Geräusch- , Vibrations- und Rauheitskontrolle (NVH): Wie die KASEN-Klimakompressorkupplung für einen leisen und gleichmäßigen Kühlbetrieb sorgt
Geräuscharmer Betrieb bestimmt die wahrgenommene Qualität
Im Kfz-Klimaanlagensystem beeinflusst die Kupplung des Klimakompressors direkt, wie sich das Fahrzeug für den Fahrer anfühlt.
Selbst bei hervorragender Kühlleistung können übermäßiges Klicken, Vibrationen oder Riemenresonanzen den Komfort und die wahrgenommene Qualität beeinträchtigen.
KASEN betrachtet NVH nicht als nachträglichen Gedanken, sondern als zentrales Konstruktionsziel – die präzise Auswuchtung, die Reibungsakustik und die Schwingungsdämpfung werden von den frühesten Phasen der Kupplungsentwicklung an integriert.
1. Die Wissenschaft hinter NVH in Klimaanlagenkupplungen
NVH entsteht durch drei miteinander verbundene Faktoren:
Impulsgeräusch: Plötzliches magnetisches Einrasten oder Lösen.
Mechanische Vibrationen: Rotationsunwucht oder Lagerfehlausrichtung.
Akustische Übertragung: Schallausbreitung durch das Kompressorgehäuse oder das Fahrzeugchassis.
Das Engineering-Modell von KASEN behandelt diese als ein einziges System – wodurch nicht nur das Quellrauschen, sondern auch die Übertragung und Resonanz reduziert werden.
2. Glättung durch magnetische Eingriffe
Eine herkömmliche Kupplung erzeugt ein hörbares „Klicken“, wenn die Spule erregt wird und die Reibscheibe zieht.
Das Design von KASEN nutzt progressive magnetische Ansteuerung – einen kontrollierten Stromanstieg, der die Magnetkraft über Millisekunden hinweg allmählich aufbaut.
Messbarer Nutzen:
Aktivierungsgeräusch von 62 dB auf 54 dB reduziert
Reduzierung des Drehmomentstoßes um 28 %
Erhöhte Spulenlebensdauer durch Reduzierung der Stromstoßermüdung
Diese kontrollierte Magnetisierung, gepaart mit einer fortschrittlichen Isolationsdämpfung, ermöglicht sowohl einen leisen Betrieb als auch eine längere Lebensdauer der Spule.
3. Dynamische Auswuchtung und Rotationsstabilität
Rotationsunwucht ist eine der Hauptursachen für Vibrationen und Riemengeräusche.
KASEN verwendet für jede Riemenscheibenbaugruppe eine dynamische Auswuchtung bei 6.000 U/min , um eine Restunwucht von ≤ 1,0 g·mm zu gewährleisten.
| Komponente | Standardabweichung vor dem Ausgleich | KASEN Ausgewogene Toleranz |
|---|---|---|
| Riemenscheibenbaugruppe | 4,8 g·mm | 0,9 g·mm |
| Nabe und Platte | 3,2 g·mm | 0,7 g·mm |
| Lagergehäuse | 2,1 g·mm | 0,5 g·mm |
Durch diese präzise Auswuchtung werden Torsionsschwingungen minimiert, wodurch die Lebensdauer sowohl des Riemens als auch des Kompressorlagers verlängert wird – was insbesondere in kompakten Motorräumen, in denen sich Vibrationen tendenziell verstärken, von entscheidender Bedeutung ist.
4. Reibungsmaterial und Kontaktakustik
Das Geräusch beim Einrücken der Kupplung entsteht oft an der Reibfläche.
KASEN verwendet Graphit-Keramik-Verbundauskleidungen , die eine hohe Drehmomentkapazität mit einer gleichmäßigen akustischen Dämpfung kombinieren.
Vorteile:
Stabiler Reibungskoeffizient von 80 °C bis 180 °C
Reduziertes „Ruckgleiten“ bei Start-/Stopp-Zyklen
Kein metallisches Klappern bei wechselnder Luftfeuchtigkeit
Gleichbleibendes Engagement-Gefühl über längere Zyklen hinweg
In Kombination mit der Oberflächenmikrobearbeitung wird so ein kontrolliertes Griff- und Auslöseprofil gewährleistet, das hörbare Resonanzen minimiert.
5. Schwingungsdämpfung und Lagerauswahl
Die Schwingungsübertragung kann über die Kupplungsnabe in das Kompressorgehäuse erfolgen.
KASEN begegnet diesem Problem durch die Einführung von schwingungsisolierten Lagerhalterungen und elastomeren Kupplungspuffern , die Mikroschwingungen vom Antriebsriemen entkoppeln.
Technische Highlights:
Zweireihige Schrägkugellager mit hoher axialer Steifigkeit
Geräuschpegel ≤ 30 Phon (ISO 7779 Akustikklasse)
Kontrollierte Vorspannung zur Beseitigung von Radialspiel ohne Reibungsverlust
Dadurch wird sichergestellt, dass die Kompressorkupplung auch bei 6.000 U/min mit minimaler Vibrationsübertragung in den Fahrzeuginnenraum arbeitet.
