Technische Maßnahmen zur Lärmreduzierung bei Pkw

Abstract

Um die Auswirkungen der Lärmemissionen von Kfz auf die Umgebung zu verringern, wurde in den 70er Jahren auf europäischer Ebene ein (genau definiertes) Prüfverfahren der beschleunigten Vorbeifahrt (zur Vereinheitlichung der Gesetzgebungen) eingeführt, mit für die Typprüfung einzuhaltenden Geräuschpegelgrenzwerten. Da es aber in der Vergangenheit trotz stetiger Grenzwertreduktion zu keiner Verringerung der Geräuschimmission auf europäischen Straßen kam, wurden von der EU drei neue Maßnahmen ergriffen, nämlich die Einführung eines neuen Prüfverfahrens zur Reifen/Fahrbahngeräuschermittlung, eines Typprüfverfahrens und einer Richtlinie zum Umgebungslärmschutz.<br />Welche Schallquellen nun am Fahrzeug auftreten, kann durch eine Schallquellenanalyse bestimmt werden, wobei oftmals wegen ihrer Praxistauglichkeit Arraymessverfahren zum Einsatz kommen. Sie basieren im Wesentlichen auf einer Laufzeitmessung des Schalls von einer Quelle bis zu den Messmikrofonen, wobei die Signale der einzelnen Mikrofone um die jeweiligen Laufzeitunterschiede verschoben und dann aufsummiert werden, wodurch eine Richtkeule entsteht, die in Richtung der Schallquelle zeigt. So können durch diese Verfahren die Geräuschreduzierungsmaßnahmen analysiert werden, wobei für diese zur Einhaltung EU-Grenzwerte heutzutage eine Kombination von primären (also vorrangig durch Verringerung der Anregung, der Übertragungsmöglichkeit sowie der Schallabstrahlung) und sekundären Maßnahmen (durch Schallisolierung, also Dämpfung und Dämmung) angewendet wird. Nach Anwendung der Reduzierungsmaßnahmen lassen sich bei modernen Pkw noch als Haupterreger (die zusammen die Fahrzeuggesamtemission ergeben), gereiht nach ihrer Dominanz der Reifen/-Fahrbahnkontakt, der Motor das Abgas- und das Ansaugsystem angeben.<br />

In order to reduce the effects of the noise emissions from motor vehicles to the environment, an exactly defined testing method of the (accelerated) pass-by (concerning the adoption of uniform technical prescriptions) was introduced at the European level in the 1970s, in which the measured sound level shall not exceed determined limits for type-approval. Since the entry into force of the Directive (70/157/EEC) the noise limits for motor vehicles have been reduced several times, but they did not result in the desired reductions in noise immissions. It was therefore necessary to introduce new test cycles and to bring the driving conditions for carrying out the noise test closer into line with real life driving operations, which took place as a definition of a procedure to measure noise emitted at the tire/roadway interface, the definition of a new type approval method for drive-past scenarios and the articulation of guidelines for community noise .<br />The sound sources of a vehicle can be determined by sound-source location, typically via array-based measurement techniques that are well suited to practical applications. They are essentially based on the distance between the source and each individual microphone in an array, estimated via differences in signal arrival times. In practice, the raw signals are time-shifted until their superposition yields a maximum value for the primary lobe. The individual shift values permit the reconstruction of the direction of the sound source relative to the microphone array, in some cases even its absolute location in three dimensions. In order to meet the new noise emissions limits set by the European Union, vehicle manufacturers now rely on this diagnostic technology to optimize primary and secondary mitigation measures, i.e. reduction at source and improved damping along the transmission paths through the vehicle structure, respectively. In descending order of priority, the most relevant sound sources for type approval tests are typically tire/roadway contact, the engine, the exhaust and the intake subsystems.