Zakres badań wibracyjnych i akustycznych pojazdów

Badania wibracyjne oraz testy hałasu – zarówno te związane z pomiarami, jak i wirtualne – są kluczowe na każdym etapie projektowania pojazdów, od wczesnych prototypów po finalne wersje produkcyjne. Inżynierowie NVH prowadzą analizy wibracyjne, które obejmują ocenę drgań generowanych przez silnik, układ wydechowy, zawieszenie oraz inne komponenty samochodu. Zaawansowane narzędzia i technologie umożliwiają mierzenie i obliczanie różnych scenariuszy eksploatacyjnych pojazdu, co pomaga zidentyfikować i zredukować niepożądane wibracje.

Testy wibroakustyczne służą ocenie poziomu hałasu zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz pojazdu. Dzięki nim można optymalizować izolację akustyczną oraz poprawiać aerodynamikę, co pozwala na redukcję hałasu drogowego i silnikowego. Dodatkowo, badania te pomagają eliminować zjawisko rezonansu drgań w elementach konstrukcyjnych pojazdu oraz piszczenie i terkotanie między nimi, co jest kluczowe dla zapewnienia komfortu akustycznego dla osób wewnątrz i na zewnątrz pojazdu.

Zastosowanie analiz NVH w różnych sektorach

Badania NVH znajdują zastosowanie w różnych sektorach przemysłu motoryzacyjnego, od projektowania samochodów osobowych po specjalistyczne branże, takie jak projektowanie pojazdów użytkowych i autobusów czy projektowanie pojazdów szynowych. W każdym z tych przypadków analiza wibracji i hałasu pozwala inżynierom na lepsze dostosowanie pojazdów do potrzeb klientów oraz spełnienie norm branżowych.

Zastosowanie badań i metod inżynierii NVH w projektowaniu nadwozia pozwala na poprawę strukturalnej sztywności, co wpływa na lepsze tłumienie wibracji. Natomiast w projektowaniu wnętrz pojazdów testy te pomagają w optymalizacji materiałów użytych do izolacji akustycznej czy dobraniu urządzeń do aktywnej redukcji hałasu (ANR) co poprawia komfort pasażerów.

Optymalizacja procesów produkcyjnych

Badania NVH odgrywają kluczową rolę również na etapie produkcji seryjnej. Dzięki nim producenci są w stanie monitorować jakość wytwarzanych i składanych komponentów, co umożliwia wykrywanie i eliminację wad produkcyjnych. Analizy NVH i pomiary są szczególnie istotne dla producentów długo eksploatowanych pojazdów szynowych oraz maszyn roboczych, gdzie precyzyjna kontrola poziomu hałasu i drgań ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa i trwałości pojazdów, nawet do 40 lat.

Przygotowanie dokładnych protokołów testowych i wdrożenie narzędzi diagnostycznych na liniach produkcyjnych umożliwia wczesne wykrywanie problemów i szybką reakcję. W efekcie możliwe jest osiągnięcie optymalnych wyników w zakresie redukcji hałasu i drgań, co przekłada się na wyższy poziom satysfakcji klientów.

Korzyści z prowadzenia badań NVH

Wykonywanie testów wibracyjnych i akustycznych pozwala firmom na tworzenie bardziej niezawodnych i komfortowych pojazdów przy ograniczonych nakładach na pomiary. Zredukowanie hałasu oraz wibracji nie tylko poprawia komfort użytkowania i ogólną ergonomię dźwięku, ale także wpływa na wydłużenie żywotności poszczególnych komponentów. Korzystanie z usług symulacji inżynierskich CAE oraz zastosowanie nowoczesnych technologii diagnostycznych daje możliwość przeprowadzania kompleksowych analiz i testów już na wczesnych etapach procesu projektowego.

Podsumowanie

Badania wibracyjne i akustyczne NVH to kluczowy element nowoczesnej motoryzacji. Dzięki nim możliwe jest spełnianie coraz bardziej rygorystycznych norm ergonomicznych w zakresie komfortu jazdy i poziomu hałasu. W Endego oferujemy kompleksowe usługi w zakresie badań NVH, wspierając projektowanie przemysłowe oraz optymalizację procesów produkcyjnych. Nasze zaawansowane narzędzia diagnostyczne oraz doświadczenie inżynierskie pozwalają na tworzenie pojazdów, które spełniają najwyższe standardy jakości i komfortu. Skontaktuj się z nami, aby dowiedzieć się, jak możemy wesprzeć Twoje projekty motoryzacyjne, kolejowe lub dotyczące maszyn roboczych.

Sprawdź także:

• projektowanie maszyn rolniczych;
• projektowanie maszyn roboczych;
• projektowanie motocykli.

