Test componenti NVH
Test componenti NVH https://www.veiricambi.it/wp-content/themes/corpus/images/empty/thumbnail.jpg 150 150 VEI Ricambi https://www.veiricambi.it/wp-content/themes/corpus/images/empty/thumbnail.jpgTest 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.