NVH là chữ viết tắt của Noise, Vibration, Harshness (tiếng ồn, độ rung và độ lì). Về cơ bản NVH là chỉ số cho thấy mức độ khó chịu về thính giác và cảm giác trong quá trình điều khiển xe. Chỉ số này cần được giữ ở mức tối thiểu để mang lại cảm giác thoải mái và dễ chịu nhất cho người sử dụng xe.
Ý nghĩa của NVH
Theo các chuyên gia khám phá ô tô, NVH là mức độ tiếng ồn, độ rung, độ lì tác động lên khoang lái mà người điều khiển xe và hành khách cảm nhận được. Giảm thiểu và hạn chế ảnh hưởng của NVH đối với người sử dụng xe là một lĩnh vực đã gặt hái được nhiều thành công trong vài thập kỷ gần đây. Trước kia, NVH chỉ là mối quan tâm của những thương hiệu xe sang, tuy nhiên, ngày nay NVH đã trở thành mối bận tâm của tất cả các hãng xe trên toàn cầu. Đó là do khách hàng ngày càng đòi hỏi một không gian lái tách biệt với môi trường và tiếng ồn bên ngoài. Ngay cả những chiếc xe mui trần thể thao hiện nay cũng được kỳ vọng giảm thiểu mức độ NVH.
Tìm hiểu khái niệm NVH trên xe hơi
Điều này đã tạo ra thách thức mới cho các kỹ sư xe hơi. Những vật liệu giảm xóc và cách âm truyền thống có trọng lượng khá nặng và có thể làm ảnh hưởng đến khả năng gia tốc, điều hướng cũng như mức độ tiêu hao nhiên liệu của xe. Do đó, những kỹ sư phải nghiên cứu và ứng dụng các phương pháp mới hiệu quả hơn, sử dụng các vật liệu nhẹ hơn để giảm mức độ NVH. Trong nhiều trường hợp, công nghệ này có thể giúp người lái điều khiển xe dễ dàng và êm ái hơn, nhưng chúng có giá thành không hề rẻ.
Nguyên nhân gây ra NVH
Tiếng ồn, độ rung và độ lì của xe hình thành trong quá trình vận hành cơ học, hệ thống điện và tương tác của xe với mặt đường khi di chuyển. Những nguồn chính gây ra NVH trên xe bao gồm động cơ, bộ truyền động, bánh xe và luồng khí tạt dọc thân xe. Lốp xe là một yếu tố chủ yếu gây ra tiếng ồn. Tiếng ồn này được hình thành khi lốp xe va chạm với mặt đường trong quá trình xe vận hành. Tiếng động đó sẽ truyền từ lốp qua bộ giảm xóc thẳng tới khoang lái của xe.
Trong thế giới xe hơi, những loại lốp lắp ráp trên những mẫu xe thể thao thường truyền độ rung lắc tương đối lớn tới bộ giảm xóc. Đó là do lớp vỏ cao su của lốp xe căng và rắn, nên chúng không hấp thu được độ xóc. Bánh xe lớn cũng không hiệu quả trong việc giảm rung lắc, do bề mặt tiếp xúc của chúng với đường lớn. Trong khi đó, những lốp xe off-road mềm với gân lốp rộng có khả năng giảm xóc kém nhất.
Lốp xe là một yếu tố chủ yếu gây ra tiếng ồn
Ngoài ra, luồng không khí thổi dọc thân xe cũng gây ra tiếng ồn, đặc biệt là khi xe chạy tốc độ cao hoặc với những xe có kích thước lớn cùng hệ thống khí động học như một chiếc công-ten-nơ chở hàng. Bất cứ bề mặt cản gió nào trên chiếc xe như ăng-ten, khung chở hành lý trên nóc xe hay gương chiếu hậu đều dẫn đến những âm thanh khó chịu như tiếng rít, tiếng vút hay kêu vù vù trong khoang lái.
