Nissan готовит легкое акустическое решение к выпуску в 2022 году. Будет ли Hyundai следовать за ним?
У инженеров-акустиков есть широкий выбор материалов для снижения шума, вибрации и резкости (NVH) в транспортных средствах. Но их выбор часто сопровождается ощутимым недостатком: добавленной массой. Новое транспортное средство нередко набирает 100 фунтов (45 кг) или более во время разработки, поскольку используются различные поглотители, отражающие барьеры и комбинации поглотителя-барьер - обычно налипшие мастики, одеяла, инжектированная пена и акустическое остекление.
В эпоху, когда «правила облегчения» и инженеры вознаграждаются из расчета на грамм за снижение веса автомобиля, исследователи материалов делают ставку на новые разработки, чтобы выиграть битву между шумом и массой. Так называемые метаматериалы предлагают здесь значительные перспективы с потенциальным дополнительным преимуществом, заключающимся в том, что они дешевле, чем традиционные решения NVH, используемые производителями оригинального оборудования.
«Мета» происходит от греческого слова - «выходить за пределы». Метаматериальные среды - это искусственные макроскопические композиты. Их трехмерная сотовая структура, подобная сотам, такова, что локальное взаимодействие между сборками ячеек дает им превосходные свойства для сдерживания или перенаправления нежелательных звуковых волн.
Nissan активно изучает метаматериалы с 2008 года, когда его ученые начали использовать их на высокочувствительных антеннах, используемых для изучения электромагнитных волн. OEM теперь ориентирует свое развитие на производство. Nissan впервые представил метаматериал на выставке CES 2020 года и указал, что он будет использоваться для снижения шума в новом роскошном электромобиле Ariya 2022 года.
Сусуму Миура, инженер по передовым материалам в Nissan, сказал, что этот метаматериал обеспечивает звукоизоляцию традиционных решений, которые весят в четыре раза больше. Он описал его как простую решетчатую структуру, завернутую в пластиковую пленку и способную уменьшить шум в широкой полосе частот 500–1200 Гц, обычно исходящий от дороги или трансмиссии. Видео Nissan показывает, что метаматериал может снизить фоновый шум в салоне с более чем 70 дБ до менее чем 60 дБ. Компания заявляет о паритете материальных затрат, если не о сокращении затрат, по сравнению с существующими мерами по смягчению последствий NVH. Nissan не раскрыл поставщиков для производства своих метаматериалов.
Исследователи материалов Hyundai вместе с коллегами из Южнокорейского института науки и технологий Кванджу также уделяют большое внимание возможностям использования метаматериалов. Hyundai, среди других приложений для транспортных средств, сосредоточила свои исследования на использовании метаматериалов для уменьшения передачи вибрации и шума от панели межсетевого экрана. См. Технический документ SAE «Применение акустического метаматериала для уменьшения передачи шума через панели кузова автомобиля» . Исследование показало, что предложенная структура метаматериала эффективно снижает передачу шума через кузов.
