Vibroacustica del veicolo: Damiano Chiarabelli del DE vince il premio per le tesi di laurea dedicate al settore della Trasmissione di Potenza e dell'Automazione di FEDERTEC
Con la sua tesi "Sound Quality Development of Electric Vehicles” Damiano Chiarabelli, dottorando del Dipartimento di Ingegneria di Ferrara e assegnista di ricerca presso l'Istituto STEMS (Scienze e Tecnologie per l'Energia e la Mobilità Sostenibili) del Consiglio Nazionale delle Ricerche, si è aggiudicato il premio dell’Associazione FEDERTEC dedicato alle tesi di laurea inerenti al settore della Trasmissione di Potenza e dell'Automazione.
Una delle sfide che ricercatori e progettisti si trovano a dover affrontare nello sviluppo dei veicoli elettrici - spiega Damiano Chiarabelli - è il miglioramento del rumore percepito all’interno dell’abitacolo, la cosiddetta Sound Quality. Infatti, l’assenza dell’effetto coprente del motore a combustione interna può causare la percezione di rumori normalmente nascosti come quelli di pompe, compressori, attuatori elettro-idraulici. Allo stesso tempo, pur essendo il powertrain elettrico molto più silenzioso, il tipo di suono ad alta frequenza prodotto viene generalmente considerato come fonte di disturbo. In tal senso, lo scopo del lavoro svolto durante il mio tirocinio di sei mesi presso Toyota Motor Europe, è stato quello di sviluppare la Sound Quality dei veicoli elettrici che, a seconda del tipo di veicolo, può essere considerata sia in termini di comfort per il guidatore (per le utilitarie di tutti i giorni e ancor di più per i veicoli di segmento premium), sia come un fattore che contribuisce a rendere la guida emozionante, come avviene per esempio per le auto sportive."
Il progetto di tesi è stato sviluppato portando avanti diverse attività, sia di ricerca che sperimentali. L’attività di ricerca ha contribuito a definire lo stato dell’arte delle soluzioni NVH (Noise, Vibration and Harshness) dedicate ai veicoli elettrici presenti e disponibili al momento dello sviluppo della tesi, riguardanti l’architettura dei montanti dell’unità motrice, materiale fonoassorbente in posizioni diverse, incapsulamento dei componenti ausiliari. D’altra parte, si è investigata la modalità di generazione del rumore nei componenti dell’unità motrice elettrica. Particolare attenzione è stata dedicata a motore e inverter, per analizzare come le loro caratteristiche costruttive influenzassero il rumore generato con l’obiettivo di definire la cosiddetta 'Sound Signature' dei powertrain elettrici.
L’attività sperimentale è consistita per lo più nel testing di alcuni veicoli che, una volta equipaggiati con microfoni e accelerometri, sono stati sottoposti a manovre prestabilite. Questo, ha permesso di valutare oggettivamente le loro performance in termini di Sound Quality grazie al calcolo dei parametri psicoacustici. L'ultimo tassello della procedura ha previsto la comprensione e investigazione delle preferenze delle persone. Per fare ciò si è eseguito un test di guida con giuria che ha quindi permesso di raccogliere delle valutazioni soggettive. Lo scopo di questo approccio sperimentale ha permesso di trovare una correlazione tra dati oggettivi e soggettivi, così da ottenere legge in grado di predire la Sound Quality percepita in funzione di parametri misurabili.
"Sono molto orgoglioso del riconoscimento ottenuto - conclude Damiano - e ci tengo a ringraziare il prof. Emiliano Mucchi, relatore della tesi, per il supporto e per la disponibilità dimostrata durante tutto il mio progetto di tesi. L' automotive è un settore che mi ha da sempre appassionato e sono molto felice di aver trovato al Dipartimento di Ingegneria di Ferrara un gruppo di ricerca proprio in questo ambito che mi ha consentito di specializzare le mie competenze.”
Sono stati tre in totale i premi assegnati da FEDERTEC, Associazione che rappresenta l’industria italiana della Componentistica e delle Tecnologie Meccatroniche per la Potenza Fluida, la Trasmissione di Potenza, il Controllo e l’Automazione Intelligente dei Prodotti e dei Processi Industriali, in occasione dell’assemblea nazionale svoltasi il 28 giugno presso la Dallara Academy di Parma. Il Bando di Concorso istituito era rivolto a neolaureati e laureandi in discipline sia tecniche che economico/gestionali. Particolare attenzione è stata rivolta alle tesi che trattassero o le seguenti tematiche:
• efficienza/risparmio energetico applicato alle macchine;
• innovazione tecnologica di materiali e/o componenti mirata alla ottimizzazione/
semplificazione dei sistemi;
• azionamenti meccatronici integrati;
• integrazioni IoT e soluzioni 4.0.
Oltre a Damiano Chiarabelli hanno vinto il riconoscimento di FEDERTEC Giovanni Imberti, Laureatosi presso il Politecnico di Torino e Carlo Maria Vescovini, Laureatosi presso l’Università degli Studi di Parma.
