En bils motor er kilde til en rekke lyder og vibrasjoner. Disse effektene er ikke alltid ønskelige og oppleves ofte som ubehagelige. Det er mulig å iverksette spesifikke tiltak for å optimalisere motorene med hensyn til støy og vibrasjoner. Disse forbedringene gjelder dels selve motoren, men også området rundt motoren i motorrommet.

Hva står NVH for?

Forkortelsen NVH står for de engelske begrepene noise, vibration and harshness. Oversatt til tysk betyr det støy, vibrasjon og hardhet. NVH beskriver hørbare og merkbare vibrasjoner som kan oppstå under drift av maskiner, for eksempel motorer. I bilindustrien analyseres disse effektene grundig allerede under utviklingen.

• Støy: Støy er en hørselsfornemmelse som vanligvis forårsakes av vibrasjoner. Disse vibrasjonene opptrer vanligvis uregelmessig og med varierende struktur. En forbrenningsmotor i en bil kan forårsake denne effekten.
• Vibrasjoner: Begrepet svingninger beskriver gjentatte svingninger av variabler i et system. I mekanikk og biler er dette vanligvis gjentatte bevegelser av legemer eller masser. Dette gjelder for eksempel bilens karosseri.
• Ruhet: Ruhet er en parameter for psykoakustisk persepsjon. Hos mennesker avhenger denne opplevelsen ikke bare av volumet, men også av frekvenser og varighet. Visse modulasjonsfrekvenser fremmer ruhet.

NVH i forbindelse med forbrenningsmotorer

Støy og vibrasjoner oppleves ofte som ubehagelig og til tider forstyrrende for bilførere. Dette gjelder spesielt summende eller brummende lyder eller vibrasjoner. Disse effektene kan oppstå med alle typer forbrenningsmotorer og kan overføres fra motoren til karosseriet. I tillegg til den akustisk merkbare motorstøyen oppstår det andre effekter når forbrenningsmotoren er i drift. For eksempel kan vibrasjoner lett oppfattes via førersetet, som er boltet fast i karosseriet. Motorvibrasjoner kan også oppfattes av føreren som en irriterende brummende lyd gjennom karosseriet.

Forskjellen mellom NVH og akustisk design

NVH beskriver vibrasjoner og det resulterende støybildet. Tiltak i forbindelse med NVH er generelt rettet mot å bekjempe disse effektene. Vibrasjoner og støyutvikling skal i størst mulig grad unngås eller minimeres ved hjelp av egnede tiltak. I motorkonstruksjonen beskriver akustisk design målrettede tiltak for å tilpasse støyen. Det dreier seg for eksempel om å optimere eksoslyden og inntaksstøyen.

Målrettede NVH-tiltak for forbrenningsmotorer

NVH-effekter i forbrenningsmotorer kan påvirkes med en rekke tiltak. Produsentene fokuserer på å optimalisere komponenter eller installere ekstra komponenter i bilens motorrom. I tillegg til forbedringer av selve motoren er også motorens oppheng og optimalisert støyisolering avgjørende.

1. Motoroppheng: Motorens oppheng har stor betydning for hvor mye vibrasjoner som kan overføres. Moderne motorfester eller motorfester forbinder motoren med karosseriet og demper samtidig vibrasjonene.
2. Kjededrift: Kjededriften i forbrenningsmotorer kan føre til uønskede NVH-effekter under drift. Beregninger av kjededriften og en koordinert utforming av tannhjul og kjeder fører til støyoptimalisering.
3. Aggregatlager: Hjelpeaggregater og motortilbehør er elastisk montert eller koblet til motoren via lager. Ved å optimalisere de monterte lagerelementene er det ofte mulig å minimere vibrasjonsoverføringen fra motorenhetene på en effektiv måte.
4. Motordeksel: Moderne forbrenningsmotorer har ofte et motordeksel. Dette dekselet på toppen av motoren, som vanligvis er laget av plast, er ikke bare av visuelle årsaker. Motordekselet er ofte spesialdesignet for å dempe støy.
5. Panserisolasjon: Undersiden av bilens panser er ofte utstyrt med isolasjon. Det innebygde isolasjonselementet reduserer støyforplantningen og demper eventuelle vibrasjoner i karosseridelen. Isolasjonsmatten er også varmebestandig.
6. Isolering av kupeen: Ved å isolere kupeen fra motorrommet reduseres støyoverføringen. Isolasjonselementer som er montert innvendig bak kledningsdelene, hindrer at karosserideler som dører og biltak vibrerer.

NVH-optimalisering i bilindustrien

Bilprodusentene gjennomfører stadig mer målrettede tiltak for NVH-optimalisering. Dette gjelder både utviklingen av enkelte motordeler og kjøretøyet som helhet. I noen tilfeller bruker produsentene allerede datastøttede simuleringsmodeller under utviklingen av kjøretøyet. De ferdige prototypene optimaliseres videre på testbenken. Dette kan omfatte motorene på den ene siden, men også kjøretøyet med ferdig installert motor.

Dette er grunnen til at produsentene i stadig større grad satser på NVH-optimalisering.

Moderne og forbruksoptimaliserte motorer er mer etterspurt i bilindustrien i dag enn noen gang tidligere. Ved å redusere antall sylindere, redusere slagvolumet og bruke turbolader setter produsentene nye krav til drivstoffbesparelser og forurensende utslipp. De vektoptimaliserte, nedskalerte motorene blir imidlertid stadig mer utsatt for uønskede vibrasjoner og ugunstige akustiske egenskaper. Produsentene må optimalisere disse egenskapene.

NVH med elektriske motorer

Høyt utviklede hybridsystemer og elektriske motorer brukes i økende grad i bilindustrien. Dette stiller produsenter og utviklere overfor nye utfordringer når det gjelder NVH. De elektriske motorene i elbiler har for eksempel et helt annet frekvensmønster enn forbrenningsmotorer. I denne sammenhengen må materialer og utforming av fester og dempningselementer ofte optimaliseres og tilpasses på nytt.