Xe điện đặt ra một loạt thách thức mới cho các nhà thiết kế và kỹ sư ô tô—vượt xa nhu cầu khai thác từng gram năng lượng từ một bộ pin lớn giấu dưới sàn.
Nếu không có động cơ đốt trong tạo ra âm thanh bốn thì của dây đai quay, bơm pít-tông, âm thanh xả và nạp cưỡng bức, thì người ngồi trong xe sẽ không có nhiều trải nghiệm thính giác. Trong thời đại xe điện, nó tập trung vào tiếng ồn của gió, tiếng ồn trên đường và bất kỳ giai điệu nào đang phát trên hệ thống âm thanh nổi.
Động lực mới này chắc chắn sẽ khiến người lái xe và hành khách nhận thức rõ hơn về mọi âm thanh trong buồng lái, điều này chắc chắn sẽ được phản ánh trong các cuộc khảo sát về mức độ hài lòng của khách hàng. Mọi tiếng vo ve, tiếng rít và tiếng lạch cạch đều dễ nhận thấy hơn nhiều dưới dạng tiếng ồn, độ rung và độ khắc nghiệt.
“Tiếng ồn che lấp đang giảm đi đáng kể khi bạn chuyển từ ICE sang ô tô điện,” Brent Dreher, giám đốc NVH và độ bền tại Faraday Future, cho biết trong một phiên họp tại hội nghị AutoTech: Detroit 2022 do WardsAuto và Informa tổ chức.
Tại Faraday Future, một trong những công việc của Dreher là “xếp tầng” các mục tiêu về mức độ ồn giảm của phương tiện cho các nhà cung cấp linh kiện. Nhà sản xuất ô tô có trụ sở tại California gần đây cho biết họ đã có 401 đơn đặt hàng trước cho mẫu xe điện siêu sang FF 91 – một chiếc xe mà nếu được sản xuất thì bên trong phải yên tĩnh như kho tiền ngân hàng.
Khi những người mua xe điện ngày càng khắt khe hơn, Dreher cho biết ông sẽ không ngạc nhiên nếu ngành công nghiệp này áp dụng các yêu cầu mới về mức âm thanh đối với cửa sổ, ghế ngồi, gương và các bộ phận chuyển động khác có thể tạo ra tiếng ồn không mong muốn trong cabin.
Dreher nói: “Đột nhiên, động cơ điều chỉnh ghế mà trước đây bạn không nghe thấy giờ phát ra tiếng động lớn. “Một ví dụ khác là máy nén điều hòa không khí. Đó từng là một phụ kiện trên động cơ – bạn sẽ không bao giờ thực sự nghe thấy nó. Nhưng bây giờ máy nén AC là một bộ phận riêng biệt được gắn ở đâu đó trên ô tô với động cơ điện riêng. Bạn chắc chắn không muốn nghe thấy tiếng nhấp liên tục đó.”
Dreher cho biết Faraday Future đã thử nghiệm rộng rãi với lốp chống ồn của Pirelli, loại lốp tích hợp một lớp bọt polyurethane dày được dán bên trong lốp dọc theo đường gai. Ông nói: “Và điều đó tạo ra sự khác biệt rất dễ nhận thấy về tiếng ồn chủ quan trên đường đối với hành khách trên xe”.
Quạt có thể đặc biệt có vấn đề, không chỉ thổi không khí ấm hoặc mát vào cabin mà còn được đặt trong những chiếc ghế được làm mát, nơi quạt có thể kêu to khó chịu vào một ngày nắng nóng. Nếu không có động cơ đốt trong át đi tiếng quạt, các nhà sản xuất ô tô có thể cân nhắc sử dụng những chiếc quạt hiện đại để phá vỡ sự im lặng. “Có lẽ bạn không muốn nó quá yên tĩnh,” Dreher nói. “Có thể bạn muốn nó (thổi quạt) như một chút tiếng ồn che đậy và khách hàng sẽ không bao giờ nhận ra.”
Nhà cung cấp ô tô Auria đang định vị mình là cửa hàng tổng hợp cung cấp vật liệu xốp và cách nhiệt để ngăn chặn và hấp thụ tiếng ồn bên trong, đặc biệt là trong xe điện. Tham luận viên Jian Pan, giám đốc kỹ thuật cấp cao của Auria cho biết: “Nếu bạn hạ cửa sổ xuống, bạn sẽ không muốn nghe thấy âm thanh chói tai đó”. “Nếu bạn di chuyển ghế, bạn sẽ không muốn nghe thấy tiếng động cơ rên rỉ.”
