تحلیل نویز و ارتعاشات (NVH) خودروی تیبا

 

امروزه توجه زيادي به راحتي و آسايش سرنشينان خودرو مي شود. تاكيد بر رضايت مشتري، تاثير زيادي بر صنايعي نظير خودروسازي گذاشته و باعث سوقدهي صنعت حمل و نقل به سمت كاهش انواع سر و صدا و لرزش به عنوان معياري براي حفظ سهم بازار فروش شده است. رقابت براي بهبود سريع محصولات، منجر به استفاده از روشهاي تحليلي براي پيش بيني و كنترل NVH خودروها شده است. عبارت NVH مخفف سه لغت Noise-Vibration-Harshness می باشد که منظور از Noise صدايي است كه توسط سرنشين شنيده مي شود. لرزشها و ارتعاشات محسوس، اما بدون صدا Vibration گفته شده و لرزش های بزرگ همراه با صدای زیاد، Harshness نامیده می شوند. کاهش NVH ایجاد شده در خودرو، يكي از اولويتهاي اصلي صنعت بوده و  به طور مستقيم با كيفيت خودرو ارتباط دارد.


عوامل پیدایش NVH در خودرو به دو دسته اصلی تقسیم می شود:

  • حركات و جابجايي نسبي چرخها در راستاي قائم كه به واسطه تماس ديناميكي بين چرخها و جاده به وجود آمده و از طريق شاسي و سيستم فنر بندي به بدنه منتقل ميشود
  • فقدان بالانس ديناميكي المانهاي دوراني و نوساني موتور و سيستم انتقال قدرت كه باعث ارتعاش ميگردند. چرا كه اين ارتعاشات از طريق دسته موتورها و ساير محلهاي اتصال سيستم انتقال قدرت به بدنه، منتقل ميشوند.

NVH  به دو شاخه­ داخلی و خارجی تقسیم می شود که شاخه ی داخلی آن صداها و ارتعاشات وارد شده به سرنشینان خودرو و شاخه خارجی آن صداهای منتشر شده به محیط اطراف خودرو را بررسی می­کند. شاید کمترین اثر مخرب ارتعاشات خودرو بر خود خودردو باشد چرا که ماهیت ارتعاش، حرکت رفت و برگشتی است که یک عامل به وجود آمدن تنش سیکلی بر قطعات خودرو است. مهمترین عامل شکست مکانیکی قطعات، خستگی است که باعث می شود قطعات مکانیکی بر اثر تنش هایی کوچکتر از تنش تسلیم شکست پیدا کنند. حدود 30 درصد از شکست های اتفاق افتاده در قطعات خودرو صرفا به خاطر خستگی است و خستگی در بسیاری از شکست های دیگر تاثیر مستقیم دارد. با کاهش دامنه ی ارتعاشات قطعات خودرو می‌توان عمر قطعات خودرو را به طرز چشمگیری افزایش داد. با در نظر گرفتن اثرات مخرب ارتعاشات بر سلامتی انسان و هم چنین نامطلوب بودن سر و صدای خودرو برای سرنشینان و عابرین علاوه بر نکات بالا، اهمیت کاهش ارتعاشات اجزای خودرو به خوبی مشخص می شود.

(نمایی از شبیه سازی نویز و ارتعاشات موتور و گیربکس)

  خودروی تیبا با بهره گیری از موتور 1500 سی سی یورو 4 اروپا از زمان تولید در سال 1389، جایگاه مناسبی را در بین مصرف‌کنندگان داخلی و صادراتی پیدا کرده است. تیبا با ویژگی‌های منحصر به فرد خود از جمله شتاب بالا و قدرت مطلوب موتور توانسته است با وجود استانداردهای سختگیرانه اهداف صادراتی را بعنوان خودروئی مطلوب در بسیاری از بازارها و حتی اروپا محقق سازد. خودروی تیبا با طراحی زیبا از نظر بسیاری از مصرف کنندگان محصولی مناسب برای خانواده شناخته می شود و با تکیه بر این کارائی در کنار مصرف سوخت پائین خود یکی از خودروهای مناسب برای سفرهای بین شهری محسوب می شود.

(نمایی از خودروی تیبا)

 در سال های اخیر، یکی از مشکلاتی که سبب نارضایتی نسبی خریداران این خودرو بوده، میزان صدای داخلی زیاد آن گزارش شده است. دو زیرسیستم اصلی خودرو که تاثیر قابل ملاحظه ای در میزان NVH آن نیز دارند، مجموعه موتور و جعبه دنده آن هستند به نحوی که نزدیک به 50 درصد از میزان صدای داخلی یک خودرو از این دو منبع ناشی می شود. در این پروژه که طی قراردادی بین واحد نوآوری شرکت خودروسازی سایپا و دانشگاه صنعتی شریف تعریف شده است، با شبیه سازی ارتعاشی و آکوستیکی موتور و گیربکس و مقایسه نتایج شبیه سازی با تست جاده و سوله اکوستیک، ضمن شناسایی عوامل ایجاد نویز و ارتعاش در مجموعه موتور و گیربکس خودرو تیبا، راهکارهای عملی برای کاهش NVH این خودرو استخراج و در صورت همکاری مجموعه های ذی ربط به صورت عملی ارزیابی خواهد شد.