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Aktive Reduktion von motorinduzierten Schwingungen großer Verbrennungsmotoren

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Titel

Aktive Reduktion von motorinduzierten Schwingungen großer Verbrennungsmotoren

Autoren

Klötzer, P.; Siebald, H.; Fehren, H.; Schiebler, A.; Kurth, D.

Veranstaltung

VDI-Tagung Maschinenakustik. Leonberg, 2010.

Abstract

Eine große Herausforderung des Schiffbaus besteht in der ständigen Verbesserung des Komforts für Passagiere und Besatzung. Die Reduktion von Schwingungen, die von leistungsstarken Verbrennungsmotoren in die Schiffsstruktur induziert werden, ist in diesem Zusammenhang eine der Hauptaufgaben bei Schiffen unterschiedlichster Bauart und Größe. Die konventionelle passive Schwingungsisolation liefert hierfür eine zwar bewährte, aber auch begrenzte Grundisolation. Daräber hinausgehende, signifikante Verbesserungen des Komforts sind nur mit einer aktiven Schwingungsreduktion möglich. Die MAN Diesel & Turbo SE und die ERAS GmbH haben ein solches Aktives System zur Reduktion motorinduzierter Schwingungen gemeinsam entwickelt und umgesetzt.

Maßgeblichen Anteil am technischen Erfolg der entwickelten Lösung hat ein innovatives Aktuator-Konzept zur Minimierung der hohen Störkräfte. Der Aktuator kombiniert die Funktionsweise eines herkömmlichen Massenkraft-Aktuators mit der kalkulierten Ausnutzung der systemeigenen Resonanzüberhöhungen. Das Aktive System ist damit in der Lage, motorinduzierte Schwingungen in den ersten dominanten Motorordnungen (Frequenzbereich ab ca. 10 Hz) signifikant zu reduzieren.

Die Wirksamkeit ist sowohl auf einem Motorprüfstand als auch auf einem Fährschiff unter realen Einbau- und Betriebsbedingungen erfolgreich nachgewiesen worden.

Der Beitrag erläutert das Gesamtkonzept des Aktiven Systems und stellt die neu entwickelten Systemkomponenten vor. Anhand von Messdaten wird der erzielte Vorteil in der Schwingungsreduktion mit einer vergleichenden Gegenüberstellung von Aktivem System und konventionellen passiven Maßnahmen aufgezeigt.

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