Sviluppo di un banco di fine linea per la caratterizzazione NVH di assali elettrici = Development of an end of line bench for the NVH characterization of electric axles

Le normative introdotte nell’ultimo decennio dagli Stati hanno spinto l’industria automobilistica a sviluppare sistemi di moto-propulsione alternativi per limitare il consumo di combustibile fossile, incrementare l’efficienza del veicolo e ridurre le emissioni di anidride carbonica ed altri inquinanti. I veicoli a trazione elettrica sono oggi l’alternativa al veicolo convenzionale. Il passaggio da un veicolo convenzionale motorizzato con un Internal Combustion Engine ad uno motorizzato con un Electric Drive Unit comporta una serie di implicazione dal punto di vista ingegneristico. L’assenza del motore a combustione interna riduce l’effetto mascheramento del rumore di fondo. Pertanto, il rumore dell’interazione del veicolo con le fonti esterni (vento e pneumatico strada) e con le fonti interne (sistemi accessori) diventano più evidenti e distinguibili. Inoltre, la presenza di nuovi componenti caratterizzati da contributi di vibrazione ad alta frequenza come l’inverter, la trasmissione con ruote planetarie e le batterie inducono a prestare particolare attenzione alla caratteristica di Rumore, Vibrazione e Durezza (NVHNoise Vibration Harshness) del veicolo, la quale incide sulla qualità del veicolo percepita dal conducente in termini di piacere di guida. Dal punto di vista della progettazione, dello sviluppo e della produzione di un assale elettrico è necessario che si effettuano delle prove di conformità in termini NVH. In questo lavoro di tesi, sono state condotte delle analisi per sviluppare il ciclo di prova NVH per un banco di fine linea (EOL-End of Line). Dal punto di vista del corretto funzionamento del banco sono state condotte delle analisi di validazione del sistema di acquisizione e di post-processamento dei dati vibrazionali comparando il software di elaborazione del banco EOL con i più comuni software utilizzati in tale ambito. Dal punto di vista dell’ottimizzazione del tempo ciclo in ottica produttiva, sono state confrontate più curve di accelerazione e decelerazione a pendenza differente. Dal punto di vista del prodotto è stato verificato che fossero rispettati i limiti imposti dalla progettazione. Infine, si presenta una comparazione degli ordini degli e-Axle testati con l’obiettivo di fissare le soglie preliminari di non conformità. Queste analisi hanno condotto alla validazione del banco di fine linea e alla verifica del rispetto dei limiti di progettazioni imposti. Infine, è stata ipotizzata la rampa che meglio interpreta il comportamento dinamico degli assali elettrici e per ogni famiglia di e-Axle testati sono stati individuati gli assali che presentano il migliore e il peggiore comportamento dinamico. La condizione di tali assali sarà confermata o meno dalle correlazioni con il veicolo. Infatti, durante lo sviluppo di un veicolo è buona norma comparare i rilievi vibrazionali ed acustici del veicolo con quanto elaborato e post-processato dal banco di fine linea. Pertanto, gli sviluppi futuri del seguente lavoro di tesi sono le comparazioni dei rilievi vibrazionali ed acustici del banco di fine linea con quelli del veicolo a parità di assale elettrico al fine di confermare o meno la rampa up/down di acquisizione e impostare i limiti definitivi degli ordini da supervisionare in produzione.