Звукът на един огромен технологичен скок: Новият Opel Astra в акустичната лаборатория
fanatic
21 ноември 2015 - 19:58
- Динамични, балансирани, комфортни: Нови двигатели с по-приятен звук
- Без шум: „Главите на манекени“ чувствителни като човешкото ухо
Тишина. Толкова е тихо в необичайно изглеждащата стая, че буквално можеш да чуеш падането на игла. В центъра на стаята е разположена новата Astra, която от своя страна е обградена от микрофони. Дали звукът на двигателя на новата звезда в компактния клас ще бъде записван за следващата рекламна кампания? Малко вероятно. Когато Astra пристигне в акустичната лаборатория, тя е все още във финалната фаза на подготовката й за серийно производство. Инженерите от групата ръководена от Берндт Юстен са частично отговорни за това, че новата Astra наистина е гигантска технологична крачка напред. Те обаче са напълно отговорни за това, че автомобилът от компактния клас покрива високите изисквания по отношение на генерирането на шум и изпитват цялостно Astra в акустичната лаборатория на Opel в Рюселсхайм. Освен че се тестват на пистата за оценка на комфорта и шума в центъра на Opel в Родгау-Дуденхофен, всички нови модели разработвани от автомобилния производител трябва да преминат през финални тестове.
Шум и вибрации: Всичко е на ниво под капака на Astra
Динамичният звук на автомобила с едновременното осигуряване на отлична по отношение на баланса работа винаги са изключителен приоритет при създаването на новата Astra. Основа за това са бензиновите и дизеловите двигатели с принудително турбо пълнене. “Те са само един аспект, който ние проверяваме в акустичната лаборатория,” пояснява Бернд Юстен, мениджър на отдела отговорен за динамичните качества на автомобилите от компактния клас. Освен това, Astra е подложена на множество изключително тежки и прецизни тестове. “Освен съответстващия звук на двигателя или шумът генериран от гумите при търкаляне, сред изискванията са например и звукът създаван при затваряне на вратата или този от кликането на индикатор. По същество ние проверяваме базираните на симулации базови настройки. На тази основа продължаваме работата докато Astra не покрие изискванията за шум.”
Стените и таванът на лабораторията са изцяло звукоизолирани благодарение на непропускащите шума материали. По време на тестовете с Astra се симулира движение по път върху големи въртящи се барабани в пода, създаващи същото съпротивление като при движение на пътя. “Симулацията не зависи от външните условия и ние можем да тестваме различни сценарии при постоянни условия,” отбелязва Юстен. Тези тестове включват работа на двигателя на празен ход, Start/Stop функцията и движение при частично или пълно натоварване на двигателя например. Високочувствителни микрофони записват всички шумове, за да бъдат анализирани впоследствие.
Типична процедура на ролковия стенд е „пълно натоварване и увеличаване на оборотите на трета предавка – изключително натоварващ тест, който напълно новият бензинов четирицилиндров агрегат на Opel 1.4 ECOTEC Direct Injection Turbo, от същата фамилия като трицилиндровия мотор, преминава по превъзходен начин запазвайки стойностите на шума в интериора в рамките на предварително определените граници. Както и трицилиндровият мотор, агрегатът с нива на мощност 92 кВт/125 к.с. и 110 кВт/150 к.с. бе разработен на базата на напълно нови стандарти за шум и вибрации (комбинираният разход на гориво е 5.5-4.9 л/100 км, а емисиите на CO2 съответно 128-114 г/км). Невероятно тихата и балансирана работа на двигателя се постига чрез оптимизация на блока по отношение на шума. Мерките за намаляване на нивата му включват още разделяне на картерната вана на две части, специфично интегриране на изпускателните колектори в главата, конструиране на звукоизолиран капак на клапаните, оптимизация на инжекторите за високо налягане и на ангренажната верига за по-тиха работа. Тестовите изследвания бързо показаха че инженерите са свършили чудесна работа: Двигателите предлагат приятно и динамично усещане по отношение на звуковите характеристики – и намаляват шумовите нива в интериора.
Тестове с „глави на манекени“: Приятен звук в интериора на Astra
“Нашите глави на манекени потвърждават изключителните качества по отношение на шума,” пояснява Юстен, обяснявайки смисъла на странно изглеждащите фигури в интериора на Astra, наподобяващи манекени. Пластмасовата имитация на човешка глава и областта на раменете представляват перфектна реплика на всички акустично свързани елементи на човешкото ухо. “На разположение са високо чувствителни микрофони, монтирани в ушите на манекените. Те ни позволяват да записваме и възпроизвеждаме звуци съответстващи на начина, по който ги възприема човешкото ухо.” Това позволява стерео записи и възпроизвеждане с разделяне на насочеността на звука в посока нагоре и надолу, правейки триизмерен начинът, по който манекенът чува.
За да се постигне желания звук на автомобила, така че той да бъде приятен за пътниците, се използва така наречения „бинаурален метод за анализ и синтез. Това позволява отделяне на генерираните от въздуха и тези от структурата източници. “Методът ни позволява да идентифицираме и анализираме различни звукови източници,” обяснява Юстен. Използвайки този метод за шумов анализ, инженерите могат да установят например, какви промени по каросерията да бъдат направени – първо виртуално, а след това и реално, за да се постигнат целите. Ако и в двата случая бъдат постигнати задоволителни резултати, Astra е направила следващата крачка към готовността си серийно производство.
