nieuws

Ssst, stille auto’s met adaptronics!

Techniek

Ssst, stille auto’s met adaptronics!

Vandaag sluit de techniekbeurs in de Hannover Messe. Onder de toekomsttechnieken staat daar ook een auto. Een bescheiden VW Lupo demonstreert de trilling- en geluiddemping die de Fraunhofer Adaptronik Allianz ontwikkelt. Voor deze ‘adaptronica’ wordt een grote toekomst voorspeld. Er gaat een wereld voor ons open.

Door middel van adaptronica past apparatuur zichzelf aan bij de omstandigheden, door anders te gaan werken. Zo algemeen is de uitleg van deze term, begrijpen we. Daarom werkt een reeks hooggespecialiseerde onderzoeksafdelingen van het vermaarde Fraunhofer Instituut samen in de Adaptronik Allianz FAA, aan de meest uiteenlopende toepassingen van adaptronica.

Op de Hannover Messe zijn een paar mogelijke toepassingen getoond, nu het fundamenteel onderzoek ver genoeg is gevorderd. Voornamelijk gaat het om demping van trilling en geluid, technisch gezien één en hetzelfde verschijnsel.

De stille auto

Als praktisch project wordt aan ‘de stille auto’ gewerkt, waarmee ook proefgereden wordt op een testcircuit om resultaten te analyseren. In een VW Lupo zijn vier actieve geluiddempende ophangblokken gemonteerd aan de achterwielophanging, en werd de motorruimte achterwand geluiddempend opgehangen.

De bedoeling van adaptronica is dat trillingen die in het normaal gebruik ontstaan worden gemeten, en elektronische componenten tegengestelde trillingen gaan opwekken die de oorspronkelijke trilling zoveel mogelijk opheffen.

In het geval van een achteras gaat het zowel om demping van bandengeluid als om trillingdemping die het comfort verhoogt. Bij de motorruimte gaat het er natuurlijk om doorgifte van motorgeluid naar het interieur te weren.

Ook in de uitlaat

Een andere toepassing is voor de uitlaat ontwikkeld. Op het oog doodsimpel: een vlinderklep in de uitlaatpijp. De klep wordt gestuurd via een gewone elektromotor, maar de grote truc van adaptronics zit in de aansturing.

Door de klep traploos meer of minder te sluiten worden drukgolven terug in de uitlaat gereflecteerd. Ze werken daarmee de drukgolven van het uitlaatgeluid tegen. Met als netto effect dat een zoveel mogelijk constante druk in de uitlaat ontstaat, zodat er wel gas door stroomt, maar je dat niet meer hoort.

Nog een toepassing bestaat al, de variabele Magnetic Ride schokdemping die Audi als optie in de TT en R8 biedt. Metaaldeeltjes in de dempervloeistof laten zich magnetisch besturen, om de viscositeit van de vloeistof en daarmee de demperwerking te beïnvloeden. Dat wordt gekoppeld aan meting van de wielbeweging. Ongewenste trillingsfrequenties worden met zwaardere demping bestreden, via continu en razendsnel elektronisch variabele dempers.

Piëzo-elementen

Het idee van anti-geluid is al oud, de adaptronics benadering is nieuw. Het oude idee is om geluid te meten, en een geluidsbron toe te voegen die hetzelfde geluid in tegenfase produceert. Die twee geluidsbronnen heffen elkaars effect op, geluid en trilling verdwijnen.

Adaptronics wil geluid en trilling echter niet bestrijden door extra apparatuur toe te voegen, maar door de werking van de trillende apparatuur zelf bij te sturen. Zoals met die klep in de uitlaatpijp, of magnetisch regelbare schokdemping. Of door trillingdempende bevestigingen actief te maken, en zelf in tegenfase te laten trillen.

Ideaal instrument daarvoor is piëzotechniek. Met piëzokristal kun je trilling meten, ze zetten (minimale) bewegingen om in stroompjes. En je kunt ze andersom gebruiken, zet je er stroompjes op dan gaan die kristallen zelf trillen.

Van alles isoleren

De mogelijkheden van trillingdempende adaptronics zijn haast eindeloos. Weer een ander project zijn trillingdempende motorsteunen voor schepen. Meer comfort op je luxe jacht, maar ook lagere belasting van de scheepsromp die gevrijwaard blijft van trilling.

Allerlei industriële machines kunnen geïsoleerd worden, ook weer met minder geluidsoverlast als gevolg, én lagere mechanische belasting in de machine. Autofabrikanten kunnen nog nauwkeuriger onderdelen gaan bewerken als gereedschapmachines niet meer trillen, suggereert de FAA.

Voor auto’s noemt de FAA verder het bestrijden van extra geluid en trilling die runflat banden met hun stijve flanken opleveren. Dan zouden runflatbanden populairder kunnen worden, met als gevolg minder ongelukken door een klapband. En minder afrolgeluid, een uitkomst voor bandenfabrikanten die een grote rol spelen om het voorbijrijgeluid van auto’s aan steeds scherpere wettelijke normen te laten voldoen.

Er komt hiervoor wel weer extra elektronica in de auto. En extra problemen voor de werkplaats met diagnose op die adaptronics. Maar dan weet u nu tenminste waar het goed voor is.

Peter Fokker (Auto & Motor TECHNIEK)

Reageer op dit artikel