Der Geräuschpegel von Fahrzeugen, anfangs dominiert von Motoren- und Strömungsgeräuschen, wurde immer weiter reduziert und optimiert. Dies hat zur Folge, dass andere, vorher unscheinbare Geräuschkomponenten, in den Vordergrund treten. Im Außengeräusch sind dies vor allem Rollgeräusche, die schon bei niedrigen Geschwindigkeiten ab ca. 40 bis 50 km/h dominieren können.
Neben der Radhausschale bietet sich der Verbund Reifen-Felge selbst zur Integration von Absorbern an. Ansätze dafür finden sich vielfach in der Literatur. Hier scheitert aber der Einsatz von faserigen Materialien vor allem am Handling beim Reifenwechsel, den diese Materialien nicht dauerhaft überstehen. Weiterhin darf der Absorber das Fahrverhalten und die Fahrsicherheit nicht beeinträchtigen. Der hier vorgestellte Lösungsweg verfolgt den Ansatz, einen robusten, rein metallischen Resonator mit Mikroperforation in die Felge zu integrieren.
Der Fokus liegt dabei auf der sich im umlaufenden Lufthohlraum des Reifens ausbildenden stehenden Welle, die auch als Torusmode bezeichnet wird. Sie führt bei üblichen Reifengrößen bei einer Frequenz von circa 200 Hz in der Fahrgastzelle zu einer messbaren Pegelerhöhung. Zur Bedämpfung der Torsumode wird die mikroperforierte Oberfläche direkt in die Struktur der Felge integriert. Für die Messungen im Fahrzeuginneren wurde ein kompletter Reifensatz als Prototyp hergestellt. Die Messungen erfolgten auf der Straße sowie auf dem Akustik-Rollenprüfstand am Fraunhofer IBP. Mit einem Kunstkopf auf dem Beifahrersitz wurden die Pegel erfasst. Im Vergleich zum Standardrad konnte sowohl auf dem Prüfstand als auch auf der Straße eine Pegelminderung der Torusmode von fünf dB erzielt werden.
Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP