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Netter Artikel aus dem Manager-Magazin zum Thema "Motorklang"

<BLOCKQUOTE id=quote><font size=1 face="Verdana, Arial, Helvetica" id=quote>quote:<hr height=1 noshade id=quote>Sinfonisches Röhren

Roaring Silence - mit Psychologie, Physik und feinsten Messungen suchen Klang-Ingenieure den richtigen Ton für jedes Automodell. manager magazin machte die Hörprobe bei Porsche, Mercedes und BMW.



Von Michael O. R. Kröher

Es klang, als würde eine rostige Motorradkette durch ein Blechgefäß gezogen: scheppernd, rasselnd, klappernd - furchtbar. Ausgestoßen wurde der Lärm von einem Prototyp der Maschine, die demnächst den Carrera S antreiben würde, Porsches edles Sportwagen-Flaggschiff. Die Messwerte auf dem Akustikprüfstand des Forschungs- und Entwicklungszentrums Weissach bestätigten die herbe Enttäuschung des Ohrenscheinlichen: Akustisch war der Prototyp des 355 PS starken Boxermotors eine Katastrophe.

Die Ingenieure fanden mit Hilfe von Lasermikrofonen und einer "akustischen Kamera" die Ursachen: In den raffiniert geformten und konstruierten Ansaugkanälen, die Verbrennungsluft zu den Zylindern leiten, entstanden in einem bestimmten Motorlastbereich winzige, aber heftige Turbulenzen. Mit jedem Öffnen der Einlassventile wurde die Luft dort auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt - was in jeder Sekunde einige hundert kleine Knaller erzeugte.

Auf die Diagnose folgte die Therapie: Für die Deckel der Kanäle entwickelten die Akustiker flache Schalldämpfer, die zugleich die Verwirbelungen unterdrückten. Zur Verstärkung des Porschetypischen Klangspektrums zwischen kernigem Grummeln und sportlichem Brüllen spendierten sie einen speziellen Resonator: einen mechanischen Verstärker von Schwingungen. Der wird - Premiere im Automobilbau - von der elektronischen Motorsteuerung in bestimmten Drehzahlbereichen hinzugeschaltet und verbessert so den Motor-Sound.

Zur Fortleitung des so komponierten PS-Klangs in den Innenraum bauten die Ingenieure schließlich drei Membranen in die Unterseite des Kanalgehäuses ein. Diese übertragen das sonore Inhalationsgeräusch des Motors auf das Metallchassis. Dessen Längsholme transportieren die Vibrationen dann als "Körperschall" in die Fahrgastzelle. So können die Insassen das sinfonische Röhren des jüngsten Porsche 911 Carrera S mit allen Sinnen, "ganzheitlich", wahrnehmen.

Das Problem im Ansaugkanal des neuen 3,8-Liter-Boxermotors war nur eines von vielen hundert, die Porsches 50 Akustikingenieure lösen mussten. Insgesamt verbrachte der Carrera S vor seiner Markteinführung im Sommer 2004 knapp 1800 Stunden auf dem Akustikprüfstand. Hinzu kamen viele tausend Stunden für die Entwicklungsarbeit von klanglich optimierten Bauteilen."Der Klang unserer Autos gehört zum Kern unseres Markenwerts", sagt Rolf von Sivers, Abteilungsleiter Schwingungstechnik und Akustik. "Er ist so wichtig wie das Aussehen und die Sportlichkeit eines Porsche." Darüber hinaus muss der Klassiker 911 anders klingen als das Einsteigermodell Boxster - obwohl beide von Sechs-Zylinder-Boxermotoren angetrieben werden.

Auch für BMW ist der Sound ein Marketinginstrument: "Die Akustik spielt beim Autokauf eine immer größere Rolle", sagt Gerhard Thoma, Leiter der Akustikabteilung bei dem Münchener Konzern. Längst gehe es nicht mehr nur darum, den Geräuschpegel im Innenraum möglichst niedrig zu halten.

Zwar beginnt das Sound-Design, die gestalterische Phase der Ingenieurarbeit, noch immer mit der Pflicht der Lärmminderung. So darf etwa ein neues Pkw-Modell nicht mehr als 74 Dezibel Außengeräusch verursachen. Weshalb zehn moderne Autos zusammengenommen nur noch so viel Krach machen wie eines aus den 60er Jahren.

