Công nghệ mô phỏng chống Ồn, Rung, Xóc

(ĐTTD) Trái ngược với vẻ bề ngoài cơ bắp và cùng thiết kế nhấn mạnh tới khả năng off-road ưu việt, những chiếc xe như Ford Ranger và Everest lại đam đến một không gian khoang xe hoàn toàn yên tĩnh.

Đây là thành quả đáng khích lệ từ những nỗ lực không ngừng nghỉ đến từ đội ngũ chuyên gia Chống Ồn, Rung, Xóc (NVH - Noise, Vibartion, Harshness) của tập đoàn Ford thuộc trung tâm nghiêm cứu và thử nghiệm tại Australia, được lãnh đạo bởi ông Pat O'Mahony, phụ trách phát triển công nghệ này tại Khối các thị trường Quốc tế (IMG). 

Những cung đường gồ ghề khiến chiếc xe rung lắc, dằn xóc, không chỉ gây áp lực lên hệ thống khung, gầm xe mà còn khiến tài xế và hành khách mệt mỏi. Tập đoàn Ford không ngừng nghiên cứu để đưa ra các giải pháp thích hợp cũng như luôn chú trọng điều chỉnh công nghệ NVH trên các dòng xe của hãng. Nhiều phương thức mô phỏng đã được thử nghiệm để qua đó cải thiện tối đa thông số NVH của xe.

Trước khi áp dụng công nghệ mô phỏng, đội ngũ NVH thường phải chia sẻ phiên bản xe nguyên mẫu cùng với các kỹ sư phát triển sản phẩm trong giai đoạn thử nghiệm. Tuy nhiên, trong quá trình này, phương tiện liên tục bị tháo dỡ, hiệu chỉnh và tái lắp ráp, gây ảnh hưởng lớn đến kết quả của các bài kiểm tra chất lượng NVH. Nhờ công nghệ mô phỏng mới, đội ngũ NVH hiện nay có thể tập trung trong phòng nghiên cứu và lắng nghe các nhân tố NVH mà không làm gián đoạn quá trình thử nghiệm xe mẫu.

Hiện Ford sử dụng 03 công cụ mô phỏng NVH bao gồm:

Công cụ Mô phỏng Máy tính:  Hệ thống bao gồm các màn hình, máy tính được trang bị bộ xử lý nhanh, vô lăng và tai nghe - tương tự như dàn máy tính hỗ trợ các trò chơi đua xe. Thông qua đây, đội ngũ nghiên cứu có thể đặt phương tiện vào một số tình huống giả định để kiểm tra các thông số NVH của xe.

Công cụ Mô phỏng Phương tiện Toàn diện– Công cụ này mang đến trải nghiệm thực tế trên xe đang di chuyển và các chỉ số được đo đạc tại mọi điểm trên xe. Từ đó, dữ liệu về tiếng ồn bên trong khoang xe và độ rung lắc trong điều kiện lái xe bình thường sẽ được thu thập đầy đủ.

Công cụ Mô phỏng Hành trình– Đây là công cụ mô phỏng NVH mới và tiên tiến nhất của Ford được phát triển dựa trên công cụ Mô phỏng Máy tính, sau đó tải xuống phần cứng kết nối với mô-đun trong một chiếc xe đang lưu thông. Mô-đun này có thể mô phỏng tiếng ồn mà động cơ và ống xả tạo ra trong thời gian và tình huống thực tế nhằm đưa đến những trải nghiệm lái chân thật với âm thanh của các dòng xe khác nhau. Ví dụ: Một kỹ sư có thể sử dụng tiếng ồn mô phỏng của một chiếc Ranger từ công cụ Mô Phỏng Máy Tính rồi tải nó lên công cụ Mô Phỏng Hành Trình trên xe Explorer. Sau đó, trong quá trình lưu thông trên đường, kỹ sư có thể chuyển đổi giữa các tuỳ chọn âm thanh NVH khác nhau nhằm đưa ra đánh giá và điều chỉnh phù hợp nhất. 

“Việc áp dụng công nghệ mô phỏng rất hữu ích trong quá trình phân tích vấn đề ở các giai đoạn thử nghiệm khác nhau, đồng thời giúp xác định các vị trí gây ra tiếng ồn. Bằng việc phân tách từng bộ phận của xe, đội ngũ kỹ sư có thể phân loại tiếng ồn từ hệ thống nạp khí, tiếng ồn từ mặt đường, tiếng ồn từ động cơ, đồng thời xác định các vấn đề một cách nhanh chóng.” – Ông O’Mahony chia sẻ. “Dữ liệu thu thập được có vai trò định hướng cho nhóm thử nghiệm, giúp họ dễ dàng xác định nguồn phát âm thanh mỗi khi nghe thấy hoặc cảm nhận được những rung động.”

Ford đã tận dụng các quy trình hiệu quả và hệ thống dữ liệu chính xác được thu thập qua nhiều năm để xây dựng công nghệ mô phỏng NVH. Việc phân tích dữ liệu được thực hiện ở quy mô lớn hơn nhiều lần so với các phương thức thử nghiệm NVH truyền thống. Ngay trong những năm đầu tiên phát triển công nghệ mô phỏng NVH, Ford đã chú trọng đầu tư và cải tiến để đảm bảo độ chính xác tối đa của tất cả dữ liệu và thông số trong quá trình mô phỏng.


Có thể bạn muốn biết?

Sự phát triển của hệ thống truyền động và xu hướng dịch chuyển từ động cơ đốt trong tiêu chuẩn sang động cơ điện cũng đặt ra các thách thức mới cho các kỹ sư NVH. Động cơ điện đã tạo ra những âm thanh chưa từng có trước đây, bên cạnh đó, những tiếng ồn dường như đã có giải pháp như tiếng gió, hay tạp âm từ mặt đường nay lại trở nên rõ ràng hơn. Ngoài ra, việc tạo ra các vật liệu cách âm nhẹ hơn cũng là một vấn đề phát sinh.

Chưa hết, như chúng ta đều biết, tất cả các phương tiện khi di chuyển đều tạo ra những âm thanh đặc trưng, trong khi đa số các mẫu xe điện đều vận hành khá yên tĩnh. Điều này lý tưởng cho người ngồi trong xe, nhưng chưa hẳn đã tốt cho xung quanh. Một số chính phủ các nước tiên tiến đã phải ra quy định về âm thanh dành riêng cho xe điện, yêu cầu các mẫu xe này cần mô phỏng âm thanh tương tự như tiếng động cơ để cảnh báo và đảm bảo an toàn cho những người tham gia giao thông xung quanh.

PV.