Kistler unterstützt CAERI mit Messlösungen für NVH-Tests (Noise, Vibration and Harshness)

Erhebungen zum wachsenden chinesischen Automobilmarkt zeigen, dass sowohl Kunden als auch Hersteller komfortablere und leisere Fahrzeuge mehr und mehr bevorzugen – ein Trend, der mit steigenden Verkaufszahlen von elektrischen und hybriden Fahrzeugen weiter Fahrt aufnimmt. Durch den Wegfall des lauten Verbrennungsmotors schaffen Elektrofahrzeuge eine deutlich leisere Umgebung, jedoch werden dadurch Geräusche und Schwingungen aus anderen Quellen stärker wahrgenommen – bis zu dem Punkt, wo sie zur Unannehmlichkeit werden. China hat bei NVH-Tests in den letzten Jahren beeindruckende Fortschritte gemacht, und CAERI ist einer der Haupttreiber dieser erfolgreichen Entwicklung.

Das China Automotive Engineering Research Institute (CAERI) mit Hauptsitz in Chongqing ist ein börsennotiertes Entwicklungszentrum, das zu den Technologieführern der chinesischen Automobilindustrie gehört. Seit seiner Gründung in den 1960er Jahren hat sich CAERI auf die Entwicklung, das Testen und die Qualitätsprüfung von Fahrzeugen spezialisiert: Bis heute hat das Institut mehr als 300 Fahrzeugmodelle, 30 Motoren und 80 neue Materialien oder Prozesse entwickelt sowie mehr als 300 nationale Industriestandards erarbeitet. Das „State Key Laboratory of Vehicle NVH and Safety Center” von CAERI, gegründet im Jahr 2010, ist Chinas führende Forschungseinrichtung für NVH: Hier werden fortlaufend Lösungen für Fahrzeuge, Systeme und Komponenten entwickelt, getestet und freigegeben – sowohl Hardware als auch Software.

„Mit Hilfe unseres State Key Laboratory und dem Chongqing Research Center of Vehicle NVH Engineering and Technology haben wir neue Technologien für NVH, Ermüdung und Betriebsfestigkeit in China etabliert“, sagt Dr. Li Peiran, Vize-Direktor des CAERI Automotive Engineering Technology Center und Direktor des CAERI NVH Technology Center. Dr. Li leitet die NVH-Forschung von CAERI seit mehr als 10 Jahren; als erfahrener Ingenieur verlässt er sich mit seinem Team auf dynamische Messtechnik von Kistler.

„Wir arbeiten eng mit Kistler zusammen, um unseren Kunden dabei zu helfen, technische Probleme zu identifizieren und zu bearbeiten, so dass sie ihre Produkte verbessern können.“

Dr. Li Peiran, Vize-Direktor des CAERI Automotive Engineering Technology Center und Direktor des CAERI NVH Technology Center

Was ist das Besondere an der NVH-Entwicklung? Und welche Ressourcen sind nötig, um in diesem Feld erfolgreich zu sein? Zu den Schlüsselfaktoren gehören die neuen Anforderungen, die von Elektro- und Hybridfahrzeugen geschaffen werden, etwa die Veränderungen im Design oder die Nutzung zweier unterschiedlicher Antriebsstränge. Damit gehen Herausforderungen für NVH-Testingenieure einher. Wu Yong, ein NVH-Ingenieur bei CAERI, der auf Leistungsoptimierung und Geräuschvermeidung spezialisiert ist, erläutert: „NVH-Tests für Fahrzeuge sind viel komplizierter als die meisten anderen Prozesse. Erstens macht der ständig wechselnde Zustand eines Fahrzeugs während des Startens, Fahrens und Bremsens es zu einem instabilen und komplexen System. Deshalb sind riesige Datenmengen erforderlich, um die Quellen und Auslöser bestimmter Symptome zu ermitteln. Und zweitens ist die Identifizierung der Quelle nicht das Ende des Prozesses. Um das Übertragungsmedium oder die Endabnehmer zu bestimmen, müssen wir den inneren Mechanismus des Fahrzeugs verstehen – und dafür muss viel getestet und multi-faktoriell analysiert werden.”

NVH in Fahrzeug und Antriebsstrang genau messen

Mit Hilfe von Beschleunigungssensoren von Kistler sind die NVH-Ingenieure von CAERI in der Lage, ein neues Niveau der NVH-Optimierung zu erreichen. Zu den typischen Szenarien gehören Lenk-Vibrationstests, Schwingungstests des Thermoregelungssystems sowie weitere Analysen auf Fahrzeug- und Komponentenebene. Eines der Hauptprodukte, das für NVH-Tests bei CAERI im Einsatz ist, ist der dreiachsige IEPE-Beschleunigungssensor 8763B von Kistler. Dieser ultrakompakte, leichte und robuste Sensor in Würfelform besitzt eine Kantenlänge von nur 10,9 mm (0,43 in) sowie drei Bohrlöcher für effizientes und flexibles Montieren sowie zur Auswahl der Orientierung.

Zum Testen elektrischer Antriebsstränge ist der 8763B mit mehreren Messbereichen verfügbar (von 50 g bis 2 000 g); er besitzt einen weiten nutzbaren Frequenzbereich (bis zu 15 kHz±10 %) in Verbindung mit hoher Immunität gegen elektromagnetische Felder. Nicht zuletzt können kleine Schwingungen, wie sie typisch für Elektromotoren sind, jetzt noch genauer erfasst werden: Dank weiterer Produktverbesserungen wurde die Rauschschwelle im Vergleich zur Vorgängerversion deutlich reduziert. Zusätzlich profitieren die NVH-Ingenieure von CAERI davon, dass alle Sensoren von Kistler mit unterschiedlicher Datenerfassungssoftware betrieben werden können, was nur minimalen Zusatzaufwand bei der Einrichtung bedeutet.

Verlässliche Entwicklungspartnerschaft fördert Innovation

Die modernen NVH-Testanlagen von CAERI – ausgerüstet mit hochentwickelter Messtechnik von Kistler – ermöglichen es vielen Kunden, ihre Fahrzeuge weiterzuentwickeln und zu verbessern: dazu gehören zum Beispiel ChangAn Auto, BAIC Motor, Dongfeng Motor und BYD. Dr. Li betont abschließend: „Im Laufe der Jahre haben wir einige hochmoderne NVH-Technologien in die Industrie eingebracht, und wir haben viele Autobauer dabei unterstützt, qualitativ hochwertige Fahrzeuge zu entwickeln.“ Viele der meistverkauften Modelle auf dem chinesischen Markt und darüber hinaus wären ohne Forschung und Entwicklung von CAERI nicht möglich gewesen. Das Institut wird deshalb auch zukünftig auf Technologie von Kistler vertrauen.