Software

Stets ein waches Ohr für die ‚Husky‘

Um den Quellen von Geräuschemissionen auf die Spur zu kommen, nutzt der Motorradhersteller Husqvarna Motorcycles nicht nur die LMS-Software Test.Lab, sondern auch das Testlabor und Know-how von LMS im belgischen Leuven. Auf diese Weise lässt sich die jeweilige Hauptlärmquelle präzise ermitteln. Das ist die Voraussetzung dafür, sich bei zukünftigen Motorrad-Modellen bei der Geräuschemission auf die richtigen Komponenten zu konzentrieren und spart viel Entwicklungsarbeit.
Für die ausgiebige Analyse der Geräuschemissionen wurden im LMS-Labor im belgischen Leuven umfangreiche Tests ausgeführt. Im reflexionsarmen Raum zeichnen auf dem Rollenprüfstand beispielsweise mehr als 20 Mikrofone die jeweiligen Geräuschpegel auf.

2007 wurde der in Schweden gegründete Motorradhersteller Husqvarna Motorcycles – in Rennkreisen ‚Husky‘ genannt – von der BMW Group übernommen. Das bedeutete einen Umzug in neue Räumlichkeiten zu MV Augusta in Italien, wo die Marke nun zu Hause ist. Hier fertigt man sowohl Motorräder für den Massenmarkt als auch maßgefertigte Geländerennmodelle. Verbunden mit dem Standortwechsel war ein nagelneues Datenerfassungs- und Analysesystem des belgischen Anbieters LMS. Die Husqvarna-Ingenieure können mit der Test.Lab-Software Analysen umfassender und flexibler durchführen, genannt seien beispielsweise die Ursachenermittlung mit Hilfe der Transferpfadanalyse (TPA) sowie die Drehschwingungsanalyse. Zu den ersten Tätigkeiten mit dem neuen Tool zählte auch das Ermitteln von Vergleichsdaten für Vibrationspegel.

„Die Software ist sehr benutzerfreundlich und trotzdem leistungsstark genug, um die Geräuschemissionsprobleme, die wir lösen wollen, zu analysieren“, berichtet Alessandro Mantovani, Maschinenbauingenieur bei Husqvarna Motorcycles. „Ein weiterer entscheidender Faktor, der für LMS Test.Lab sprach, war, dass ich bereits mit LMS Engineering Services zusammengearbeitet hatte.“ Dadurch habe bereits eine gute kooperative Arbeitsbeziehung bestanden. „Ich sehe LMS deswegen als potenziell langfristigen Partner, der uns mit seinem Know-how – auch in Bezug auf den Bereich Methodik und Produktentwicklung – weiter voranbringen wird.“ Zumal Husqvarna zukünftig immer präzisere und genauere Analysekapazitäten benötigt. Neben der Software spielt dabei auch die gleichermaßen flexible wie mobile LMS-Scadas-Recorder-Hardware eine Rolle.

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Geräuschvorschriften müssen erfüllt werden

Auch auf den Engineering-Service von LMS greifen die Italiener gern zurück. Denn das Unternehmen beschäftigt selbst nur rund 250 Mitarbeiter. „Wir sind zwar wie eine Familie – vor allem auch deswegen, weil wir immer in den Motorsport mit einbezogen sind –“, erläutert Mantovani, doch könne man Unterstützung gerade bei der Analyse der Geräuscheigenschaften der Motorräder gut gebrauchen. „Denn in dem Maße, wie der Wettbewerb härter wird und die Vorschriften schärfer, müssen wir neue Technologien nutzen, um die Qualität und Wettbewerbsfähigkeit unserer Produkte ständig zu verbessern.“

