Fahrzeugphysik ~Aerodynamik ~~Windgeräusche

Die gesamte Geräuschentwicklung eines Fahrzeuges setzt sich hauptsächlich aus dem Motor- bzw. Antriebsgeräusch zwischen Reifen und Fahrbahn und dem Umströmungsgeräusch zusammen. Bei geringen Geschwindigkeiten und hoher Motorbelastung steht das Antriebsgeräusch im Vordergrund. Bei geringen Belastungen dominiert eher das Abrollgeräusch, das sich im unteren Geschwindigkeitsbereich deutlich bemerkbar macht. Mit zunehmender Geschwindigkeit rücken diese beiden Quellen allerdings schnell in den Hintergrund. Spätestens ab Geschwindigkeiten von 130 km/h werden überwiegend Wind- bzw. Umströmungsgeräusche von den Insassen wahrgenommen. Dies wird im Hinblick auf die Berechnungsgrundlage schnell deutlich, da das Umströmungsgeräusch mit einer bis zu sechsten Potenz und das Abrollgeräusch nur mit einer bis zu vierten Potenz der Geschwindigkeit zunimmt.

Die Hauptursache für Windgeräusche liegt in den Undichtigkeiten. Bei hohen Geschwindigkeiten entstehen hohe Unterdrücke, die Türrahmen nach außen ziehen. Türdichtungen müssen daher Bewegungen von bis zu 2 mm ausgleichen. Entsteht hierbei eine Lücke oder existieren konstruktionsbedingte Öffnungen an Blechen oder Gummidichtungen an Scheiben, so kann Luft mit  hohen Geschwindigkeiten von innen nach außen strömen und es entstehen Geräusche.

Eine weitere Ursache stellen Hohlräume dar. Diese können durch nicht optimal abgedichtete Türfugen entstehen. Die wohl bekannteste Geräuschentwicklung in diesem Bereich ist das Wummern bei geöffnetem Fenster oder Schiebedach.

Bei Schiebedächern versucht man die Geräusche, die vorzugsweise im Bereich von 40 bis 60km/h auftreten, durch Windabweiser zu minimieren. Jedoch entsteht je nach Typ bei hohen Geschwindigkeiten ein Eigenrauschen.

Weitere Geräusche entstehen durch Ablösungen der Umströmung vom Fahrzeug. Dadurch entstehen Wirbel mit Druckschwankungen, die sich mit Hilfe der entstehenden Schwingungen als Geräusch durch die Karosserie bemerkbar machen. Abhilfe schaffen nur angepasste Formen der Karosserie oder eine erhöhte Dämmmaßnahme bei den jeweiligen Karosseriebauteilen. Einzelne Anbauteile an Pkw wie Stabantennen oder Scheibenwischer erzeugen ebenfalls Wirbel und Geräusche. Bei Stabantennen nutzt man eine spezielle Formgebung und einen Winkel von über 45°, um den jeweiligen Resonanzton abzustellen. Dadurch entsteht, wie auch bei den Windabweisern, ein Eigenrauschen, das allerdings wesentlich leiser ist. Scheibenwischer an modernen Fahrzeugen liegen bei Nichtgebrauch komplett außerhalb der Umströmung. Diese werden beispielsweise unterhalb der Motorhaube positioniert. Außenspiegel stellen durch moderne Formgebungen eine nicht erwähnenswerte Geräuschquelle dar. Geräuschentwicklungen aus diesen Bereichen sind meistens eher Undichtigkeiten oder Spaltmaßen zuzuordnen.

© 2006 - 2010 by Dr.-Ing. E.h. Richard van Basshuysen und Prof. Dr.-Ing. Fred Schäfer - Entwicklung: REIMEDIA GmbH