Aktive Ventilumsteuerung von Axialkolbenpumpen zur Geräuschreduktion hydraulischer Anlagen

Axialkolbenpumpen sind häufig die wichtigste Geräuschursache in hydraulischen Systemen. Die hierbei geräuschrelevanten Pulsationen der Triebwerkskräfte und des Förderstromes werden im Wesentlichen durch die Umsteuerung zwischen den beiden Druckniveaus der Hydraulikpumpe beeinflusst. Heutige Umsteuerungen sind üblicherweise mit Kerben oder Bohrungen ausgestattet, welche nur für einen begrenzten Betriebsbereich optimal ausgelegt werden können. Um in allen Betriebspunkten ein optimales Verhalten zu erzielen, wird in dieser Arbeit der Ansatz einer aktiven Ventilumsteuerung verfolgt. Hierfür wird anhand theoretischer Betrachtungen eine universelle Ventilumsteuerung hergeleitet und deren Potential durch Simulationen ermittelt. Um diesen Nutzen praktisch nachzuweisen, werden aus der universellen Ventilumsteuerung zwei mit heutiger Ventiltechnik realisierbare Umsteuersysteme abgeleitet: Die variable Ventilumsteuerung (VVU) und das ventilgesteuerte Vorkompressionsvolumen (vcPCV). Mit Hilfe automatisierter Simulationsläufe werden verschiedene Ansteuerstrategien für die beiden Umsteuerkonfigurationen entwickelt und deren Wirksamkeit durch Messungen nachgewiesen. Je nach Ansteuerstrategie ergeben sich deutlich reduzierte Pulsationen der Triebwerkskräfte und des Förderstromes. Hierdurch kann das Geräuschverhalten hydraulischer Anlagen verbessert und aktiv beeinflusst werden.