GMW 14468 Ljudöverföringsförlust och ljudeffektbaserad insättningsförlust Buck-utvärderingsprocedur

Standarden ”GMW 14468 Sound Transmission Loss and Sound Power-Based Insertion Loss Buck Evaluation Procedure”, utvecklad av General Motors Worldwide (GMW), är en teknisk standard som rör akustisk utvärdering av fordonskomponenter och enheter med hjälp av en Buck-utvärderingsprocedur. Syftet var att tillhandahålla en kontrollerad metod för att utvärdera komponenternas akustiska prestanda genom att mäta ljudöverföringsförlust (STL) och ljudeffektbaserad insättningsförlust (PBIL). Denna standard har dock nu upphört att finnas och ersatts av ”GMW 14176 Sound Transmission Loss (STL) and Sound Power-Based Insertion Loss (PBIL) Buck Evaluation Procedure”.

Fordonsbuller påverkas inte bara av buller från motor, drivlina, däck och andra källor, utan också av hur effektivt fordonsstrukturer och akustiska material förhindrar att detta buller når passagerarutrymmet. Denna standard tar upp detta problem genom att tillhandahålla en teknisk procedur för att utvärdera komponenternas akustiska prestanda i en kontrollerad testriggkonfiguration. De grundläggande mätningarna är följande:

• Ljudöverföringsförlust (STL)
• Ljudeffektbaserad insättningsförlust (PBIL)

Dessa mätningar hjälper ingenjörer att avgöra om en komponent eller ett material ger tillräcklig akustisk isolering eller bullerreducering.

Ljudförlust (STL) beskriver hur effektivt en skiljevägg eller komponent minskar ljudöverföringen från ena sidan till den andra. Det uttrycks vanligtvis i decibel. Ett högre STL-värde indikerar bättre ljudisolering. Till exempel kan en instrumentbräda, golvmontering, dörrsystem eller akustisk barriär i en bil utvärderas för att bestämma mängden luftburet buller som hindras från att passera genom komponenten. Ljudförlust (STL) är särskilt användbar för ingenjörer under utvecklingsfasen, vilket gör det möjligt för dem att jämföra alternativa material, strukturer, tjocklekar och akustiska behandlingar.

Den andra viktiga mätningen relaterad till processen är den ljudeffektbaserade insättningsdämpningen (PBIL). Insättningsdämpningen utvärderar minskningen av den akustiska uteffekten som uppstår genom appliceringen av en komponent eller akustisk behandling. Istället för att bara fråga hur mycket ljud som passerar genom ett material tar mätningen hänsyn till förändringen i utstrålad ljudeffekt som produceras genom att lägga till komponenten i testkonfigurationen. Ett högre PBIL-värde indikerar generellt att den behandling som testas ger en större akustisk fördel. Detta är särskilt värdefullt för att utvärdera komponenter som:

• Akustiska barriärer
• Isolatorer för instrumentpanelen
• golvbeläggningar
• Akustiska paket för motorrummet
• Tunnelisolering
• Kroppshålans foder
• Packningar och lock
• Golv och akustiska komponenter för inomhusbruk

En viktig del av processen är användningen av en testprototyp. En testprototyp är en kontrollerad fysisk representation av ett fordon eller en del av en fordonsstruktur. Istället för att testa hela produktionsfordonet kan ingenjörer montera komponenten eller enheten till en repeterbar laboratoriestruktur. Detta erbjuder flera fördelar:

• Reproducerbarhet: Olika prover kan testas under jämförbara förhållanden.
• Utvecklingshastighet: Ingenjörer behöver inte ett komplett verktyg för varje akustiskt experiment.
• Komponentjämförelse: Konkurrerande material eller konstruktioner kan utvärderas objektivt.
• Minskade testkostnader: Laboratorietestning av prototyper kan minska behovet av fullständiga fordonstester i den tidiga utvecklingsfasen.
• Kontrollerade förhållanden: Oönskade variationer i samband med ett komplett fordon kan minimeras.

Principerna som tas upp i GMW 14468-standarden är tillämpliga på många förbättringsaktiviteter gällande fordonsbuller, vibrationer och hårdhet (NVH):

• Instrumentpanel och brandväggssystem: Brandväggen skiljer motorrummet från passagerarutrymmet. Akustiska behandlingar som tillämpas på detta område är viktiga för att minska följande:
  • Motorljud
  • Drivlinans buller
  • Sugljud
  • Avgasljud
  • Luftburet mekaniskt buller

Mätningar av STL och inkopplingsdämpning kan hjälpa till att avgöra om en brandvägg ger tillräcklig akustisk isolering.

