NVH คืออะไร - การพัฒนาสู่ยุครถยนต์ไฟฟ้า

ความนิ่งเงียบภายในห้องโดยสาร ถือเป็นหนึ่งในเป้าหมายสำคัญของการออกแบบรถยนต์ และในปัจจุบันบริษัทผู้ผลิตรถยนต์ต่างมีองค์ความรู้เพียงพอในการพัฒนา เพียงแต่เลือกที่จะนำมาใช้ให้เหมาะสมกับประเภทรถ หรือเซ็กเมนต์ในการทำตลาดเท่านั้น อย่างไรก็ตาม อุตสาหกรรมยานยนต์กำลังก้าวสู่เทคโนโลยีขับเ คลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้า ระบบอินเตอร์เน็ต และการเชื่อมต่อ ดังนั้นวิธีจัดการกับค่า NVH จึงถือเป็นความท้าทายใหม่ของวิศวกร

NVH คืออะไร สำหรับ NVH หรือ Noise, Vibration and Harshness (ระดับเสียง ความสั่นสะเทือน และความกระด้าง) บริษัทผู้ผลิตรถยนต์มีเทคโนโลยีที่สามารถควบคุมค่าเหล่านี้ให้อยู่ในระดับที่น่าพอใจ และแน่นอนว่ารถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE) มีแรงสั่นสะเทือน และเสียงให้จัดการเยอะกว่า รถพลังงานไฟฟ้า มาก

“เมื่อเราเปลี่ยนไปใช้ระบบส่งกำลังแบบไฟฟ้า ความท้าทายก็จะต่างออกไป เพราะจะไม่มีเสียงของการจุดระเบิดเครื่องยนต์ และเสียงรถยนต์โดยรวมก็จะเบาลง เสียงระบบไฟฟ้ากลายเป็นสิ่งใหม่ที่เราต้องศึกษา ขณะที่เสียงภายนอกทั้งหลายที่เราคุ้นเคย เช่นเสียงถนน เสียงลม จะรู้สึกดังขึ้นมากจากความเงียบของระบบไฟฟ้า ดังนั้นการต้องเสาะหาวัสดุเก็บเสียงที่มีนํ้าหนักเบาจึงเป็นอีกหนึ่งความท้าทายที่สำคัญ” นายแพท โอมาโฮนี ผู้จัดการทีม NVH ของฟอร์ด ประจำกลุ่มตลาดนานาชาติ ประจำการอยู่ที่สนามทดสอบรถยนต์ของฟอร์ด ออสเตรเลีย กล่าวและว่า

ยังมีเสียงภายนอกอื่นๆ ที่ต้องคำนึงถึง อาทิ เสียงที่เป็นเอกลักษณ์บ่งบอกตัวตนของรถแต่ละรุ่นขณะกำลังเคลื่อนเข้าใกล้หรือขับผ่านไป รวมทั้งข้อกำหนดทางกฎหมายสำหรับระดับเสียงที่รถยนต์ไฟฟ้าต้องมี เพื่อเตือนให้คนเดินเท้าทราบเมื่อมีรถยนต์เคลื่อนมาใกล้

“พัฒนาการของระบบส่งกำลังอยู่ในช่วงของการเปลี่ยนผ่านทางเทคโนโลยี โดยเครื่องยนต์แบบใช้นํ้ามันที่เราคุ้นเคยกันดี กำลังค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยระบบไฟฟ้า ซึ่งถือเป็นความท้าทายครั้งใหม่ของทีมวิศวกร NVH อย่างแท้จริง” นายแพท โอมาโฮนี กล่าว

ทั้งนี้ ฟอร์ด มี การทดสอบค่า NVH แบ่งออกเป็น 3 รูปแบบ

• การทดสอบผ่านคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อป 

การทดสอบนี้คล้ายกับการติดตั้งเกมรถแข่งลงในคอมพิวเตอร์ส่วนตัว โดยอุปกรณ์ที่จำเป็นในการทดสอบประกอบด้วย หน้าจอ คอมพิวเตอร์ที่ประมวลผลได้เร็ว พวงมาลัย และหูฟัง เพื่อให้ทีม NVH นำรถมาทดลองในสถานการณ์จำลองที่หลากหลาย เพื่อการสังเกตการณ์และการทดสอบที่สะดวกรวดเร็ว