Doch die nachfolgende Kür macht den Akustikern wesentlich mehr Mühe. Aufwändige psychoakustische Studien setzen die Ziele: Wie soll sich die Dynamik des Autos beim Beschleunigen entwickeln? Wie hoch darf der Turbolader pfeifen? Oder soll er lieber singend klingen? Wie soll sich der Auspuff-Sound eines Cabrios im Innenraum anhören - bei offenem und bei geschlossenem Verdeck? Und wie mit Hardtop, das vielleicht im Winter aufgesetzt wird?

Bei BMW bearbeitet ein Psychologe diese Fragestellungen mit Hilfe von empirischen Studien im Sound-Labor. Schließlich steht der bayerische Konzern vor der schwierigen Aufgabe, das gleiche Triebwerk in bis zu fünf verschiedene Modelle einzubauen - in das allradgetriebene SUV (Sports Utiliy Vehicle) ebenso wie in den zweisitzigen Roadster und die Cheflimousine. In jedem dieser Modelle muss das Aggregat einen anderen Klang haben - und der muss jedes Mal unverwechselbar sein.

Sind die wichtigsten Quellen für den Motor-Sound - Auspuff, Ansaugkanäle, Motormechanik - unter Kontrolle, dann wenden sich die Akustiker den so genannten Nebenaggregaten zu. Im 7er-BMW arbeiten rund 100 Elektromotoren: an der Sitz- und der Lenkradverstellung, am Kühlpropeller und in der Lüftung.Manche sollen die Insassen überhaupt nicht hören - etwa den Scheibenwischerantrieb oder die Kompressoren der Klimaautomatik. Andere, etwa die Fensterheber oder das Defrostergebläse, sollen kraftvoll und souverän klingen. "Ein wimmernder Fensterheber", sagt Porsches Chefakustiker von Sivers, "ruiniert das Vertrauen in die Zuverlässigkeit jedes Autos."

Der eigentliche Gegner der Soundingenieure ist somit nicht die Technik. Es ist das Unterbewusstsein der Käufer. "Schon beim ersten Zuklappen der Fahrertür im Showroom des Händlers entscheidet sich, ob der Kunde ein Modell für solide und sicher hält", sagt von Sivers. Weshalb die Sound-Ingenieure bei BMW, Mercedes und Porsche inzwischen jedes Bauteil optimieren. Sogar den Cupholder, jenes für den US-Markt unverzichtbare Plastikteil im Cockpit.

Bei dem Modell, das in den Carrera S eingebaut werden sollte, fanden die Porsche-Akustiker zum Beispiel, dass der Kunststoff zu billig klang, wenn die Zähne des Feststellers einrasteten. Die Feder in dessen Ring hatte zu wenig Vorspannung, die Trägerteile quietschten.

"An diesem Punkt wird die reine Lehre vom optimalen Sound zur Herausforderung für Ingenieure", sagt Rolf von Sivers. "Denn keiner unserer Kollegen aus dem Einkauf, von Zulieferfirmen oder aus der Fertigung lässt sich von uns seine Kalkulation eines Bauteils verhageln." In der Folge wird heftig gerungen um die Kosten, die das Optimieren des Klangs verursacht - oft um Centbeträge. Am Ende müssen alle mit dem ausgehandelten Kompromiss leben - auch die Schwingungsexperten.

Dieser Sinn fürs Machbare unterscheidet dann auch das bloße Sound-Design vom Sound-Engineering. Denn meist gibt es nicht nur eine Lösung. Bei Mercedes kamen die Akustiker zum Beispiel auf einen anderen Dreh, als das Ansauggeräusch des neuen Sechs-Zylinder-Motors im aktuellen SLK nicht comme il faut klingen wollte: Sie ließen die Ansaugrohre aus Nylongewebe fertigen - statt, wie ursprünglich geplant, aus glattflächigem Kunststoff. Die raue Oberfläche dämmte lästige Störgeräusche.

Allerdings hatten es die Mercedes-Techniker nur mit vergleichsweise harmlosen Problemen zu tun - und nicht mit kleinen Überschallknallen.

[url=http://www.gmx.net/de/themen/motor/technik/news/910954,page=0.html]Quelle:www.gmx.de[/url]
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Gruss,

Jan

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