Eine Aufgabe umfasste beispielsweise den Test von zwei Motorrädern, die beide Schwierigkeiten hatten, die neuen Geräuschemissionsvorschriften zu erfüllen. Die eine Maschine war der Prototyp eines Spezialrennmotorrades, die andere das Straßenäquivalent – und bereits in Produktion. Um die Vorschriften zu erfüllen, musste das Rennmotorrad den Geräuschtest der FIM (Fédération Internationale de Motocyclisme) bestehen. Das ist ein Test im Stand, bei dem das Motorrad im Leerlauf auf einem Ständer befestigt und ein Mikrofon 50 cm hinter dem Auspuff platziert wird. Straßenmotorräder müssen hingegen einen Vorbeifahrgeräuschtest bestehen, bevor sie für die Nutzung im Straßenverkehr zugelassen werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass das Bestehen des Genehmigungsverfahrens an sich kein Problem darstellt – sehr wohl jedoch das Bestehen unter Aufrechterhaltung der hohen Motorleistung. Vor allem aber ist es nicht zielführend, das Problem lösen zu wollen, bevor nicht die Quelle des kritischen Geräuschphänomens vollständig verstanden wurde.

Husqvarna schickte für die Versuche beide Motorräder zum Testzentrum von LMS nach Leuven, wo mit ihnen ein Test zur Bewertung der akustischen Quellen (Acoustic Source Quantification – ASQ) durchgeführt wurde. Dieser ASQ-Test besteht aus zwei Stufen:

Messung des Betriebsgeräusches, wobei die Renn- oder Fahrgeräusch-Tests nachgebildet und das generierte Geräusch gemessen wird.

Frequenzgangfunktions-Messungen (Frequency Response Function – FRF), bei denen eine so genannte Volumenschallquelle an den wichtigsten Geräuschquellen der Motorräder angebracht wird, um mit Mikrofonen den Schalldruck durch das kalibrierte Geräusch aus den jeweiligen Quellen zu erfassen.

Die Motorräder wurden im reflexionsarmen Raum von LMS auf dem Rollenprüfstand zur Reproduktion der Straßenverhältnisse installiert. Mehr als 20 Mikrofone waren dort um die einzelnen Motorradelemente angeordnet, um die jeweiligen Geräuschpegel aufzuzeichnen. Zu den untersuchten Elementen gehörten Motor, Getriebe, Ansaugstutzen, Auspuff und Hinterreifen. Anschließend ließen sich die Ergebnisse in Form der Betriebs- und FRF-Daten mit den ASQ-Funktionalitäten der Test.Lab-Software kombinieren, um auf diese Weise die Geräuschbeiträge der jeweiligen möglichen Quellen zu bestimmen.

Aus allen gesammelten Daten wurde auf diese Weise eine Rangliste der am meisten Geräusch verursachenden Elemente der beiden Motorräder erstellt. Damit konnte LMS bei jedem der Tests die Hauptlärmquelle präzise benennen. Obwohl Husqvarna bereits ahnte, was die ‚störenden‘ Quellen möglicherweise sein könnten, war es dennoch notwendig, die genaue Ursache der Lärmemissionen zu bestimmen.

„Wir selbst hätten die Geräuschquellen nicht sicher feststellen können, dazu fehlten sowohl die Geräte als auch das Know-how“, so Alessandro Mantovani abschließend. Auf Basis der zusammen mit LMS gewonnenen Ergebnisse und Erkenntnisse könne man sich jetzt bei zukünftigen Motorrad-Modellen bei der Geräuschemission auf die richtigen Komponenten konzentrieren und dadurch viel Entwicklungsarbeit sparen – mit erheblichen Vorteilen hinsichtlich Zeit und Kosten. „Darüber hinaus können wir LMS Test.Lab auch für die Akustik verwenden; denn wenn wir ein Mehrzwecksystem auswählen, vermeiden wir damit Investitionen in viele verschiedene Systeme und haben so den Vorteil der einfachen Nutzung sowie der Effizienz eines einzigen Software-Tools für alle Anwendungen.“ Auf jeden Fall freut man sich auf eine viele Jahre andauernde Kooperation mit LMS. Themen sind vorhanden. „Vielleicht gibt es sogar die Möglichkeit, zusammen an der Optimierung fluiddynamischer Prozesse zu arbeiten.“ -co-

LMS Deutschland GmbH, München Tel. 089/548495-10, http://www.lmsdeutschland.de

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