RV차량 NVH 측정 및 분석(Noise, Vibration, Harshness, 소음, 진동)

 

목차

 

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참조>>

https://vibrationresearch.com/resources/analyzing-nvh-recreational-vehicles-rv/

 

RV차량 NVH 측정 

 

가속도 센서 부착: RV Cummins Onan 5500 generator

 

레저용 차량(RV)은 일반 도로 차량과 유사한 환경을 견뎌야 하지만, 더 많은 구성 요소로 이루어져 있어 진동 피로에 더욱 취약합니다. 이러한 차량의 주요 용도는 여가를 위한 것이므로, 제조업체는 승객에게 편안하고 조용하며 안전한 주행 경험을 제공하는 데 중점을 둡니다. RV를 사용하는 동안 발생하는 진동 데이터를 기록하면, 구성 요소 테스트를 위한 정확한 프로필을 생성하고 개선점을 도출하는 데 큰 도움을 줍니다.

 

가속도 센서 부착: RV exit door; RV bathroom door; RV bathroom skylight cover.

 

 

본 연구에서는 2018년형 Tiffin Allegro RV(모델 325A)의 내부 5개 위치에서 진동 데이터를 수집하여 소음 원인을 분석했습니다. 제조업체가 차량을 배포하기 전에 유사한 분석을 수행한다면 사용자 경험을 향상시키고 구성 요소의 수명을 연장할 수 있을 것입니다.

 

진동 분석을 위한 센서 설치

센서 설치 위치는 RV 소유자의 진술과 진동 및 소음 가능성이 높은 장소를 기준으로 선정했습니다. 소유자는 주행 중 출입문에서 소음이 발생한다고 언급했으며, 욕실문 또한 닫힌 상태에서도 여유 공간이 있어 진동과 소음의 원인이 될 수 있음을 지적했습니다. 이와 함께 욕실 스카이라이트 커버는 모든 축 방향(x, y, z)으로 진동 가능성이 있었으나, 주행 중 발생하는 수직 축(z축) 진동의 영향을 가장 많이 받을 것으로 예상되었습니다. 따라서 출입문, 욕실문, 스카이라이트 커버를 주요 측정 지점으로 선정했습니다.

 

추가적으로, 일부 RV 모델에서 냉장고 문제가 보고된 점을 고려하여, 도로 진동이 냉장고 성능에 미치는 영향을 분석하기 위해 냉장고 하단 브래킷에 센서를 부착했습니다. 또한 RV 후방 침실은 차량의 후륜 뒤쪽에 위치해 있어 진동과 소음 환경이 상대적으로 거칠 수 있다는 가설 아래, 침대 옆 스탠드에 센서를 부착하여 데이터를 수집했습니다.

 

 

발전기 진동 및 소음 데이터

RV에 탑재된 Cummins Onan 5500 발전기의 진동과 소음 데이터를 수집하기 위해 발전기 작동 중 측정을 실시했습니다. 측정 결과, 발전기의 최대 수직 진동 변위는 0.177인치로 매우 낮은 수준이었으며, 저부하 상태에서 10피트 거리에서의 소음 수준은 49 dBA로 나타났습니다. 이는 해당 모델의 제조사 사양(중간 부하 시 10피트에서 69 dBA)보다 낮은 수치이며, 미국 국립공원관리청(NPS)이 규정한 기준(50피트 거리에서 60 dBA)에도 크게 부합하는 결과입니다. 따라서 이 발전기는 상대적으로 조용하고 진동도 적은 편임을 확인할 수 있었습니다.

 

 

도로 주행 중 진동 및 소음 데이터

도로 주행 테스트는 RV가 매끄러운 도로와 거친 도로를 각각 시속 70마일로 주행하는 동안 수행되었습니다. 거친 도로에서의 RV 소음 수준은 76.256 dBA로, 동일 도로에서 측정된 Tesla(73.520 dBA)와 BMW(70.922 dBA)의 소음 수준보다 높았습니다. 이는 RV가 일반 승용차보다 소음이 크다는 점을 보여줍니다.

 

측정된 진동 데이터에 따르면, 욕실문(x축)과 스카이라이트 커버(z축)가 가장 큰 진동을 기록했으며, 이는 사전 가설과 일치했습니다. 스카이라이트 커버는 수직 축(z축)에서 가장 큰 진동을 기록했으며, 욕실문은 측면 축(x축)에서 높은 진동 수준을 보였습니다. 반면, 소유자가 주요 원인으로 지목한 출입문은 다른 지점에 비해 진동과 소음 기여도가 낮았습니다.

 

 

 

RV차량 NVH 측정 분석

 

RV generator (Cummins Onan 5500 with low load) decibel level measured inside the RV bedroom (with window open) at 10 ft away from generator (49 dBA).

 

 

분석 결과, RV의 전반적인 소음과 진동은 비교적 잘 제어되고 있었으나, 욕실문과 스카이라이트 커버가 주요 진동과 소음 원인으로 확인되었습니다. 특히, 거친 도로에서의 데이터는 소음 및 진동 환경을 분석하는 데 매우 유용했으며, 매끄러운 도로에서도 유사한 경향이 나타날 것으로 예측됩니다. 매끄러운 도로에서도 추가적인 데이터를 수집하여 정확도를 높이는 것이 필요합니다.

 

Decibel levels of RV cabin, Tesla, and BMW compared for same section of road. The RV cabin was noisier than the compact sedan

 

 

FFT and fatigue damage of the nightstand (z-axis), skylight (z-axis), and bathroom door (x-axis) for the RV on a rough section of road

 

 

Cabin door (x-axis) FFT and fatigue damage compared to other environments. The cabin door does not contribute to the vibration and noise as much as the bathroom door and skylight cover. Data measured on a rough section of highway (70 mph).

 

 

 

냉장고와 침실의 진동 데이터도 유의미한 정보를 제공했습니다. 도로 진동이 냉장고 문제에 영향을 미칠 가능성이 제기되었으므로, 제조업체는 냉장고 장착 방식의 개선을 검토할 필요가 있습니다. 후방 침실의 경우, 서스펜션 성능을 강화하여 더 조용하고 편안한 주행 경험을 제공할 수 있을 것입니다.

 

테스트에 사용된 RV는 내부 상태가 매우 양호했으므로, 센서를 부착할 때 차량 내부를 손상시키지 않는 방법을 채택했습니다. 3M 양면 테이프를 사용해 가속도계를 부착했으며, 이 접착제는 잔여물이 남지 않아 제거가 용이하고 안정적인 데이터를 수집할 수 있었습니다.

 

이 연구는 제조업체가 RV 사용자 경험을 개선하기 위해 진동 및 소음 데이터를 활용할 수 있는 방법을 보여줍니다. 주요 진동원을 개선하기 위한 설계 변경, 소음 차단 기술 적용, 냉장고 장착 방식 개선 등 다양한 조치를 통해 RV의 품질과 사용자 만족도를 더욱 높일 수 있을 것입니다.

 

 

 

해당 내용과 관련해서 팜테크에서 시스템 솔루션을 제공하고 있습니다.  관심 있으시면 아래 홈페이지 또는 연락처를 통해 문의 주시면 됩니다. :)

 

https://famtech.co.kr/sub04/01_01.php

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