6. Resonanz und Frequenzabstimmung
Jedes rotierende System weist Eigenfrequenzpunkte auf, an denen die Schwingungen ihren Höhepunkt erreichen.
KASEN verwendet die Finite-Elemente-Modalanalyse (FEMA), um diese Resonanzfrequenzen oberhalb des Betriebsbereichs zu identifizieren und abzustimmen.
Die primäre Resonanzfrequenz verschob sich von 1.200 Hz auf 2.000 Hz.
Die Schwingungsamplitude wurde um 38 % reduziert.
Maximale Kraftübertragung wird durch verstärkte Riemenscheibenrippen gedämpft
Durch die Abstimmung der Strukturgeometrie verhindert KASEN die Verstärkung von Oberschwingungen, insbesondere bei Hochgeschwindigkeits-Klimaanlagenzyklen oder Leerlauf-Stopp-Bedingungen.
7. NVH-Test- und Validierungsprotokoll
KASEN validiert jedes Kupplungsmodell durch eine Reihe von NVH-Labortests, die reale Bedingungen simulieren:
| Testart | Ausrüstung / Methode | Akzeptanzkriterien |
|---|---|---|
| Akustikkammertest | Mikrofonanordnung in 1 m Entfernung | < 58 dB(A) |
| Schwingungsspektrumanalyse | Beschleunigungsmesser + FFT-Analysator | < 0,5 mm/s RMS |
| Thermische Schwingungsprüfung | Kammer von −30 °C bis +150 °C | Keine Resonanzdrift |
| NVH-Dauertest | 300.000 Interaktionszyklen | Keine Erhöhung des Geräuschpegels |
Die Ergebnisse bestätigen, dass Kasen-Kupplungen während ihrer gesamten Lebensdauer stabile akustische Eigenschaften aufweisen, im Gegensatz zu generischen Ersatzteilen, die oft schon nach 50.000 Zyklen verschleißen.
8. Anwendungen aus der Praxis und Kundenfeedback
Die NVH-optimierten Kupplungen von KASEN sind mittlerweile in zahlreiche OEM- und Tier-1-Klimakompressorsysteme integriert und kommen in Kompaktlimousinen, SUVs und Hybridfahrzeugen zum Einsatz.
Felddaten von Vertriebspartnern zeigen:
Die Anzahl der Kundenbeschwerden bezüglich Klimaanlagengeräuschen wurde um 42 % reduziert.
Verlängerung der Riemenlebensdauer um 25 %
Verbesserte Kompressoreffizienz durch gleichmäßigere Drehmomentübertragung
Diese Bestätigung aus der Praxis unterstreicht Kasens führende Position in Bezug auf Präzision, Komfort und geräuschlosen Systembetrieb.
9. Der Zusammenhang zwischen NVH und Markenwahrnehmung
Ein leiser, reibungsloser Betrieb prägt unmittelbar die Wahrnehmung des Fahrzeugkomforts durch den Fahrer.
OEMs fordern zunehmend NVH-Grenzwerte für die Lieferantenqualifizierung, was bedeutet, dass Kupplungshersteller akustische Intelligenz in ihren Konstruktionsprozess integrieren müssen.
Die NVH-Entwicklung von KASEN verbessert nicht nur den Kühlkomfort, sondern steigert auch die Markenwahrnehmung – ein entscheidender Wettbewerbsvorteil auf den modernen Automobilmärkten.
KASENs Engagement für herausragende Leistungen im Bereich der Akustik.
Durch präzises Auswuchten, Materialakustik und Schwingungsdämpfung auf Systemebene verwandelt KASEN die Kupplung des Klimakompressors in ein geräuschloses mechanisches Bauteil.
Jede Drehung, jede Aktivierung und jede Entriegelung ist auf ein harmonisches Zusammenspiel von Leistung und Komfort ausgelegt.
Um mehr über unsere Testeinrichtungen, NVH-Entwicklungsdienstleistungen oder OEM-Partnerschaften zu erfahren, besuchen Sie die KASEN-Homepage oder kontaktieren Sie uns über die Kontaktseite .
Häufig gestellte Fragen: NVH und Leistung der Klimakompressorkupplung
Frage 1: Was verursacht die meisten kupplungsbedingten Geräusche in Kfz-Klimaanlagen?
Häufige Ursachen sind ein zu großer Luftspalt, eine ungleichmäßige Riemenscheibenrotation oder minderwertige Reibmaterialien.
Frage 2: Wie erreicht Kasen eine unaufdringlichere Interaktion?
Durch progressive magnetische Eingriffsmechanismen und oberflächenbehandelte Reibungsbeläge, die Aufprallenergie absorbieren.
Frage 3: Gibt es Unterschiede bei den NVH-Tests für Hybrid- und Elektrofahrzeuge?
Ja. Elektrofahrzeuge erfordern eine strengere NVH-Kontrolle, da das Motorengeräusch fehlt, was eine verbesserte akustische Dämpfung notwendig macht.
Frage 4: Kann Kasen die NVH-Werte an spezifische OEM-Standards anpassen?
Absolut. Kasen bietet Parameteroptimierung für Spulenverhalten, Dämpfungsgeometrie und Materialsteifigkeit an, um regionale Lärmschutzbestimmungen zu erfüllen.