• การทดสอบรถทั้งคันผ่านระบบเสมือนจริง 

วิธีนี้ช่วยให้วิศวกรได้สัมผัสประสบการณ์เสมือนการขับรถจริงๆ ด้วยการเข้าไปนั่งและขับรถในระบบเสมือนจริงที่มีการจำลองค่า NVH ต่างๆ ทั้งเสียงภายในตัวรถ และการสั่นสะเทือนที่เสมือนการขับขี่บนถนนในสภาวะปกติ

• การติดตั้งระบบเสมือนในรถที่ใช้งานจริง นี่คือเทคโนโลยีใหม่ล่าสุดที่ฟอร์ดนำมาใช้ใน การทดสอบ NVH โดยการกำหนดค่า NVH ที่ต้องการทดสอบผ่านคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อป ก่อนจะดาวน์โหลดข้อมูลลงในอุปกรณ์ที่นำมาเชื่อมต่อกับโมดูลที่ติดตั้งอยู่ในห้องโดยสารของรถที่ขับบนถนนจริงๆ โดยโมดูลดังกล่าวจะผลิตเสียงเสมือนกับเสียงของเครื่องยนต์และท่อไอเสียของรถรุ่นที่ต้องการทดสอบภายใต้สถานการณ์และสภาพถนนจริงที่กำลังขับอยู่ ดังนั้น ในขณะขับ ผู้ขับจึงได้รับความรู้สึกประหนึ่งว่ากำลังขับรถอีกคัน ยกตัวอย่างเช่น วิศวกรอาจจะนำค่าเสียงของฟอร์ด มัสแตง รุ่นใหม่หลายๆ แบบ มาติดตั้งไว้ในรถฟอร์ด เอเวอเรสต์ ของตนเอง เพื่อประเมินและปรับจูน เสียงเครื่องยนต์ รวมถึงค่า NVH ต่างๆ ของรถรุ่นใหม่ ระหว่างการขับรถของตัวเองจากที่ทำงานกลับบ้าน

“การทดสอบด้วยระบบเสมือนจริงช่วยให้เราระบุปัญหาระหว่างการทดสอบผลิตภัณฑ์ได้ง่ายมาก เราแยกได้เลยว่าเสียงอะไรมีที่มาจากชิ้นส่วนไหนบ้าง ด้วยการค่อยๆ ทดสอบเสียงทีละส่วนแยกกัน ไม่ว่าจะเป็นเสียงลม เสียงล้อบดถนน หรือเสียงเครื่องยนต์ โดยข้อมูลที่เก็บได้จากการระบุที่มาของเสียงนี้ มีส่วนอย่างมากในการกำหนดทิศทางการแก้ปัญหาให้กับทีมทดสอบได้อย่างรวดเร็ว เพราะบางครั้งเราอาจจะได้ยินเสียงหรือรู้สึกถึงการสั่นสะเทือนที่แปลกๆ แต่บอกไม่ถูกว่าสัมผัสนั้นมีที่มาจากไหน” นายแพท โอมาโฮนี กล่าว 

NVH คืออะไร

NVH คือการศึกษาเกี่ยวกับระดับเสียง ความสั่นสะเทือน และความกระด้างของรถยนต์ขณะทำงานในสภาวะปกติ

1. N-Noise เสียงในสภาพแวดล้อมหรือเสียงรบกวนที่ได้ยินในห้องโดยสาร ซึ่งอาจมีสาเหตุมาจากส่วนประกอบเครื่องยนต์ เสียงลม หรือเสียงจากถนน

2. V-Vibration ความสั่นสะเทือนหรือความรู้สึกที่ผู้ขับขี่และผู้โดยสารรู้สึกได้ มีสาเหตุหลักมาจากส่วนประกอบเครื่องยนต์ ส่วนประกอบระบบกันสะเทือน หรือการตอบสนองจากการบังคับพวงมาลัยและการเหยียบคันเร่ง

3. H-Harshness ความกระด้างหรือความรู้สึกที่ผู้โดยสารได้รับจากเสียงและความสั่นสะเทือนรวมกัน ค่าของความกระด้างขึ้นอยู่กับความรู้สึกของแต่ละคน ดังนั้นจึงต้องใช้ทีมวิศวกรหลายคนร่วมกันกำหนดเกณฑ์ที่ใช้ตัดสิน

หน้า 18 หนังสือฐานเศรษฐกิจ ฉบับที่ 3,644 วันที่ 14 - 16 มกราคม พ.ศ. 2564