Ingénierie Auto (3)
Vibroacoustique

Traitements

ISOLATION
Certains sous-traitants automobiles se sont spécialisés dans la fabrication d'isolants acoustiques composés de fibres ou de mousses.

Dans les voitures de gamme moyenne ou supérieure, on en trouve à tous les étages. Il suffit de soulever la moquette pour la voir apparaître à pleins de différents endroits (pas partout toutefois—cela serait trop lourd— mais à des endroits stratégiques déterminés par les calculs). Les joints des vitres ont été travaillés également. D'autres isolations sont dépendantes du design : la forme du pare_brise, du rétroviseur, de l'antenne, des essuies glaces. De manière générale, il faut éviter tout orifice si minuscule soit-il qui déboucherait dans l'habitacle car ce serait une source sonore en puissance (vous avez déjà remarqué que si vous fermez la porte de votre chambre à 99% laisse passer la majorité du bruit du salon).
Dans les véhicules haut de gamme, on trouve même des doubles vitrages très efficaces évidemment pour isoler du bruit provenant de l'extérieur.

ABSORPTION
Ce sont des sortes de « pièges à sons » (pas de jeux de mots sviouplaît !). La moquette, le tissu des siège et votre propre corps représentent d'excellents absorbants (et oui, vous êtes aussi un paramètre acoustique !).

AMORTISSEMENT
Dés qu'il existe un ensemble de sous-systèmes mécaniques, il faut bien réaliser que chacune des pièces mécaniques possèdent des modes propres de résonance.
Si un mode d'une pièce est excité et qu'une pièce mécanique voisine possède un mode propre très proche, elle va vibrer elle aussi et l'ensemble n'aura que plus d'énergie vibratoire à communiquer.

La principale action d'amortissement consiste simplement à ajouter des matériaux bitumineux, un peu le même que celui sous votre évier pour qu'il ne résonne pas comme une cloche lorsque vous déposez une assiette. Il existe de nombreuses autres solutions non détaillées ici.

RIGIDIFICATION
Rigidifier une pièce mécanique permet de décaler les fréquences de résonance vers des fréquences supérieures. Ce faisant, la physique montre que les amplitudes des effets résonants sont amoindris.

L'ingénierie automobile a trouvé pas mal d'astuces pour réduire la propagation des bruits.

Dans la "malette de l'ingénieur NVH" existent des solutions plus ou moins exigeantes en termes de coûts ou de poids. L'idéal pour un ingénieur du NVH est donc d'analyser les différentes solutions et de choisir le meilleur compromis.

Moyens de mesures & testsIes ingénieurs testent un véhicule dans différentes "salles".

Semi-anéchoïque
Une salle (semi)-anéchoïque (signification étymologique simple et limpide : "sans écho") signifie grosso-modo qu'elle est découplée du reste du bâtiment. Cela veut dire que toutes les sources de bruit (ex : ventilation) ont été étudiées pour qu'elles soient les plus faibles possibles. Dans ces salles, les ingénieurs étudient les moteurs seuls ou font rouler les voitures sur des rouleaux.

Salle audio
Il s'agit d'une salle dont le traitement acoustique est très poussé afin de l'isoler complètement de l'extérieur. Les experts du département NVH s'en servent pour écouter des enregistrements de bruits mécaniques afin d'identifier les sources de problèmes acoustique : sifflement de turbo ou bruit de transmission par exemple. Cette salle permet aussi à des jurys de donner leur avis sur la qualité sonore d'un moteur qui serait par exemple équipé de différents vilebrequins. On mesure ainsi la qualité sonore d'un point de vue psychologique.

Une des techniques modernes les plus utilisées est l'holographie acoustique, qui utilise de nombreux capteurs afin d'établir une visualisation 3D précise du rayonnement acoustique.

Ils utilisent bien entendu massivement les outils numériques pour les simulations. Ils s'agit de différents programmes qui étudient le comportement des pièces séparées ou le véhicule tout entier.

Conclusion sectionIl faut comprendre que pour tous les ingénieurs travaillant sur ce thème de l'acoustique et des vibrations, les progrès sont rendus difficiles en raison des contraintes des autres départements.

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Ainsi, par exemple, une solution de réduction de bruit aérodynamique sous le capot peut être refusée par un autre département car elle bloque trop le refroidissement en air du moteur (et réciproquement, une solution du département aérodynamique peut provoquer trop de bruit etc.) !

L'ingénierie spécialisée travaille cependant à régler tous les petits détails qui vont créer l'ambiance sonore générale car il s'agit d'un élément important composant l'impression de la qualité de confort au bout du compte. Les ingénieurs limitent donc les jeux des pièces pour éviter les grincements et adoucissent le mouvement des essuies-glaces ou des poignées de porte.

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Nous allons à present aborder une autre thématique : le poids des véhicules. En route !

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