Der Pionier der Schwingungsmesstechnik für E-Mobilität ist nun noch smarter
Schwingungsmesstechnik für E-Mobilität
- 13.01.2025
Leise, aber noch nicht leise genug
Fahrzeuge mit Elektromotor erzeugen deutlich weniger mechanische Geräusche als solche mit Verbrennungsmotor. Diese Geräuschreduktion ist einerseits sehr willkommen, führt andererseits jedoch dazu, dass akustische Auffälligkeiten wahrnehmbar sind, die zuvor im allgemeinen Motorenlärm untergingen.Zum Beispiel verursachen elektromagnetische Effekte und rotierende Teile von E-Motoren Schwingungen, die unerwünschte Geräusche nach sich ziehen. Nicht nur das: Auch die Leistung und Lebensdauer der Motoren kann durch Vibrationen, die durch den Wechsel von Magnetfeldern entstehen, herabgesetzt sein.
Ähnliche Vibrationen betreffen Batteriegehäuse, die zentralen und empfindlichen Bauteile eines Elektrofahrzeugs. Sind sie Resonanzen ausgesetzt, führt dies sowohl zu erhöhtem Lärm, ergo weniger akustischen Komfort, als auch zu strukturellen Schwächen, die langfristig die Sicherheit und Lebensdauer der Batterie beeinträchtigen.
Nicht zuletzt verursachen aerodynamische Strömungen Lärm. Turbulenzen um Elektrofahrzeuge erzeugen Vibrationen an Bauteilen, die ihrerseits Schallwellen emittieren. Von Fahrern und Insassen werden diese häufig als unangenehm empfunden, man denke an starke Windgeräusche. Immer strengere Emissionsvorschriften sollen dem Abhilfe schaffen und zu lärmmindernden Konstruktionen führen.
Ob Motor, Batteriegehäuse oder Außenkonstruktion: Zur Reduktion von Vibrationen und Lärm ist stets eine Schwingungsoptimierung notwendig. Durch exakte Diagnose lassen sich Störquellen identifizieren und beseitigen, bevor sie den Fahrkomfort beeinträchtigen und die Anforderungen an geräuscharme Fahrzeuge unterlaufen.
Die Vorteile der optischen Schwingungsmessung
Die Technologie der Wahl sind dabei Laser-Doppler-Vibrometer. Mit ihnen können mechanische Vibrationen mittels optischer Schwingungsmessung sichtbar gemacht werden – und zwar berührungslos. Sie sind damit für nahezu alle Arten von Oberflächen einsetzbar, unabhängig von deren Lage, Temperatur und Farbe. Selbst verbaute, glühende oder tiefschwarze Objekte können problemlos gemessen werden.
Ein führender Entwickler und Hersteller von Laser-Doppler-Vibrometern ist die Optomet GmbH mit Hauptsitz in Darmstadt. Das 2004 von den Diplom-Ingenieuren Dirk Günther und Qian Liu gegründete und bis heute gemeinsam geführte Unternehmen produziert modernste Messtechnik zur Schwingungsanalyse, die den höchsten Ansprüchen in Industrie und Forschung genügt. Laser-Doppler-Vibrometer der Firma erfassen Bewegungen, ohne die Komponenten zu berühren und damit zu beeinflussen. Mit ihnen lassen sich selbst kleinste Schwingungen in Echtzeit analysieren, auch komplexe Bauteile wie Elektromotoren und Batteriegehäuse. Mit der 2024 eingeführten SMART-Serie führt Optomet die Technik nun auf ganz neue Höhen.
Dank smarter Schwingungsmesstechnik wird E-Mobilität noch komfortabler
Ingenieuren und Forschern bietet dieser integrale Ansatz die Möglichkeit, maßgeschneiderte Schwingungsanalysen durchzuführen, von der Laser-Doppler-Messung eines einzelnen Bauteils über den 3D-Scan bis zum Fahrzeugtest im Windkanal. Bei Bedarf kann Komponente für Komponente hinzugeschaltet werden, bis zum Komplettsystem.
Obwohl Vibrometer der SMART-Serie viele Funktionen abdecken, für die herkömmlicherweise mehrere Spezialgeräte notwendig sind, sind sie äußerst kompakt. Optomet bringt dank einer Reduzierung der Größe um 30 Prozent und des Gewichts um 40 Prozent nun das handlichste Vibrometer auf den Markt, ein idealer Begleiter für den Einsatz im Labor und unterwegs.
Der Systemanspruch von Optomet umfasst auch die Software. "SMART Lab" steuert mehrere Vibrometer simultan und gewährleistet automatisch die präzise synchrone Datenerfassung, was die Messung eines Objektes aus unterschiedlichen Richtungen überhaupt erst aussagekräftig macht. Der gesamte Messprozess wird zudem durch 3D-Modelle gestützt, anhand derer beispielsweise eine vollautomatische, schnelle Kalibrierung möglich wird. Die fortschrittlichen Signalverarbeitungsalgorithmen von SMART Lab sorgen für ein konstant hohes Signal-Rausch-Verhältnis.
Mit der SMART-Serie stellt Optomet eine Schwingungsmesstechnik für E-Mobilität zur Verfügung, die in Hinsicht auf Präzision, Anwendungsbreite, Benutzerfreundlichkeit, Flexibilität und Wirtschaftlichkeit konkurrenzlos scheint.