W obliczu globalnych wyzwań związanych z ochroną środowiska i zrównoważonym rozwojem branża maszyn off-highway stoi przed koniecznością adaptacji do nowych, bardziej surowych standardów efektywności energetycznej. Rozwój technologii i innowacje otwierają nowe możliwości dla producentów sprzętu, pozwalając zmniejszyć negatywny wpływ na środowisko przy jednoczesnym zwiększeniu wydajności operacyjnej oraz obniżeniu kosztów jego eksploatacji.

Rozwiązania dla producentów maszyn off-highway

Wraz z dynamicznym rozwojem branży motoryzacyjnej wzrasta dostępność rozwiązań, pozwalających zwiększyć efektywność energetyczną również w sektorze maszyn off-highway. Adaptacja do nowych trendów w tym przypadku przebiega jednak stosunkowo wolno. Wynika to z faktu, że proste powielenie jednego rozwiązania na zróżnicowane pojazdy terenowe rzadko ma zastosowanie. Dobór odpowiedniej technologii zależny jest zarówno od konstrukcji, masy, przeznaczenia i przypadków użycia czy cykli pracy, a także wymagań mocy oraz momentu obrotowego poszczególnych maszyn.

Istnieje już jednak wiele rozwiązań, które można zastosować, aby dostarczyć bardziej energooszczędne pojazdy pozadrogowe. Poniżej przybliżyliśmy niektóre z nich:

• Innowacje w projektowaniu: rozwój technologii i oprogramowania pozwala na wprowadzenie zmian zwiększających efektywność energetyczną już na etapie opracowywania koncepcji. Wykorzystanie dokładnych symulacji komputerowych niesie ze sobą lepsze zrozumienie cykli pracy oraz maksymalizację wydajności maszyny przy jednoczesnym obniżeniu ilości energii niezbędnej do pracy. Dodatkowo dzięki analizom predykcyjnym można przewidzieć potencjalne miejsca uszkodzeń i awarie sprzętu. Odejście od tradycyjnych kształtów oraz zastosowanie lżejszych materiałów pozwala obniżyć masę pojazdu, a także zredukować opory i ilość zużywanego paliwa – bez straty dla wydajności operacyjnej. Wpływ na zwiększenie efektywności energetycznej maszyn ma również optymalizacja układów napędowych.
• Hybrydowe systemy napędowe: rozwiązania hybrydowe łączą efektywność BEV z zasięgiem tradycyjnych silników, pozwalając na bardziej elastyczne zarządzanie zużyciem energii. Systemy te mogą automatycznie przełączać się między źródłami energii lub łączyć je ze sobą, maksymalizując efektywność operacyjną przy jednoczesnym minimalizowaniu emisji CO2. Silnik elektryczny może z powodzeniem wspierać pracę silnika spalinowego w takcie hamowania czy przyspieszania bądź dostarczać energii dla przystawek roboczych czy wspomagać układ regulowania temperatury w kabinie operatora.
• Elektryfikacja: na rynku pojawia się coraz więcej maszyn off-highway z napędem elektrycznym. Postęp w technologii akumulatorów, w szczególności w zakresie ich trwałości, czasu ładowania i gęstości energii, skutecznie przyczynia się do zwiększenia zakresu zastosowań rozwiązań BEV. Pozadrogowe pojazdy elektryczne są zarówno bardziej ekologiczne, jak i cichsze niż te z silnikiem spalinowym. W rezultacie wykorzystanie BEV w sektorze off-highway redukuje zużycie paliwa oraz emisję szkodliwych substancji. Jednocześnie obniżeniu ulegają koszty operacyjne, gdyż pojazdy akumulatorowe wymagają rzadszego serwisowania i są tańsze w naprawie niż maszyny spalinowe.
• Autonomiczne systemy sterowania: coraz więcej pojazdów wykorzystuje automatyczne zarządzanie pojedynczymi funkcjami lub całymi podzespołami. Przykładem takiego zastosowania jest autonomiczne wyłączanie silnika po określonym czasie bezczynności, które w praktyce pozwala zredukować zużycie paliwa i emisję hałasu. Wraz z rosnącym wykorzystaniem takich rozwiązań popularyzuje się także zdalne sterowanie funkcjami roboczymi maszyn pozadrogowych, a nawet ich bezzałogowa praca. W praktyce pozwala to nie tylko zwiększyć efektywność energetyczną, ale również poprawić bezpieczeństwo i wydajności pracy.
• Adaptacja modeli biznesowych: rozwój technologii to nie tylko innowacje w podzespołach czy projektowaniu. To także nowe możliwości oferowania gotowych rozwiązań takie jak leasing baterii lub pojazd jako usługa (Vehicle-as-a-Service, VaaS). Ich zastosowanie zwiększa otwartość użytkowników końcowych na BEV, a także ułatwia finansowanie takich maszyn.

