Trucks
Існує багато елементів, за допомогою яких вантажівку можна зробити максимально безпечним і комфортним транспортним засобом. Передові технології, автоматизовані системи управління і революційний дизайн — невід’ємні складові для розробки вантажівки майбутнього. Але є один аспект, якому часто приділяється недостатньо уваги — це шум, утворюваний різними компонентами вантажівки, який може погіршувати комфортність водіння.
Відомо, що Volvo Trucks працюють над оптимізацією шуму вже впродовж кільком десятиліть. Перша ревербераційна камера була встановлена у Ґетеборзі у 1982 році. З того часу Volvo постійно працює над покращенням акустичних характеристик, а команда інженерів-дослідників акустики і вібрації у Ґетеборзі безперервно працює над тим, щоб Volvo Trucks завжди залишалися попереду своїх конкурентів у цій області.
У дослідницькій лабораторії акустики і вібрації кипить робота над тишею. Дивовижні машини випромінюють червоне світло, а посередині гігантської студії, стіни якої оббиті різноманітними звукопоглинальними матеріалами, стоїть тестова вантажівка Volvo FH. Тут ми зустрічаємо трьох інженерів-дослідників шуму, вібрації і жорсткості кузова, за плечима яких багаторічний досвід роботи у цьому вузькоспеціалізованому підрозділі. Терезія Маннс, Гейр Андерсен і Торбйорн Агрен тісно співпрацюють у команді із приблизно десяти інженерів. Роботи переважно проводяться в цьому місці, й інколи — на випробувальному полігоні у Халлереді неподалік Ґетеборгу.
Часто складається враження, що ми просто бажаємо понизити рівень шуму, але важливим є також і характер звуків.
«Ми працюємо над оптимізацією акустики всередині і зовні вантажівки», — говорить Терезія Маннс. «Часто складається враження, що ми просто бажаємо понизити рівень шуму, але важливим є також і характер звуків. Наша мета — досягти найкращих характеристик звуку та покращити досвід водіння як з точки зору безпеки, так і комфорту».
Торбйорн Агрен погоджується, що для того, щоб досягти найкращих результатів, дуже важливо працювати сумісно з іншими підрозділами організації. «Кожний компонент вантажівки має свого призначеного керівника з розробки компонента. Вони несуть відповідальність за розробку саме цього конкретного компонента. У нашому випадку таким компонентом є всі звуки, які видає автомобіль. Ми регулярно спілкуємося з відповідальними за розробку компонентів і за реалізацію програми проекту. Обов’язково необхідно слідкувати за вимогами законодавства і випереджувати їх. Відділ планування випуску продукції задає високий рівень вимог і ми працюємо разом над досягненням того, чого саме потребує замовник у термінах оптимізованої акустики. Також важливо слідкувати за тим, що роблять наші конкуренти в цьому напрямку».
Щоденна робота інженерів-дослідників шуму, вібрації і жорсткості кузова зосереджена на розробці і дослідженнях різних моделей вантажівок Volvo на предмет джерел шумів і на подальших удосконаленнях відповідних частин. Згідно з законодавством, атестованими можуть бути лише результати випробувань на рівень шуму вантажівки, проведених на відкритому просторі.
«Наразі, результаті випробувань, проведених у приміщенні, не визнаються офіційними органами», — говорить Гейр Андерсен. «Однак, їх можуть почати визнавати у майбутньому. Тому в своїй роботі над атестацією рівня шуму ми не можемо обійтися без випробувального треку стандарту ISO на полігоні Volvo Trucks. У приміщенні важко відтворити реальні умови, тому ми проводимо наші легально атестовані випробування на відкритому повітрі».
В усьому світі існує жорстке законодавство, яке регулює рівень шумів, вироблюваних вантажівкою. На ринку Європи і ряду інших країн діють норми ECE, на інших ринках може діяти інше законодавство стосовно рівня шуму. Крім того, необхідно дотримуватися місцевих норм з рівня шуму.
Складності, пов’язані з роботою зі звуком, проявляються у вигляді величезної кількості різноманітної контрольно-вимірювальної апаратури у дослідницькій лабораторії акустики і вібрації. Одним із найдивовижніших пристроїв є тривимірна акустична камера, схожа на великий дискобол, всередині якої установлені численні невеликі мікрофони. Камера слугує інструментом локалізації джерела звуку, яка сканує внутрішній простір кабіни на предмет джерел звуку. За спеціальними алгоритмами розраховується картина рівня шумів. Високі рівні шуму від окремих частин представлені на картині зонами яскравих кольорів. У такий спосіб команда може виокремити джерела шуму і провести роботу над їх гармонізацією з загальною бажаною акустичною картиною вантажівки.
