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Test componenti NVH
 Test componenti NVH 150 150 VEI Ricambi

Test componenti NVH

Iniziamo con una doverosa premessa: cosa sono i “componenti NVH”? NVH è l’acronimo di: Noise, Vibration e Harshness – ovvero rumore, vibrazioni e ruvidità/asperità. Sono dunque quegli elementi progettati e sviluppati per ridurre, assorbire o isolare la trasmissione di rumori e le vibrazioni meccaniche verso l’abitacolo e verso componenti delicati di qualsiasi veicolo. Alcuni esempi: supporti motore e cambio; sospensioni pneumatiche ed ammortizzatori; boccole e silent block delle sospensioni; supporti elastici dell’albero di trasmissione; materiali fonoassorbenti e isolanti.

Ognuno di questi componenti viene testato attraverso un processo rigoroso che combina simulazioni digitali avanzate, prove di laboratorio distruttive e acustiche, fino alle prove dinamiche nel contesto reale, su strada.

Tipologie e sequenze di test

  • Simulazione virtuale
    Prima di creare un prototipo fisico, gli ingegneri testano il comportamento dei materiali al computer, attraverso simulazioni FEA (Finite Element Analysis): serve a prevedere come la gomma e il metallo risponderanno sotto carichi estremi o forze torsionali costanti.
    Si procede poi con la modellazione TPA (Transfer Path Analysis) che consente di mappare virtualmente il percorso che il rumore o la vibrazione faranno per passare dal motore o dall’assale fino alla cabina di guida, identificando i punti critici dove inserire un componente isolante.
  • Test in laboratorio e banchi prova meccanici
    Una volta prodotti i primi campioni fisici, questi vengono installati uno a uno su banchi prova automatizzati per simulare anni di stress in poche settimane: vengono utilizzati degli agitatori elettrodinamici (shaker) per sottoporre i componenti a vibrazioni (Vibration) ad altissima e bassissima frequenza, con l’obiettivo di misurare la rigidità dinamica e le frequenze naturali.
    Seguono test di fatica e durabilità: i supporti motore, piuttosto che le molle ad aria o i silent block, subiscono milioni di cicli di compressione, estensione e torsione sotto carichi pesanti, per verificare che la gomma non si crepi e mantenga le proprietà elastiche originarie.
    Si conclude questa fase nelle camere climatiche: le prove vengono ripetute a temperature estreme (da -40°C a +120°C) per garantire che il freddo dell’inverno o il calore del motore nel periodo estivo, non alterino la capacità di smorzamento della mescola in gomma.
  • Test acustici
    Per misurare la componente acustica (Noise) i componenti vengono assemblati per gruppi e testati all’interno di speciali camere semi-anecoiche isolate dall’esterno e rivestite di materiali che assorbono il suono, eliminando l’eco.
    Si passa poi alle prove chiamate Squeak & Rattle (scricchiolii e rantoli): sensori laser e microfoni ultra-sensibili rilevano ogni minimo rumore o sintomi di sfregamento generato da componenti adiacenti durante le oscillazioni, mentre questi interagiscono tra loro.
    Esistono poi specifici banchi per assali elettrici (e-Axle Test Rig) che misurano le vibrazioni elettromagnetiche ad alta frequenza fornite dai motori elettrici (e-NVH), isolandole dai rumori meccanici di cuscinetti e ingranaggi.
  • Test su veicolo completo
    L’ultima validazione avviene installando i componenti su camion veri e propri utilizzati come prototipi e testati su piste di prova riservate (proving grounds). In questa fase, i mezzi possono viaggiare su strade pavimentate con ostacoli calibrati (ciottolato, buche artificiali, ondulazioni a “tappo di bottiglia”) per registrare la risposta del veicolo alla durezza degli impatti (Harshness) oppure su banchi a rulli all’interno di camere acustiche climatizzate, simulando diverse velocità e condizioni atmosferiche.
    In questa fase decisiva, i camion vengono equipaggiati con accelerometri piezoelettrici sui sedili, sul volante, sul telaio, con sensori di forza dinamica e con microfoni binaurali posizionati all’altezza delle orecchie del conducente, per registrare l’esatta percezione del comfort.

Risultati

Una volta eseguite con successo tutte le sequenze di test, i produttori possono passare dalla prototipazione alla produzione, regolata e standardizzata. Solo in questo modo possono assicurare che ogni boccola, supporto o molla ad aria, isolerà perfettamente le sollecitazioni, mantenendo inalterate le sue proprietà strutturali per centinaia di migliaia di chilometri.