Cách giảm thiểu NVH
Để giảm mức độ NVH, người dùng cần chú ý đến ba nguyên tắc cơ bản: Giảm thiểu yếu tố gây ra tiếng ồn và độ rung, xóc; Cô lập các yếu tố này khỏi những cấu trúc chính trên xe; và hấp thu tiếng ồn, độ rung, xóc trước khi truyền tới khoang lái.
Biện pháp đầu tiên là ngăn mọi yếu tố gây ra tiếng ồn và sự rung lắc ngay từ đầu. Thiết kế khí động học của xe đóng vai trò quan trọng trong việc giảm tiếng ồn. Những luồng không khí bị cản khi di chuyển dọc thân xe gây ra rung động và tiếng ồn. Do đó, nhiều nhà sản xuất xe cố gắng thiết kế động cơ và các bộ phận của bộ truyền động chính xác và cân bằng để giảm tình trạng rung lắc. Đèn pha của mẫu xe Nissan Leaf với tạo hình độc đáo là một ví dụ điển hình của thiết kế khí động học hiệu quả giúp giảm NVH. Theo Nissan, vỏ đèn pha được thiết kế làm lệch hướng không khí đi qua gương bên. Nếu không có thiết kế này, âm thanh gió tạt qua gương xe sẽ át cả tiếng động cơ điện của chiếc xe.
Để giảm mức độ NVH, người dùng cần chú ý đến ba nguyên tắc cơ bản
Biện pháp thứ hai tương đối phức tạp khi người sử dụng cần ngăn cách những cấu trúc chính của xe khỏi yếu tố gây ra NVH. Để làm được điều này, người ta đã áp dụng những công nghệ giảm xóc đắt tiền và phức tạp như hệ thống đẩy hydro đa kết nối để cô lập phần mũi xe và trụ lái khỏi các va chạm từ mặt đường nhằm giảm xóc và rung động. Không những thế, hệ thống giảm xóc và các bộ phận cấu thành ống xe còn được đặt trên các ống lót bằng cao su hoặc nhựa tổng hợp pô-li-u-rê-tan thay vì kim loại. Nhờ vậy, rung động sẽ được hạn chế thâm nhập vào khoang lái.
Biện pháp cuối cùng để giảm thiểu NVH là hấp thu càng nhiều rung động và tiếng ồn càng tốt. Phương pháp này chủ yếu sử dụng bộ giảm xóc để hấp thu những rung động mạnh trong quá trình xe tiếp xúc với mặt đường gây nên. Trong khoang lái, để hấp thu âm thụ động, nhà sản xuất có thể sử dụng các vật liệu tiêu âm như cao su hay gắn cố định một số điểm thường xảy ra va đập ở mũi xe hoặc thiết kế các trụ xe với lõi lấp bằng cao su bọt. Ngoài ra, hãng xe còn có thể trang bị cửa sổ hai lớp để cách âm. Kính hai lớp và các vật liệu cách âm khá nặng; bên cạnh đó, người dùng còn phải cân nhắc đến yếu tố giá cả và mục đích khi sử dụng chúng. Chẳng hạn như trên các mẫu xe của Rolls-Royce, khoang lái được thiết kế như một studio ghi âm.
Những tiến bộ gần đây nhất trong việc giảm mức độ NVH chủ yếu tập trung vào giảm tiếng ồn trên xe. Hệ thống cách âm chủ động đang được ứng dụng trong tai nghe cũng đang được nghiên cứu để áp dụng trên những chiếc xe chở khách. Hệ thống này hoạt động nhờ phân tích biên độ dao động của sóng âm trong khoang lái và đẩy sóng âm theo chu kỳ ngược lại với âm thanh ban đầu. Hai nguồn sóng này sẽ triệt tiêu lẫn nhau khi gặp nhau và giúp giảm tiếng ồn trên xe. Hành khách hoàn toàn có thể yên tâm thưởng thức âm nhạc trong khi hệ thống này hoạt động, bởi chúng chỉ tác động tới các tạp âm.
Tham khảo: oto.com.vn
This post is also available in:
English
