Automobilanwendungen

Dezenter Diesel

Absorber dämmt dank Schaumstoff und Perforation
Der Flachabsorber mit dem mikroperforiertem Polyolefin-Schaumstoff (grau) deckt ein breites Frequenzspektrum ab.
Dieselmotoren laufen trotz aller Weiterentwicklungen mit „markantem“ Geräuschspektrum. Besonders in der Ober- und Luxusklasse sollen jedoch auch bei hohen Drehzahlen im Innenraum möglichst wenige Fahrgeräusche zu hören sein.

Entsprechend legen die Automobilhersteller großen Wert auf effiziente Absorbersysteme.Für eine mit einem Hochleistungs-Dieselmotor ausgestattete Limousine entwickelte Röchling Automotive einen zusätzlichen Absorber und suchte dafür ein Material zur Abdeckung eines breiten Frequenzspektrums. Genutzt wird heute ein mikroperforierter Polyolefin-Schaumstoff (Polypropylen, PP) namens Alveocel von Sekisui Alveo der in einem speziellen Verfahren erarbeitet wird. Er bietet laut Verarbeiter hohe akustische Wirksamkeit. Eingesetzt als Flachabsorber mit mehreren Schaumstofflagen reduziert das Gesamtsystem die Dieselmotor-Geräusche und stellt die gewünschte Geräuschqualität im Fahrzeuginnenraum sicher.

Bereits eine Lage des mikroperforierten Schaumstoffs decke durch die Kombination von Helmholtz’ Resonanzeffekt und Dissipation ein breites Frequenzspektrum ab. Der Einsatz mehrerer Schaumstofflagen steigert die absorbierende Wirkung. Dennoch benötige der Flachabsorber eine deutlich geringere Bauraumhöhe als ein Kammerabsorber. In diesem Fall ein entscheidender Aspekt, der die aerodynamische Bauweise des Fahrzeugs erleichtert – der knapp bemessene Bauraum erfordert eine flache Lösung.

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Der PP-Schaumstoff bietet, so der Anbieter, einer dauerhafte Temperaturbeständigkeit von 130 Grad Celsius und nimmt aufgrund seiner geschlossenen Zellstruktur nur geringfügig Wasser auf. Gute Voraussetzungen für einen Einsatz in Motornähe und sportlichen Straßeneinsatz. Flachabsorber aus diesem Werkstoff werden inzwischen für mehrere Fahrzeuge in Serie geliefert genutzt.

Für diese Lösung sprechen auch die vergleichsweise niedrigen Konstruktions- und Werkzeugkosten, beispielsweisse aus Leichtmetall: Statt eines komplexen Formteilwerkzeugs, wie es für das Tiefziehen eines Kammerabsorbers notwendig gewesen wäre, kommt ein Stanzwerkzeug zum Einsatz. Dabei bleibt die Lösung flexibel: Je nach Anforderung und Rahmenbedingungen ist der Schaumstoff auch punktuell einsetzbar, so dass die Geräuschdämpfung optimierbar ist.

Produktion und Wirkungsweise

Im ersten Schritt wird der Schaumstoff nach einem spezifischen Schema genadelt und anschließend in Form gestanzt. Danach werden die Ränder der Schaumstofflagen in einem von Röchling entwickelten Verfahren selektiv zum Flachabsorber verschmolzen. Der mikroperforierte Schaumstoff im Inneren des Absorbers bleibt unverändert und kann dort seine volle akustische Wirksamkeit entfalten: Die Schallwellen dringen in die nach dem Perforieren teiloffenen Zellen ein. Dort werden sie zum einen in Bewegungsenergie – entsprechend dem Helmholtz’ Resonanzeffekt – zum anderen in Wärmeenergie durch Reibung nach dem Dissipations-Prinzip gewandelt. Durch Kombination der beiden Effekte deckt der Flachabsorber ein breites Frequenzspektrum ab. Gesteigert wird die absorbierende Wirkung durch die Verwendung mehrerer Schaumstofflagen.

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