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Barra di reazione posteriore per Iveco
 Barra di reazione posteriore per Iveco 150 150 VEI Ricambi

Barra di reazione posteriore per Iveco

Applicazione

Barra di reazione Iveco. Tirante originale cod. 500379056. Disponibilità del ricambio a magazzino, chiedi in sede.

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Sospensioni a balestra
 Sospensioni a balestra 150 150 VEI Ricambi

Sospensioni a balestra

Le balestre sono fogli d’acciaio armonico che fungono da molle/sospensioni, utilizzate sulle vetture (in passato), sui veicoli leggeri, su quelli pesanti e nel settore ferroviario.

Possono essere utilizzate sia come sospensioni anteriori, sia come posteriori.

Sono costituite da una o più foglie, chiamate anche lame.

La prima lama è denominata madrifoglia, o foglia maestra e può terminare con 3 diversi tipi di occhio: verso l’alto, verso il basso o posizionato a metà (stampato).

Se composte da più foglie, le balestre sono tenute assieme da un perno centrale, chiamato anche pitone. Il perno centrale attraversa il pacco balestra attraverso un foro fatto al centro, oppure spostato di qualche centimetro dal centro esatto.

Un lato è della balestra è sempre fisso, ancorato al telaio del mezzo attraverso un silent block che permette piccoli movimenti (oscillazioni) della balestra. Dall’altro lato invece c’è il cosiddetto biscottino, che permette escursione ed estensione della balestra.

Due staffe metalliche, chiamate anche cavallotti o graffe, fissano infine la balestra sull’assale. Le staffe hanno tipicamente forma quadrata o tonda.

Tipologie di balestre

Balestra semiellittica (tradizionale)

  • Le foglie hanno spessore costante.
  • Il pacco balestra è spesso costituito di varie foglie con lunghezza a scalare, nel quale la madrifoglia è considerata la prima lama ed è sempre la più lunga.
  • Talvolta un pacco balestra aggiuntivo, detto balestrino o reazione, viene previsto per entrare in funzione quando il mezzo è molto carico fungendo da rinforzo e supporto alla balestra standard.

Balestra parabolica

  • Le foglie hanno spessore variabile nella loro lunghezza.
  • La misura esatta dello spessore si prende al centro, o comunque dov’è posizionato il perno centrale.
  • Le varie lame hanno più o meno la stessa lunghezza.
  • Talvolta una o più foglie aggiuntive, dette foglie di reazione, sono previste per entrare in funzione quando il mezzo è molto carico.

Balestra a trave (o tirante)

  • E’ chiamata anche braccio o tirante ed è parte integrante della sospensione pneumatica di mezzi pesanti su cui viene alloggiata anche una molla ad aria, chiamata normalmente diapress.
  • Come per le tipologie tradizionali, da una parte è fissata all’assale tramite un silent block.
  • Sul lato liscio invece, è fissata attraverso la molla ad aria, la sospensione pneumatica, che viene installata sulla balestra attraverso una o due viti di fissaggio.

Come si misurano

Per trattare l’argomento in modo esaustivo, bisogna considerare almeno 3 situazioni. Nella prima immagine, andiamo a misurare una singola foglia di balestra; nella seconda, capiamo come misurare una balestra composta da più foglie; nell’ultima, vediamo come misurare una balestra a trave.

Misure fondamentali: larghezza della balestra; spessore; le due misure di lunghezza prese da centro occhio al foro, poi ancora dal foro al centro del secondo occhio (chiamate anche interasse dx/sx); poi sarebbe da considerare anche la freccia che determina il raggio di curvatura della balestra stessa.

Nel caso di una balestra composta da più foglie, è importante capire: larghezza della balestra; numero di foglie/lame di cui è composta; spessore totale (inteso come dimensione in verticale) della balestra; poi le due misure di lunghezza della madrifoglia. Una precisazione: la madrifoglia è sempre numerata come 01 e mano a mano le altre foglie sono 02, 03… fino alla più corta che chiude il pacco balestra. A volte è determinante capire anche lo spessore delle singole foglie, poiché esistono versioni diverse della stessa balestra, che differiscono appunto solo dallo spessore delle lame – più o meno spesse. Nel caso di balestre senza occhi, le misure interasse dx/sx vengono prese sulla madrifoglia, dal primo lato al centro, dal centro al secondo lato. La freccia solitamente è la misura meno importante, in ogni caso si prende la misura della perpendicolare sul foro centrale, alla linea che collega il centro degli occhi.

