메이커에서 새차를 내놓을 때 강조하는 부분 중 하나가 NVH 개선이다. 여기서 N은 noise의 약자로 소음을 뜻하고, V는 vibration의 약자로 진동을 의미한다. H는 harshness의 약자이고 일반적인 잡소리를 말한다.
자동차는 여러 부위에서 소음과 진동이 발생하는데, 운전자나 승객에게 불쾌감을 주고 그 차에 대해 불안감을 갖게 만든다. 소음, 진동은 발생원인을 철저히 규명한 뒤 확실한 수리를 해야 하지만, 다른 부품과 상관관계를 갖고 발생하는 소음도 많으므로 그 원인을 직접적으로 발견하거나 판정하기는 어렵다.
따라서 소음과 진동의 일반적인 특징을 이해한 뒤 그에 관련되는 부품을 알아내고, 각 부품별 발생조건과 특성을 인식함으로써 원인을 밝히고 효과적인 수리를 할 수 있다.
소음진동의 일반지식
1. 진동과 진동수
‘진동’이란 물체가 한 점을 중심으로 일정 주기를 갖고 흔들리며 움직이는 것을 말하는데, 시간과의 관계에서 <그림1>과 같이 나타낸다. ‘진동수’(주파수라고도 함)는 1초당 진동의 회수를 말하고, 단위는 ㎐(Hertz)를 사용한다. <그림2>의 경우 진동수는 2㎐가 된다.
2. 자유진동과 고유 진동수
스프링과 추(분동)로 구성된 진동계의 경우 추를 늘였다 놓는 등 외부압력을 가하면 진동계가 고유의 진동수로 움직이기 시작한다. 이 진동을 ‘자유진동’이라고 하고 그때 발생되는 진동수를 ‘고유 진동수’라 한다. 고유 진동수는 스프링의 세기와 추의 무게에 의해 결정된다.
소음의 지식
1. 음(소리)과 그 전달방법
기타의 현을 손가락으로 튕기거나, 북을 두드렸을 때 소리가 들리는 것은 기타의 현이나 북의 가죽이 진동하고 주위 공기를 진동시켜 이것이 청각신경을 통해 느껴지기 때문이다. 진동은 그 진동체에 닿는 것에 의해 촉각으로 느낄 수 있지만 손가락을 떼면 느낄 수 없다. 그렇지만 음은 진동체에서 떨어져도(물론 범위는 있지만) 공기의 전달이 있는 한 들을 수 있다. 이것이 진동과 음의 큰 차이이고 중요한 관련이다.
즉, 음이 있는 곳에는 반드시 진동체의 진동이 있고, 이것에 의해 공기가 진동하는 것이다. 공기 중에서의 음의 전달방식은 못 한가운데에 돌을 던졌을 때 퍼지는 파문과 같은 것으로써 파도가 낮거나 높거나 하며 전파해가는 모습은 공기의 밀도가 조밀하거나 짙은 곳으로 진동이 전해지는 것과 같다(소밀도파라 함).2. 음의 높이와 소리의 세기
음의 고저는 진동수에 의해 정해진다. 진동수가 적으면 낮은 소리로, 많으면 높은 소리로 들린다. 예를 들어 큰북과 작은북을 비교했을 경우 큰북을 두드리면 낮은 소리가 나면서 가죽이 천천히 크게 진동하는 모습을 눈으로 볼 수 있다. 반면 작은북을 두드리면 높은 소리가 나고 가죽이 진동하는 모습은 세밀하고 빠르기 때문에 확실히 볼 수가 없다.
음의 세기는 귀의 고막을 어느 정도 진동시키는가에 따라 정해진다. 음이 갖는 에너지가 어느 정도의 크기와 진폭을 갖고 있는가에 따라 다르다.
자동차에 발생하는 소음, 진동의 일반특성
자동차에 탔을 때 느끼는 소음, 진동과 잡소리를 분류하고, 일반적으로 나타나는 현상을 예로 들어 소음이 나타나는 형식과 진동원 및 공진계를 살펴보면 <표>와 같다.
윈드 노이즈
1.현상
‘휘-’ ‘쉬-’ 등 공기가 흐르는 듯한 소리가 창쪽에서 들려온다. 그리고 주행속도, 바람방향에 따라 소리가 변한다.
2.발생조건
창을 닫고 달릴 때 대부분은 시속 80km 이상에서 발생된다(경우에 따라 시속 50km 정도에서 발생되는 수도 있다).
3.발생원인
바람이 높이 솟아오르면 그 주변의 공기가 어지러워지고 차의 뒷면에 바람의 소용돌이가 생겨 음이 발생된다. 이것이 유리창 주변의 틈이나 차단음도가 낮은 부위를 투과해 들려온다. 돌기 혹은 단차에 의한 것으로는 몰딩부, 팬더의 모퉁이, 와이퍼, 라디오 안테나, 필러 등 여러 가지 원인이 있다.