Nissan väckte intresse denna vecka på CES med sitt tillkännagivande av ett akustiskt metamaterial för att minska vägbuller i elfordon.

Nissan, som lanserade LEAF 2010 och är stolt över att vara en betydande EV-pionjär, har undersökt framtida möjligheter inom bullerisolering i åratal.

Med alla typer av fordon, du hör vägljud när du kör.

Kyle Hyatt in Roadshow sa, "Bullervibrationer och hårdhet - aka NVH - har varit baningenjörer för bilingenjörer i årtionden. Den består av en kombination av ljud och känslor från ett fordons drivlina samt vägbuller och omgivande buller (som stadsljud), och att bli av med det är svårt."

Och i elfordon, att bli av med det kan verka svårare.

Felet med elbilar är att de inte har några motorljud så de är tystare. Bra, höger? Inte riktigt. Det gör vägljudet desto mer distinkt.

"I en elbil, det jobbet görs ännu tuffare eftersom fordonets bullergolv är mycket lägre, "sa han." Ett "bullergolv" är summan av alla oönskade ljud som du måste övervinna för att mäta ett specifikt ljud. Ett exempel skulle vara att du försöker ha en konversation på en rockkonsert och din vän inte kan höra dig eftersom kombinationen av musiken och alla andra som pratar har höjt ljudgolvet i rummet."

Nissan har klarat utmaningen; en ny video visar hur, att titta på potentialen hos innovativa material för ljudisolering.

I videon, Susumu Miura, avancerad materialingenjör, pratade om deras upptäckt som kallas "akustiskt metamaterial". Han noterade dess struktur. Ett gallermönster är täckt med en tunn plastfilm. "När buller träffar materialet, materialet studsar tillbaka det." Det minskar buller som passerar genom materialet.

Nissans material är ett avsteg från en traditionell användning av tunga gummiskivor för att minska buller. (Ingenjörer har varit tvungna att vara kreativa på sätt de försöker dämpa vibrationer som kommer genom ett fordons däck och in i kabinen, och de flesta använder en kombination av tunga gummi- och fibermattor under bilens mattor, sa Roadshow . "Nissans ingenjörer går bort från användningen av traditionella ljuddämpare och in i en mer lättviktig framtid." )

Jämför det med Nissans nya material, som väger en fjärdedel så mycket men ger samma grad av ljudisolering.

Att vara lätt och ändå erbjuda "enastående tystnad, sa Miura, är det som gör detta till ett genombrott.

Shane McGlaun, SlashGear :Den kombinationen av gitterstruktur och plastfilm styr luftvibrationer "för att begränsa överföringen av ett brett spektrum av bandbrus i 500 till 1, 200 hertz intervall."

Darren Quick in Ny Atlas skrev om designen som att den ser ut "lite som bubbelplast med en sida borttagen".

Ljuddämpande material har utvecklats före Nissans försök men, sa Hyatt, Nissan-lösningen är intressant eftersom "den använder två lager lättviktsplast med ett vaxkakegaller mellan dem."

Hyatt skrev att "Denna struktur använder luft för att i huvudsak fånga de relativt lågfrekventa vibrationerna (500Hz till 1, 200Hz) som vägljud består av."

McGlaun berättade för läsarna hur Nissan utvecklade konceptet och vad som utlöste deras forskningsintresse för metamaterialet:

Forskningen började redan 2008. "På den tiden användes metamaterial i högkänsliga antenner som användes för forskning om elektromagnetiska vågor. Nissan arbetade för att utöka användbarheten av materialet till att omfatta ljudvågor som ledde till uppfinningen av det akustiska metamaterialet. "

Materialet visades på CES 2020 men det fanns vid tidpunkten för detta skrivande ingen information om när materialet skulle gå i produktion eller leta sig in i fordon, enligt rapporter.

En större bild kan erkänna att, för bilindustrin, Konceptet med aktiv bullerkontroll har varit något som ingenjörer har arbetat med tidigare, med hjälp av olika tekniska metoder utöver användningen av material.

Förra året, Hyundai gjorde nyheter med sina ansträngningar för att minska buller. Hyundai Motor Group tillkännagav Road Noise Active Noise Control-systemet (RANC) för att minska buller i fordonshytten. "Road-noise Active Noise Control (RANC)-teknik reducerar aktivt buller genom att sända ut ljudvågor inverterade till inkommande buller från vägar, " sa företaget.

© 2020 Science X Network