• Golvsystem: Fordonsgolv kan överföra väg-, däck-, drivlina- och avgasbuller. Därför kan akustiska mattor, golvisolatorer, barriärer och dämpningstillämpningar utvärderas med hjälp av akustiska prestandamätningar.
• Dörrsystem: Dörrar är relativt stora vägar för akustisk transmission. Deras konstruktion, tätningar, golvpaneler, barriärer och absorberande material kan alla påverka buller i passagerarutrymmet.
• Användningsområden för motorrummet: Ljudavskärmning och isolering runt motorrummet kan utvärderas för att avgöra hur effektivt de minskar bulleröverföringen in i kupén.
• Karossakustiska tillämpningar: Andra karossstrukturer kan också undersökas i fordonets NVH-utvecklingsprocess, särskilt när ingenjörer behöver identifiera och minska luftburna bullervägar.

Under testningen monteras komponenten i en definierad konfiguration, och akustiska mätningar görs under kontrollerade förhållanden. Syftet med STL-testning är att bestämma den akustiska dämpningen som testprovet ger. Vid PBIL-testning jämför ingenjörer konfigurationens akustiska prestanda med och utan komponenten eller processen. De erhållna uppgifterna kan sedan användas för att jämföra konstruktioner.

GMW 14468-standarden är viktig eftersom akustisk förbättring i fordon kräver mer än att bara mäta den totala bullernivån inuti ett färdigt fordon. Ingenjörer behöver veta var buller kommer in i fordonet och hur effektivt enskilda komponenter blockerar det. Därför ger akustisk testning på komponentnivå värdefull teknisk information innan fullständig fordonsvalidering. Om till exempel två instrumentpanelisolatorer har liknande materialegenskaper men en producerar betydligt högre ljudförlust, kan den högpresterande designen vara att föredra för fordonsförbättring.

STL och PBIL är relaterade men bör inte behandlas som identiska mått:

• Huvudmål:
  • STL: Utvärderar överföringen genom en komponent.
  • PBIL: Utvärderar den akustiska reduktionen som produceras av en implanterad enhet.
• Typisk utgång:
  • STL: dB
  • PBIL: dB
• Fokus:
  • STL: Ljudisolering / ljudöverföring.
  • PBIL: Minskad ljudintensitet.
• Användning:
  • STL: Materialets/komponentens akustiska prestanda.
  • PBIL: Akustisk fördel för system/komponent.
• Tekniska tillämpningar:
  • STL: Jämförelse av transmissionsegenskaper.
  • PBIL: Jämförelse av effektiviteten hos akustiska behandlingar.

Denna distinktion är viktig eftersom ett material som uppvisar goda ledningsförlustegenskaper i laboratoriet inte nödvändigtvis ger samma förbättring vid komplex fordonsmontering.

GMW 14468-standardmetoden erbjuder flera fördelar för fordonsutveckling:

• Kontrollerad utvärdering: En standardiserad testkonfiguration gör jämförelser mellan komponenter mer meningsfulla.
• Objektiva akustiska data: Istället för att enbart förlita sig på subjektivt lyssnande kan ingenjörer använda kvantitativa akustiska mätningar.
• Tidig designoptimering: Komponenter kan optimeras före kostsamma tester på fordonsnivå.
• Materialjämförelse: Olika akustiska material och strukturer kan jämföras med hjälp av en gemensam ingenjörsmetodik.
• Felsökning av NVH: Denna metod kan hjälpa ingenjörer att identifiera svaga akustiska vägar i en fordonsstruktur.

Idag är General Motors tekniska verksamhet skyldig att följa GMW 14176-standarden, snarare än den tidigare GMW 14468-standarden som tillämpades automatiskt.

I många år har vår organisation, med sin kompetenta och erfarna personal, förstått sina kunders behov, tillhandahållit de avancerade testtjänster de behöver och hjälpt dem med att etablera, implementera och förbättra ledningssystem. Inom detta ramverk tillhandahåller vi även testtjänster i enlighet med GMW 14468-standarden.