Rozwiązania dla użytkowników

Nie tylko producenci mają wpływ na zwiększenie efektywności energetycznej maszyn terenowych. Energooszczędność sprzętu zależna jest także od sposobu jego używania oraz innych czynników związanych z zarządzaniem flotą. W drodze do zmniejszenia emisyjności wykorzystywanego sprzętu użytkownicy maszyn off-highway mogą skorzystać przykładowo z poniższych rozwiązań:

• Dobre planowanie i monitorowanie innowacji: strategiczne planowanie i elastyczność są niezbędne by łatwiej adaptować najnowsze technologie. Śledząc na bieżąco zmieniające się trendy i regulacje można szybciej wdrożyć niezbędne rozwiązania, sukcesywnie zwiększając efektywność energetyczną całej floty. Takie podejście pozwala na długoterminowe oszczędności i może przyczynić się do zwiększenia konkurencyjności przedsiębiorstwa.
• Rosnąca dostępność maszyn elektrycznych: wraz ze wzrostem konkurencji oraz świadomości ekologicznej, rośnie również atrakcyjność maszyn akumulatorowych. Coraz więcej producentów decyduje się na wzbogacenie swojego portfolio o pojazdy elektryczne, co ułatwia użytkownikom dopasowanie najwłaściwszego rozwiązania z zachowaniem optymalnych kosztów. W swojej ofercie elektryczne maszyny off-highway mają już .in. JCB, Volvo, Wacker Neuson, Mecalac czy Liebherr.
• Regularna konserwacja pojazdów: właściwy stan techniczny maszyn zapewnia ich optymalną pracę i przyczynia się do zmniejszenia zużycia paliwa. Bieżące naprawy, regularne smarowanie oraz czyszczenie filtrów wpływają na prawidłową wydajność energetyczną użytkowanego sprzętu. Dodatkowo warto wykorzystywać biodegradowalne oleje i smary, które w razie wycieków pozostają obojętne dla środowiska i nie powodują  jego zanieczyszczenia.
• Edukacja i szkolenia: transformacja energetyczna nie jest możliwa bez budowania świadomości i zaangażowania pracowników. Odpowiednie użytkowanie maszyn może znacznie wpłynąć na wzrost ich efektywności energetycznej oraz zmniejszenie negatywnego oddziaływania na środowisko. Dodatkowo w przypadku zastosowania technologii BEV czy pHEV niezbędny jest rozwój kompetencji w zakresie obsługi i utrzymania maszyn elektrycznych oraz hybrydowych. Odpowiednie szkolenie pozwala efektywnie korzystać z najnowszych technologii i w pełni wykorzystać ich potencjał. Buduje także świadomość zalet i możliwości, jakie niosą ze sobą energooszczędne maszyny pozadrogowe.

Holistyczne podejście narzędziem zwiększania efektywności energetycznej maszyn off-highway

Branża maszyn pozadrogowych przeżywa obecnie transformację, napędzaną potrzebą zrównoważonego rozwoju i technologicznymi innowacjami. Dla firm działających w tym obszarze kluczowe stają się umiejętność przewidywania trendów, elastyczność w podejmowaniu decyzji i gotowość do inwestycji w nowe technologie.

Rosnąca presja związana z ochroną środowiska zmusza sektor off-highway do podejmowania istotnych kroków w kierunku poprawy energooszczędności maszyn. Zwiększająca się świadomość ekologiczna, wspierana coraz bardziej restrykcyjnymi przepisami dotyczącymi emisji spalin, otwiera przed producentami niepowtarzalne możliwości transformacji branży w bardziej zrównoważonym kierunku. Jednak w procesie transformacji branży off-highway kluczowe jest nie tylko dostosowywanie konstrukcji oferowanych rozwiązań, lecz również edukacja operatorów oraz utrzymanie wysokich standardów konserwacji. Ostatecznym celem jest osiągnięcie harmonii pomiędzy efektywnością energetyczną a minimalizacją śladu ekologicznego w całym sektorze.

Firmy, które podejmą wyzwanie dostosowania się do nowych standardów, nie tylko będą spełniały oczekiwania rynku, lecz także przyczynią się do tworzenia bardziej zrównoważonej przyszłości. Przedsiębiorstwa te mają szansę kształtować krajobraz całego sektora off-highway, prowadząc go w stronę bardziej efektywnej i ekologicznej eksploatacji maszyn.

Jeżeli poszukują Państwo wsparcia w zakresie projektowania energooszczędnych maszyn off-highway serdecznie zapraszamy do zapoznania się z naszymi doświadczeniem i kompetencjami w tym zakresie oraz do kontaktu.