Wie BMW die Akustik im kommenden Elektroauto i7 optimiert
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Das Luxus-Elektroauto i7, das noch in diesem Jahr in den Markt starten soll, entwickelt BMW laut eigener Aussage mit dem Anspruch, markentypische Fahrfreude mit einem Komforterlebnis der Extraklasse zu verbinden. Einen zentralen Faktor stelle dabei die Akustik dar. Das Wohlbefinden im Innenraum der rein elektrisch angetriebenen Luxuslimousine soll maßgeblich davon geprägt sein, störende Geräusche von den Insassen fernzuhalten. Dabei sind eine Vielzahl von möglichen Geräuschquellen zu berücksichtigen. Entsprechend umfangreich falle das Testprogramm aus, das seriennahe Prototypen des i7 und aller weiteren Modellvarianten der künftigen 7er Reihe im Rahmen der Akustikerprobung absolvieren.
Im Münchner Forschungs- und Innovationszentrums (FIZ) überprüfen die Test- und Entwicklungsingenieure sämtliche Schallemissionen und -immissionen des Fahrzeugs. Dabei werden sowohl die Antriebs- und Abrollgeräusche als auch die Aeroakustik und der Schwingungskomfort detailliert analysiert, um die Akustikeigenschaften der neuen Limousinen in all ihren Facetten zu erfassen. Dazu gehört auch die präzise Abstimmung des akustischen Fußgängerschutzes und des im Innenraum des BMW i7 ausgestrahlten Antriebsklangs, der im Rahmen von BMW IconicSounds Electric in einer Kooperation zwischen dem Hersteller und dem Hollywood-Filmmusikkomponisten Hans Zimmer entwickelt wurde.
In den neuen, speziell auf die Anforderungen der Elektromobilität ausgerichteten Akustikprüfständen im neuen FIZ Projekthaus Nord können alle Fahrsituationen realitätsnah abgebildet werden. Störende Geräusche, die den geschulten Ohren der Entwicklungsingenieure bei Erprobungsfahrten auf der Straße auffallen, können dort nachempfunden und gezielt eliminiert werden. Rollenprüfstände mit einem einzigartigen Ruhepegel und austauschbaren Belägen ermöglichen die Messung und Absicherung der Antriebsakustik sowie der Abrollgeräusche auf allen im weltweiten Alltagsverkehr relevanten Straßenoberflächen, so BMW in einer aktuellen Mitteilung.
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Der Anspruch an den i7 sei, auch hinsichtlich des Akustikkomforts die hohen Standards des Luxussegments zu erfüllen. Insbesondere auf die lautlose Kraftentfaltung des elektrischen Antriebes wurde BMW zufolge größter Wert gelegt. Dazu sollen die akustische Optimierung der elektrischen Antriebseinheiten, das modellspezifische Lagerungskonzept und eine neuentwickelte Geräuschkapselung für die Elektromotoren beitragen. Die Summe dieser Maßnahmen soll dem BMW i7 zu einer über einen breiten Frequenzbereich hinweg wirksamen Schallentkopplung verhelfen, die in sämtlichen Fahrsituationen für einen maximalen Akustikkomfort im Innenraum sorgen soll. Dabei hat der Fahrer der rein elektrischen Luxuslimousine stets die Wahl, entweder die charakteristische Stille des Antriebs oder die BMW IconicSounds Electric aus der Kooperation mit Hans Zimmer zu genießen.
Auch die erhöhte Karosseriesteifigkeit im Bereich des Vorderwagens sowie Reifen, bei denen ein Schaumstoffabsorber im Inneren für eine integrierte Geräuschdämmung sorge, sollen den Akustik- und Schwingungskomfort der neuen Luxuslimousinen auf ein optimiertes Niveau heben.
Akustikerprobung im Klimaprüfstand und im Windkanal.
Um die Wirksamkeit aller Maßnahmen auch unter extremen klimatischen Bedingungen testen zu können, nutzen die Entwicklungsingenieure im FIZ Projekthaus Nord den eigens dafür konzipierten Akustik-Klimaprüfstand. Dort können alle weltweit relevanten Bedingungen nachgebildet und insbesondere bei sehr niedrigen oder hohen Temperaturen verschiedenste Geräuschquellen wie beispielsweise die Akustik der Klima- und Lüftungsanlage im Gesamtfahrzeug analysiert und optimiert werden.
Ebenso wie die Antriebs- und die Reifenabrollakustik lassen sich auch die Umströmungsgeräusche gezielt reduzieren. Im Akustik-Windkanal werde daher auch die Aeroakustik des i7 perfektioniert. Die klar gestalteten Karosserieflächen, bündig integrierte Türgriffe und aerodynamische optimierte Außenspiegel sollen ebenso wie der nahezu vollständig geschlossene Unterboden nicht nur zum geringen Luftwiderstand der Luxuslimousine, sondern auch zu einer überdurchschnittlich guten Akustik beitragen.
Innovative Materialien für optimierte Geräuschdämmung
Neben den vom Fahrzeug selbst ausgehenden Geräuschen und Schwingungen sind es vor allem von außen einwirkende Lärmquellen, die das Komforterlebnis während der Fahrt beeinträchtigen. Im neuen Akustik-Simulator des FIZ Nord können die Geräuschemissionen, die im Alltagsverkehr beispielsweise von Straßenbaustellen oder vorbeifahrenden Lkw ausgehen, unter Laborbedingungen nachgestellt werden. Dort werden die Fahrzeug-Prototypen aus allen Richtungen mit einer Vielzahl an Lautsprechern beschallt, um die Wirksamkeit der Geräuschdämmung des Innenraums zu testen.
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Für eine wirksame und zugleich gewichtsoptimierte Geräuschdämmung sollen innovative Materialien sorgen, die im Rahmen des Akustik-Leichtbaus entwickelt wurden. Die Abschirmung von Außen- und Eigengeräuschen werde unter anderem mit Hilfe von Schallabsorbern erzielt, die in die Säulenverkleidungen, die Sitze, den Dachhimmel und die Fondablage eingearbeitet sind. Gemeinsam mit der Komfortverglasung, die einen störenden Geräuscheintrag über die Scheiben verhindern soll, soll das Kundenerlebnis perfektioniert werden. Zusätzlich sollen Vliese in den Türen und auf der Schweller- und Radhausverkleidung die Abrollgeräusche minimieren und für ein maximales Komforterlebnis sorgen.
Intensive Erprobung der elektromagnetischen Verträglichkeit
Mit ihren detaillierten Analysen und einer präzisen Optimierung verfolgen die Entwicklungs- und Testingenieure das Ziel, in den neuen Luxuslimousinen das beste jemals in einem BMW realisierte Komforterlebnis zu gewährleisten. Dazu gehört auch die Untersuchung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV). In der sogenannten EMV-Absorberhalle des FIZ werden die Prototypen der neuen Luxuslimousinen starken elektromagnetischen Feldern ausgesetzt, um die Störanfälligkeit ihrer elektrischen Systeme und deren Wechselwirkung mit der Umwelt zu überprüfen.
Die Testingenieure können dabei die über Lichtwellenleiter aus dem Fahrzeug übertragenen Diagnoseergebnisse in Echtzeit analysieren. Das Testprogramm in der EMV-Absorberhalle ermögliche eine umfassende Absicherung des Gesamtfahrzeugs – von der zuverlässigen Funktion der Fahrwerksregel- und Assistenzsysteme bis hin zum störungsfreien Empfang von Onlinedaten, Telefon-, Radio-, TV- und Navigationssignalen.
Quelle: BMW – Pressemitteilung vom 22.02.2022
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