Le misure principali da rilevare su una balestra a trave sono quelle già viste in precedenza (larghezza, spessori, interassi). Ci sono però alcune peculiarità: la madrifoglia ha solo un occhio, dall’altra parte la balestra termina sempre liscia; dove viene alloggiata la sospensione pneumatica, ci sono sempre uno o più fori di cui è importante capire diametro e vari interassi – come nell’esempio; è poi fondamentale determinare bene com’è fatta la curva, o seggiola, misurando con precisione l’alzata verticale – di nuovo come nell’esempio.

Perni e silentblock

Gli occhi delle balestre, completi di silentblock (o comunemente anche boccole) sono ancorati al telaio e al biscottino attraverso dei perni. Ne esistono di decine di forme e misure in funzione del produttore che li ha progettati, del tipo di balestra/sospensione sui quali devono essere montati, dei carichi che devono supportare. A volte hanno una squadratura sotto alla testa per essere posizionati in modo corretto, a volte sono conici o eccentrici, piuttosto che cilindrici.

Come anticipato, la funzione dei silentblock è quella di assorbire i colpi ricevuti sulla sospensione, grazie alle sue due anime che insistono sul centro in gomma (oppure grazie alla sua anima centrale, rivestita di gomma dura). Sono pensati e progettati per rimanere bloccati nella loro posizione, non devono subire strisciamenti o essere stretti in modo blando. Un accorgimento importante per il montaggio, è quello di effettuare il serraggio con il veicolo a terra: in questo modo la posizione neutra di lavoro sarà quella corretta ed il tempo di utilizzo sicuramente massimizzato; in caso contrario, le boccole non lavoreranno in modo corretto, poiché fissate nella posizione di lavoro con l’assale staccato dal telaio, che si sposterà quando le ruote saranno appoggiate a terra.

Alcuni esempi

balestra1
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balestra3
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balestra5
balestra6
balestra7
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Angolo cieco
 Angolo cieco 150 150 VEI Ricambi

Angolo cieco

Con l’espressione “angolo cieco” si intende la zona inaccessibile (nascosta) al campo visivo del conducente di un veicolo, che varia in funzione della sagoma e della costruzione del veicolo stesso (altezza, carrozzeria, grandezza dei vetri, spessore dei montanti…).

Nel caso di camion e bus o di macchine operatrici, la larghezza della cabina di guida impedisce all’autista di avere una completa visuale di quello che succede sul lato destro del veicolo, anche utilizzando grandi specchi retrovisori panoramici. In particolare, le zone più critiche sono quella anteriore, subito sotto il posto guida e quella a ridosso della parte anteriore destra della cabina e poi tutto il lato destro del veicolo.

Cosa dice la norma

Una normativa UE del 2007 (Direttiva Europea 2007/38/CE) prevede che tutti i camion siano muniti di uno specchio panoramico destinato proprio a visualizzare l’angolo cieco, tuttavia, questa disposizione non si è rivelata sufficiente. L’Unione Europea, quindi, il 27.11.2019, ha predisposto il Regolamento (UE) 2019/2144 che definisce le norme per la sicurezza degli utenti vulnerabili della strada. L’Art.9 del regolamento stabilisce che “i veicoli delle categorie M2, M3, N2 e N3 devono essere dotati di sistemi avanzati capaci di rilevare la presenza di pedoni e ciclisti situati in prossimità della parte anteriore del veicolo o sul lato del marciapiede e di emettere un segnale di allerta o di evitare la collisione con essi”. Le norme per l’applicazione pratica di tale regolamento sono descritte nelle normative UN R151 e UN R159 emesse dal UN/ECE, all’interno delle quali sono descritte le specifiche tecniche, le procedure di test e le conformità di produzione alle quali si devono attenere i produttori di sistemi di rilevazione dell’angolo cieco.

Cosa puoi fare

Puoi valutare l’installazione di un sistema capace di rilevare la presenza di pedoni e ciclisti situati in prossimità della parte anteriore del veicolo o sul lato del marciapiede, capace di emettere un segnale di allerta in caso di pericolo. Questo tipo di prodotto solitamente utilizza telecamere che riprendono immagini in tempo reale elaborate con algoritmi di Intelligenza Artificiale in grado di distinguere pedoni e ciclisti da altri ostacoli, dando segnalazioni immediate all’autista. I più sofisticati inoltre, sono in grado di trasmettere l’informazione georeferenziata ad una piattaforma software in cloud, per avere sempre sotto controllo quel che sta succedendo e quel che è successo.

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