Jak mówi przysłowie, milczenie jest złotem. Hałas może być drażniący, ale czasami jest potrzebny. Dowiedz się, jak projektanci Skody sprawiają, by samochodowy hałas był jak najmniej inwazyjny.
Nawet najlepsze i najnowocześniejsze samochody wydają różnorodne dźwięki i odgłosy. Dotyczy to także aut elektrycznych, które w porównaniu ze spalinowymi są dużo cichsze. Szczególnie słychać to w trakcie przyspieszania; przy wyższych prędkościach, gdy słychać głównie hałas opon i wiatru, różnice się zacierają.
Hałas powodowany przez przepływ powietrza jest przedmiotem dyscypliny zwanej aeroakustyką. „Testujemy samochody w tunelu aeroakustycznym, w którym kieruje się na nie powietrze, zupełnie jakby jechały. Możemy zmieniać prędkość powietrza i, jeśli to konieczne, obrócić auto, aby sprawdzić efekt bocznego wiatru” – mówi Filip Nováček z działu rozwoju technicznego Skody. Dodaje, że pomiary w tunelu mają tę przewagę nad pomiarami na zwykłej drodze, że nie występują tam zewnętrzne czynniki, które mogłyby zakłócać pomiary, dlatego każdy z nich jest niemal dokładnie powtarzalny. „Możemy wypróbować różne alternatywy i mieć pewność, że dokładnie mierzymy konkretny rezultat” — wyjaśnia inżynier. Na potrzeby wielu testów i pomiarów akustycznych Škoda ma własne zaplecze i laboratoria, ale w przypadku testów aeroakustycznych korzysta ze specjalistycznych ośrodków w całej Europie.
Jakimi narzędziami testuje się wyciszenie nowych aut?
Jak właściwie przebiega taki test i jak wygląda miejsce pracy? Eksperci od aeroakustyki mierzą cały „ukończony” samochód. „Musimy słyszeć, co dzieje się we wnętrzu” — mówi Nováček, wyjaśniając, dlaczego nie używa się prototypów. „Test testowy” to zamknięty obieg powietrza z dźwiękoszczelnym tunelem aerodynamicznym, który umożliwia pomiar dźwięków powodowanych przez przepływ powietrza. Samochód parkuje się w dźwiękoszczelnej komorze pomiarowej, a wewnątrz auta inżynierowie umieszczają na każdym siedzeniu „głowicę pomiarową”. Są to specjalne modele z wbudowanymi mikrofonami, które symulują słuch człowieka. Następnie z zewnątrz na samochód kierowane są kamery akustyczne, które składają się z wielu maleńkich mikrofonów połączonych z kamerą wideo. Ta kombinacja umożliwia identyfikację źródła dźwięku na obrazie.
Jak przebiegają testy aeroakustyczne?
Testowany model unieruchamia się na stanowisku testowym, a hałas w pomieszczeniu mierzy się za pomocą mikrofonów umieszczonych w dźwiękoszczelnej komorze. Dysza przylegająca do pomieszczenia przyspiesza przepływ powietrza, dzięki czemu powietrze wpadające do komory testowej jest naprawdę jednorodne i nie wiruje niepotrzebnie. Z kolei powietrze za pomieszczeniem testowym musi zostać spowolnione – robi to dyfuzor. W narożnikach tunelu znajdują się specjalne kierownice, które pochłaniają cały hałas, ale przede wszystkim kierują powietrze we właściwym kierunku. Ciepło wytwarzane w tunelu aeroakustycznym jest odprowadzane przez powierzchnię chłodzącą umieszczoną naprzeciw wentylatora.
Powietrze na potrzeby testu wprawia w ruch potężny wentylator, jednak w przeciwieństwie do konwencjonalnego tunelu aerodynamicznego jest on umieszczony dalej od obszaru testowego, tak aby zminimalizować wpływ jego hałasu na pomiary. Przepływ powietrza obiegowego jest kierowany przez łopatki kierujące umieszczone w każdym z czterech narożników zamkniętego tunelu. Pochłaniają one hałas i kierują powietrze w pożądanym kierunku. Nim powietrze trafi do obszaru pomiarowego, przechodzi tzw. ekranowanie, które ujednolica jego przepływ i eliminuje zawirowania. Dalej znajduje się dysza mająca za zadanie przyspieszenie przepływu powietrza przy jednoczesnej redukcji zawirowań. Właśnie ten przyspieszony strumień powietrza dostaje się do obszaru testowego. Zanim powietrze zakończy obieg i zostanie ponownie rozpędzone przez wentylator, przechodzi przez sekcję chłodzącą, dzięki czemu traci ciepło wytwarzane w trakcie cyklu.
Celowo generowane dźwięki
Konstruktorzy Skody analizują jednak akustykę nie tylko pod kątem przepływu powietrza. To jedna z dyscyplin. Producent dysponuje na przykład dwiema supernowoczesnymi akustycznymi komorami pomiarowymi z cylindrycznymi dynamometrami, które umożliwiają ogólny pomiar hałasu samochodu podczas symulacji jazdy po różnych nawierzchniach. Mierzy się tu nie tylko hałas zespołu napędowego (w tym hałas wydechu w samochodach spalinowych), ale także inne dźwięki, które pojazd i jego poszczególne części wydają podczas jazdy. Skoda przeprowadza również testy jazdy w każdych warunkach klimatycznych, na własnym poligonie testowym oraz na drogach całego świata.
Pojawienie się samochodów elektrycznych sprawia, że praca akustyków staje się jeszcze ważniejsza. „Silniki spalinowe maskują wiele dźwięków, ale samochody elektryczne są tak ciche, że słychać nawet drobne hałasy. Zwiększa to wymagania akustyczne stawiane wszystkim elementom pojazdu. Kierowcy mogą niepotrzebnie rozpraszać się nieznanymi dźwiękami, a nawet pomyśleć, że coś jest nie tak z samochodem, podczas gdy w rzeczywistości wszystko działa idealnie. Czasami może to mieć niebezpieczne konsekwencje” – wyjaśnia Filip Nováček.
W większości przypadków twórcy starają się eliminować hałasy, ale np. w silnikach czy wydechach chodzi też o dostrojenie dźwięku tak, aby był przyjemny, A w przypadku samochodów elektrycznych i hybryd typu plug-in dźwięk jest generowany celowo. Chodzi o brzęczyk, który jest aktywny podczas jazdy z niską prędkością, kiedy takie auta są niebezpiecznie ciche dla pieszych. Elektryczny Enyaq iV ma własny, oryginalny dźwięk, który ostrzega pieszych o jadącym samochodzie, opracowany specjalnie na potrzeby tego modelu.