Іноді при зменшенні шуму, який вносить один компонент автомобіля, несподівано стає помітним інший, до цього нечутний звук.
Ще однією важливою частиною роботи команди є дослідження того, яку інформацію отримують водії від звуків вантажівки.
«Знаходячись усередині кабіни, відгуки вантажівки можна радше почути, ніж побачити», — говорить Терезія Маннс. «Шум містить інформацію, на яку реагує водій. Крім того, часто люди не помічають неприємного шуму, доки він не зникне».
Вимірювання загального рівня шуму вантажівки супроводжується виконанням цілого ряду задач. «Іноді при зменшенні шуму, який вносить один компонент автомобіля, несподівано стає помітним інший, до цього нечутний звук», — продовжує Гейр Андерсен. «Ми працюємо над вантажівкою в комплексі. Наприклад, іноді шум може передаватися всередину кабіни від інших компонентів вантажівки. Тому дуже важливою є шумоізоляція і оптимізація конструкції».
Аспекту безпеки шуму всередині кабіни присвячується робота над оптимізацією частотного складу шуму.
«Водії втомлюються від низькочастотного шуму», — говорить Терезія Маннс. «Потрібно зробити так, щоб неприємні шуми були непомітними, а якість акустичного оточення була високою. Ми працюємо над створенням оточення, в якому водій зможе проводити багато часу, не зазнаючи шкоди від монотонного шуму, навіть якщо цей шум низької інтенсивності».
Робота інженерів-дослідників лабораторії над ізоляцією якого-небудь конкретного джерела шуму у вантажівці може бути нетривіальною задачею. Створення повністю звукоізольованої вантажівки є дуже трудомістким процесом, адже її необхідно повністю заключити в оболонку, щоб виділити одне конкретне джерело звуку для детального дослідження. Використовуються також менш трудомісткі методи, такі як випробування на стенді або на тестовій вантажівці.
Потрібно зробити так, щоб неприємні шуми були непомітними, а якість акустичного оточення — високою.
«Найбільше турбот у нас, коли проводиться атестація, і надворі гарна погода», — говорить Торбйорн Агрен. «Необхідно провести дуже багато підготовчих робіт. Підготовка до введення нового законодавства — також дуже активний період, так само як і певні стадії реалізації окремих проектів».
Щойно ми попрощалися з членами команди, вони повернулися до налаштування тривимірної акустичної камери для проведення подальших випробувань. Підсумовуючи, Торбйорн Агрен відзначає, що їх робота полягає в знаходженні належного балансу, як у прямому, так і переносному сенсі.
«Ми розробляємо модифікації, які матимуть позитивний ефект на досвід водіння. Це схоже на вдосконалення крок-за-кроком. У підсумку ми прагнемо отримати вантажівку, яка звучить як Volvo».
ДВИГУН:
Стук серця вантажівки — звук її двигуна — незамінний спосіб комунікації з водієм.
КОРОБКА ПЕРЕДАЧ:
При перемиканні передачі трансмісія вантажівки видає звук, який повинен звучати в унісон з іншими вузлами вантажівки.
ПОВІТРОЗАБІРНИК:
Канал повітрозабірника — прямий канал акустичного зв’язку між циліндрами двигуна й оточенням, через який водієві поступає інформація про робочий стан двигуна.
КЛІМАТ-КОНТРОЛЬ:
Система кондиціювання повітря у вантажівках повинна не просто гарно працювати. Вона також не повинна виробляти звуки, які б турбували водія.
ШИНИ:
Контактне зусилля між поверхнею дороги та шинами генерує шум. Досвідчений водій вантажівки за звуком шин дізнається, коли дорога стає слизькою.
ЗАДНІЙ МІСТ:
Високий крутний момент передається з коробки перемикання передач на шини через редуктор заднього моста. Конструкція редуктора заднього моста повинна бути оптимізована таким чином, щоб не генерувати зайвого шуму.
ЗМЕНШЕННЯ НАВАНТАЖЕННЯ
При поїздці на далеку відстань водію вкрай необхідно почувати себе в кабіні комфортно та розслаблено, щоб мати змогу краще зосередитися на дорозі перед собою.
ІНТЕЛЕКТУАЛЬНА ВЗАЄМОДІЯ
Водій чує різноманітні звуки, які виробляє вантажівка, і завдяки ним отримує інформацію про стан транспортного засобу. Потім ця інформація використовується для більш оптимального управління. Взаємодія з іншими за допомогою мультимедійної системи також вимагає високої загальної якості звуку.
ВІДЧУТТЯ ЯКОСТІ
Оптимізована внутрішня та зовнішня акустика є важливою складовою загальної якості Volvo. Гарним прикладом є звук зачинення дверей, який миттєво свідчить про рівень якості.