Funktion der Drehzahl.- 9.6 Messen des Pegels über der Drehzahl.- 9.7 Modalanalyse.- 9.7.1 Grundlagen.- 9.7.2 Meßverfahren.- 9.7.3 Ergebnisse typischer Anwendungen.- 9.8 Bewegungsformanalyse.- 9.9 Ermittlung der Biegelinien eines Motors.- 9.10 Messung stehender Wellen im Fahrgastraum.- 9.11 Simulation der Luftschallübertragung.- 9.12 Simulation der Schallabstrahlung schwingender Blechpartien der Karosserie.- 9.13 Interferenz-Effekte.- 9.14 Zusammenfassung und Ausblick zum Innengeräusch.- 10 Außengeräusch-Untersuchungen.- 10.1 Gesetzgebung.- 10.2 Gesetzlich vorgeschriebenes Prüfverfahren.- 10.2.1 Prüfvorschrift.- 10.2.2 Fehlereinflüsse bei der Außengeräuschmessung.- 10.2.3 Wahrscheinlichkeit für das Bestehen einer Prüfung.- 10.3 Vorschlag für eine neue Bewertung beim Außengeräusch- Prüfverfahren.- 10.4 Standgeräusch-Meßverfahren.- 10.5 Außengeräusch-Meßverfahren für Entwicklungszwecke.- 10.5.1 Allgemeines.- 10.5.2 Meßsystem.- 10.5.3 Weitere Anwendungen des Meßverfahrens.- 10.6 Außengeräusch beim gekapselten Fahrzeug.- 10.7 Einfluß von Bodenreflexionen bei ISO-Vorbeifahrt.- 10.8 Außengeräuschmessung in Reifennähe bei Fahrt auf Rollenprüfstand..- 10.9 Außengeräuschmessung in Reifennähe bei Straßenfahrt.- 10.10 Zusammenfassung und Ausblick zum Außengeräusch.- Sachwortverzeichnis.