Das neuartige Motorlager basiert auf einem Piezoaktuator mit Wegübersetzungs-mechanismus. Die Forscher des Fraunhofer LBF konnten daran die durch Piezoaktoren erzielbare Vibrationsminderung in einem Fahrzeug unter realitätsnahen Be­dingungen nachweisen. Damit ist es im Idealfall möglich, bestehende passive Lösungen mit aktiven Technologien zu ersetzen oder zu verstärken, ohne dass weitere Änderun­gen im System notwendig sind. Messergebnisse zeigen, dass die Beschleunigungswerte der dominierenden 2. Motorordnung frequenzabhängig um bis zu 20 dB reduziert werden können. Bei der Reduktion des Schalldruckpegels werden Werte von bis zu 10 dB erreicht.

Piezoelektrische Aktuatoren mit mehr Potenzial

Die am Fraunhofer LBF entwickelte Lagerung basiert auf einer neuartigen Topologie, die die Aktuatorik von statisch wirkenden Kräften ent­koppelt. Die Motorlagerung zeichnet sich durch zwei getrennte Kraftpfade aus. Einer überträgt die statisch wirkenden Lastanteile, während der zweite Pfad über einen viskosen Dämpfer von diesen entkoppelt wird und nur die dynami­schen Anteile wirksam werden lässt. Dies reduziert die Anforderungen an die Dimensionie­rung der Aktuatorik und die für die Ansteuerung erforderliche Leistungselektronik. Ein Regelalgorithmus berechnet das Ansteuersignal für den integrierten Piezoaktuator, basierend auf der aktuellen Motordrehzahl und der Karosseriebeschleu­nigung an der Lagerposition bzw. dem Schalldruck in der Fahrgastzelle.

Für Aufgabenstellungen im Bereich der Schwingungstechnik ist das Fraunhofer LBF Ansprechpartner und bietet sowohl passive als auch aktive Lösungen an. Sollte der Einsatz passiver Maßnahmen unzureichend sein, besteht die Möglichkeit, diese durch aktive Maßnahmen zu ergänzen oder zu ersetzen. In Fahrzeugen lässt sich beispielsweise der Komfort steigern, indem die vorhandene passive Motorlagerung durch eine aktive ersetzt wird.