Khám phá công nghệ chống ồn, rung, xóc trên ô tô Ford

Ông Pat O'Mahony, phụ trách phát triển công nghệ này tại Khối các thị trường Quốc tế (IMG) cho biết, Tập đoàn Ford không ngừng đầu tư và tinh chỉnh công nghệ chống ồn, rung, xóc (NVH) trên các dòng xe của hãng. Qua hơn một thập kỷ, nhiều giải pháp mô phỏng đã được thử nghiệm để cải thiện tối đa thông số NVH của xe.

Đặc biệt, công nghệ này đã được ứng dụng rộng rãi và toàn diện trên toàn cầu và dữ liệu thu thập được từ các chương trình mô phỏng NVH luôn là chỉ số quan trọng trong mọi giai đoạn phát triển sản phẩm.

Theo đó, Ford sử dụng 3 công cụ mô phỏng NVH chính. Đó là công cụ mô phỏng máy tính – Tương đồng với dàn máy tính chơi game hỗ trợ các trò chơi đua xe, công cụ này gồm hệ thống màn hình, máy tính được trang bị bộ xử lý nhanh, vô lăng và tai nghe. Trong đó, đội ngũ nghiên cứu NVH có thể đặt phương tiện vào một số tình huống giả định để kiểm tra các thông số NVH của xe.

Bên cạnh đó là công cụ mô phỏng phương tiện toàn diện 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.

Cùng với đó là công cụ mô phỏng hành trình 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 các khoảng 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 và 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.

Ông O’Mahony cho hay, 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. 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.

Ở phương pháp thử nghiệm NVH truyền thống, ống xả của phương tiện sẽ được tháo rời và lắp ráp trên một chiếc xe khác. Điều này không chỉ gây lãng phí thời gian mà còn dẫn đến nguy cơ mất dấu tiếng ồn, vì việc kiểm tra trong ngày là bất khả thi. Giờ đây, những âm thanh này có thể được kiểm tra thông qua các công cụ mô phỏng chỉ với một vài cú nhấp chuột.

Nói rõ hơn về phương pháp mô phỏng trên, ông O’Mahony cho biết, Ford Bắc Mỹ đã tháo dỡ một chiếc xe đang trong giai đoạn sản xuất và tái lắp ráp nó trong chương trình mô phỏng. Trước mỗi thử nghiệm, họ đều thực hiện một bài kiểm tra nghiêm ngặt và kết quả thu được từ chiếc xe trước và sau khi tháo dỡ gần như là tương đồng. Điều đó chứng minh rằng chất lượng kết quả thu được từ hệ thống mô phỏng phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng của thông tin đầu vào.

Tuy nhiên, với sự phát triển của hệ thống truyền động và xu hướng dịch chuyển từ động cơ đốt trong sang động cơ điện cũng đặt ra một thách thức cho các kỹ sư NVH. Bởi tất cả mọi phương tiện phổ thông khi di chuyển thường tạo ra một âm thanh đặc trưng, trong khi đa số các mẫu xe điện đều vận hành khá yên tĩnh và không để lại tiếng ồn.

Vì vậy, một quy định về âm thanh dành riêng cho xe điện cũng đã được ban hành, 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./.