NVH, es una búsqueda de la fuente de un ruido, excitación o vibración y se refiere a todo el rango de percepción de la vibración. Desde la audición hasta la sensación.

Noise, Vibration and Harshness

El ruido es un sonido no deseado; la vibración es la oscilación que normalmente se siente en lugar de escucharse; y la aspereza se usa generalmente para describir la gravedad y la incomodidad asociada con el sonido y/o la vibración no deseados. Especialmente a partir de eventos de corta duración.

NVH también se denomina como el análisis de calidad de sonido; que incluye métricas de volumen, nitidez, nivel de exposición de sonido y otros.

En primer lugar, debe existir la generación de ruido, vibración o aspereza; posteriormente existe la transmisión de esta, hasta que se pueda percibir de forma auditiva o mecánica. En este momento, es cuando se deben desarrollar técnicas para procurar amortiguar o incluso eliminar, ya sea su gestación o al menos, su percepción.

NVH en automóviles

El ruido, la vibración y la aspereza se consideran algunos de los mayores desafíos que enfrentan los ingenieros automotrices en la industria y son uno de los mayores reclamos de garantía del cliente.

Casi todos los ruidos, vibraciones y asperezas tienen como fuente original algún impacto mecánico entre piezas, básicamente metálicas, o bien entre el neumático y las desigualdades o rugosidad del pavimento. El único otro sonido que no está producido por impactos es el de tipo aerodinámico: básicamente de la carrocería al desplazarse a través del viento; no obstante, aunque en menor medida, por elementos giratorios, como el zumbido del turbo-cargador, del ventilador del radiador o del alternador o bien el chirrido de una correa trapezoidal mal tensada.

Pero el núcleo duro de los fenómenos que se entienden como NVH está constituido por la aerodinámica, la rodadura, y los provenientes de la mecánica, bien sean del motor o de la transmisión. Respecto al motor, independientemente del sonido del escape, tenemos el problema del control del “par del motor”, para que no se transmitan al monocasco traqueteos ni vibraciones. Por ejemplo, la suspensión del conjunto moto-propulsor de un vehículo, con el uso de cojinetes amortiguadores hidráulicos para contener el movimiento del conjunto motor/cambio, se traduce en menos vibración dentro de la cabina.

En cuanto a sonoridad mecánica, la única solución es el aislamiento del motor o el encapsulado. Respecto a la aerodinámica, esta es una ciencia independiente, con parámetros absolutamente propios: aquí, todo lo que se realice para rebajar la sonoridad será bien recibido; pero, sobre todo, hay que anular los silbidos ocasionales más que el sonido constante. La clave está en eliminar mínimas tomas de aire en el cierre de puertas y cristales, que se manifiestan en función del ángulo en el que ruede el vehículo respecto al viento.

Por lo tanto, la problemática específica que enfrenta la prueba NVH está en la transmisión y la rodadura a causa de los impactos, de mayor o menor intensidad y de la frecuencia más o menos rápida. En el caso de la transmisión, un único conjunto puede ser la causa simultánea para las tres iniciales de la sigla: tomemos el caso de una propulsión trasera, con su árbol de transmisión, juntas del cardan y diferencial trasero.

Y finalmente tenemos la rodadura, el origen está siempre en el impacto del neumático con las desigualdades, grandes o pequeñas, del pavimento; y luego el sonido, y sobre todo el impacto y las vibraciones, se transmiten al monocasco a través de llanta, rodamiento, porta-bujes, brazos de suspensión, sub-chasis y la fijación de éstos al monocasco, último receptor estructural de los impactos. Al final, al margen del aislamiento acústico del habitáculo, está el filtrado que realiza el acolchado de los asientos, ya que el último y auténtico receptor de los impactos y el que realmente importa, es el ocupante del vehículo.

La demanda de equipos NVH ya está experimentando un aumento y por lo tanto hay un gran potencial para este mercado. NVH es una parte integral del desarrollo de productos donde todos los procesos se pueden agrupar: diseño, desarrollo de análisis predictivo y validación. Por lo tanto, el mercado para el mismo se mantendrá. Los usuarios finales de los equipos de prueba NVH incluyen a la industria aeroespacial y defensa, automotriz, industrial, productos de consumo y construcción de edificios, entre otros.

Instrumentación para pruebas NVH

El equipo de prueba NVH incluye; analizadores, shakers y controladores, acelerómetros, dosímetros de ruido, filtros de banda de octava, transductores de vibración y acústica, dinamómetros, medidores de nivel de sonido, micrófonos y software de análisis.

Con el cambio en la tecnología que se da día a día, el enfoque se está desplazando más hacia el desarrollo de analizadores basados en PC, sistemas de adquisición de datos NVH multicanal, dispositivos de holografía acústica, vibrómetros láser y celdas de prueba anecoicas.

Los equipos de prueba de NVH se utilizan para diversas pruebas y mediciones, tales como:

  • Vibración del ruido del motor
  • Rendimiento acústico
  • Potencia de sonido
  • Prueba de ruido y telefónicas
  • Mediciones de ruido ambiental y mapeo de campo de ruido
  • Dinámica estructural y prueba de vibración
  • Salud y seguridad ocupacional

La reducción de NVH parece ser la meta principal, el eslogan y el objetivo continuo de cualquier industria en la actualidad. La competencia ha crecido rápidamente para ver quién puede fabricar los autos, aspiradoras y lavadoras más silenciosos y lisos. En los mercados concurridos y maduros, como los electrodomésticos, las pruebas de calidad de sonido son una forma de diferenciar un producto del de los competidores.

Sistema de simulación de vehículo para pruebas NVH Brüel & Kjaer

 


Referencia: Arturo de Andrés, km77, Blog, “Noise, Vibration, Harshness NVH: ruidos, vibraciones y otras variantes” [documento en línea http://blogs.km77.com/arturoandres/nvh-ruidos-vibraciones-y-otras-variantes/acceso: noviembre de 2017].

S. Vidyasankar, Frost & Sullivan, Market Insight, “What is NVH?” [documento en línea http://www.frost.com/sublib/display-market-insight.do?id=3540524 acceso: noviembre de 2017].

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