Một công ty có trụ sở tại Đức, VI-grade, đã phát triển toàn bộ bộ mô phỏng NVH cho phép các nhà thiết kế và kỹ sư phương tiện trải nghiệm mức độ tiếng ồn thông qua các nguyên mẫu ảo, ngay cả trước khi một mô hình vật lý được chế tạo. Jeff Hodgkins, kỹ sư ứng dụng NVH cấp cao của công ty, người đã làm việc cho Toyota hơn 15 năm trong lĩnh vực này, chỉ ra rằng gương chiếu hậu gây rắc rối vì chúng nhô ra khỏi thân xe và tạo ra nhiễu loạn khí động học.
Hodgkins cho biết trên bảng điều khiển: “Nó tạo ra rất nhiều tiếng ồn của gió và nó ở ngay tai người lái xe”. “Tôi đã thấy một số thiết kế thực sự thú vị với các phương tiện tích hợp tất cả các camera này,” thay cho gương. “Điều đó sẽ cắt giảm đáng kể rất nhiều nguồn tiếng ồn của gió chính ngay tại cột B.”
Tất nhiên, các nguyên mẫu xe đã được phát triển không có gương chiếu hậu trong hơn 20 năm, tuy nhiên việc sản xuất vẫn khó nắm bắt, một phần vì hình ảnh được thu thập từ camera hướng ra ngoài phải được chiếu ở đâu đó để người lái xe nhìn thấy. Người lái xe có thể xem bao nhiêu màn hình khi lái hai tấn kim loại?
Thế còn kính nhiều lớp, loại kính hiện đang mở rộng từ kính chắn gió đến cửa sổ bên thì sao? Mặc dù che chắn một số tiếng ồn nhất định ở phía trước cabin, nhưng kính nhiều lớp khiến bạn có nhiều khả năng nghe thấy nhiều tiếng ồn của gió hơn từ phía sau xe, đặc biệt là trên một chiếc xe bán tải có hệ truyền động chạy hoàn toàn bằng điện.
“Bạn cần sự cân bằng về không gian. Chúng tôi đã luôn đấu tranh với điều đó ở Toyota,” Hodgkins nói, đề cập đến tiếng ồn sẽ trở nên dễ nhận thấy hơn nếu kính cách âm đặc biệt được sử dụng trên xe. “Đôi khi, chúng tôi chọn loại bỏ lớp kính tiêu âm đó chỉ để cố gắng giữ (cân bằng âm thanh) từ trước ra sau.”
Các nhà sản xuất ô tô có thể tích hợp những âm thanh cụ thể vào trong xe điện. Hodgkins cho biết ngày càng có nhiều công ty kỹ thuật âm thanh phát triển ngân hàng âm thanh để cung cấp cho các nhà sản xuất ô tô cho các chương trình xe cụ thể. Các nhà sản xuất ô tô có thể phân tích chặt chẽ các âm thanh khác nhau để xem âm thanh nào phù hợp nhất với đặc điểm thương hiệu của xe.
“Và sau đó họ sẽ có những cuộc nghiên cứu mang tính pháp lý—họ sẽ mời khách hàng bên ngoài, những người trong công ty, mọi người ngồi xuống và lắng nghe những âm thanh này và thực sự hỏi, ‘Bạn thích cái nào hơn, bạn có cảm giác gì từ điều này?’” Hodgkins nói. “Điều thú vị là, khách hàng A và khách hàng B có thể có những nhận thức khác nhau, vậy bạn có thực sự muốn hạn chế khách hàng không mua chiếc xe này vì quyết định mà bạn phải đưa ra dựa trên âm thanh đó không?”
Có thể các loại xe điện, chẳng hạn như Ford Mustang Mach-E với máy phát âm thanh V8 kích hoạt bằng nút bấm, sẽ cung cấp một loạt âm thanh mà người lái có thể lựa chọn tùy theo tâm trạng.
Người điều hành hội thảo Rose Ryntz muốn thấy thời điểm các đại lý ô tô có tai nghe hoặc gian hàng kín, nơi khách hàng có thể trải nghiệm âm thanh của một chiếc xe điện so với một chiếc xe khác.
Hodgkins nói: “Tôi nghĩ đây chắc chắn có thể là một điểm bán hàng—cung cấp thêm một chút dịch vụ theo yêu cầu cho người mua”. “Bạn sẽ mua chiếc xe này và nó giống như thế này.”
