Fără foarte multe explicații, este evident că dezvoltarea și construcția vehiculelor necesită multe cunoștințe. Pe măsură ce înaintăm în timp și sfera cunoștințelor specialiștilor se extinde, diversitatea cunoștințelor devine și ea din ce în ce mai mare. Datorită acestui fapt, este acum inevitabil ca în timpul proiectării unei mașini să fie luate în considerare confortul de zgomot și vibrații al mașinii, care poate fi abreviat ca NVH în terminologia anglo-saxonă.
În acest articol, vom prezenta acest subiect.

Ce este NVH?
Acronimul este format din trei termeni: Noies, Vibration, Harshness. În acest domeniu este important să eliminăm zgomotul nedorit, vibrațiile și discordanțele din interiorul vehiculului - sau de oriunde din mașină. Primele două pot fi măsurate destul de bine cu instrumente adecvate, în timp ce ultimul este un subiect relativ subiectiv și nu poate fi demonstrat numeric. Prin urmare, este mai degrabă măsurată cu metode de analiză umană care aparțin psihoacusticii.
Putem distinge NVH extern și intern. Acesta din urmă ajută la confortul călătorilor și al șoferului, în timp ce exteriorul se ocupă de zgomotul generat de vehicul oriunde - acesta include testul de zgomot la volan.
Trăsătura specială a domeniului științei este că, deși zgomotul poate fi măsurat și afișat în cifre, auzul uman este extrem de subiectiv, așa că se poate întâmpla cu ușurință să auzim două surse de zgomot, aparent de aceeași intensitate cu totul diferite.

Surse de zgomot
Este extrem de important de menționat că dezvoltatorilor de vehicule le-ar fi mult mai ușor dacă ar trebui să excludă toate tipurile de zgomot din habitaclu - aceasta ar fi o problemă rezolvată . Totuși, realitatea este că există surse de zgomot pe care șoferul trebuie să le audă pe drum, altfel s-ar expune pe sine și pe cei din interiorul mașinii unui pericol suplimentar - este suficient dacă ne gândim doar la facilitarea trecerii vehiculelor care folosesc sirene și elemente distinctive.

Vehiculele care folosesc un semn distinctiv trebuiesc auzite (Sursă: www.pixabay.com)

Acest lucru face mult mai dificilă filtrarea surselor de zgomot care sunt cu adevărat nedorite. Acestea includ, de exemplu, zgomotele provenite de la lanțul de transmisie sau provenind de la legătura roată-drum. Aici le enumerăm pe cele care sunt datorate fluxului din jurul vehiculului (zgomotul vântului), precum și sursele de zgomot mecanic și electronic.

Răspândirea zgomotului
Zgomotul este un sunet sau un set de sunete, care se răspândește ca o undă (în mod normal, ca o undă sferică). Cu toate acestea, se poate observa că sunetul se răspândește doar dacă sursa este situată într-un mediu potrivit pentru acesta.

Exemplele:
- Zgomot de rulment
- Zgomot de viteză
- Zgomot de la mișcarea curelei sau a lanțului

Sunetul care călătorește prin aer este, prin definiție, numit sunet aerian. Unele dintre acestea au fost deja menționate, deoarece reprezintă cea mai mare parte a încărcăturii de zgomot din mediu:
- Zgomot de la cauciucuri
- Zgomot ambiental
- Zgomot de la motor
- Zgomot de evacuare

Detectarea sursei de zgomot
Astăzi, toți marii producători de vehicule au săli de măsurare acustică și camere pentru surzi unde folosesc diverse metode pentru a căuta surse de zgomot pe care doresc cu siguranță să le filtreze din caracteristicile vehiculului.
Una dintre cele mai semnificative analize este transformarea Fourier, care arată inginerului cât de puternic sunt prezente diferite intervale de frecvență a zgomotului în jurul vehiculului sau în vehicul ca urmare a unei anumite excitații. În esență, transformarea Fourier nu este altceva decât conversia semnalelor înregistrate în timp în domeniul frecvenței în acest caz.
Aceste date ajută la tragerea unor concluzii cu privire la sursa exactă a zgomotului - atunci apare înlocuirea pieselor, analiza modală, analiza statistică a energiei și multe alte metode, care detectează și elimină sursele de zgomot în cauză.

Simulări pe calculator
La fel ca în analizele de rezistență, simulările software sunt utilizate în mod regulat pentru a elimina diverse anomalii și niveluri excesive de zgomot înainte de producția de prototip extrem de costisitoare.
Este un fapt extrem de interesant că domeniul de frecvență al sursei de zgomot poate influența decisiv metoda de testare aleasă. Exemple de cazuri bine simulate includ modelarea zgomotului structural și analiza vibrațiilor. Dacă fenomenul urmează să fie investigat, de exemplu, în intervalul sub 20-30 Hz, sunt construite chiar mai multe modele pentru o analiză adecvată.
Pe de altă parte, dacă fenomenul investigat are loc la o frecvență mai mare, de exemplu peste 1 kHz, atunci modelul de analiză statistică a energiei (SEA) poate fi o abordare mai bună, care a fost menționată anterior.
Există nenumărate surse de zgomot între cele două domenii menționate – de exemplu metoda vibroacustică cu elemente finite. Astăzi, pe lângă tehnicile enumerate, există multe alte versiuni și combinații ale acestora.

Soluții
Ce fac cu sursa zgomotului dacă o găsesc?
O soluție tipică pentru motoare și alte componente este schimbarea masei - deoarece aceasta reduce frecvența naturală a elementului dat, astfel încât să nu transmită zgomotul.
Dacă soluția de mai sus nu este posibilă, ei încearcă să izoleze zgomotul - de exemplu izolarea fonică a pasajelor de roată, izolare suplimentară, astfel încât cât mai puțin zgomot de rulare să intre în habitaclu.

Astăzi, difuzoarele sunt folosite și pentru a anula zgomotele (Sursă: www.pixabay.com)

Mai recent, anularea zgomotului cu o undă sonoră de aceeași putere și fază opusă, care este furnizată de difuzoarele vehiculului, este considerată o metodă comună pentru NVH intern. Deși zgomotul este încă prezent, pasagerii nu vor auzi nimic datorită sunetului de fază opusă.

De ce este important?
Pe lângă confortul condusului, NVH servește și pentru protecția sănătății, deoarece poluarea fonică a mediului are multe efecte nocive:
- Pierderea auzului
- Deteriorarea înțelegerii  a ceea ce vorbim
- Tulburări ale somnului
- Efect negativ asupra comportamentului (agresivitate)
- Deteriorare fiziologică (creșterea tensiunii arteriale, a ritmului cardiac)