Mi a halk autók titka? A süketszobák és rengeteg precíz mérés
Amikor azon pampogunk, hogy milyen drága egy új autó, akkor nem gondolunk bele, hogy a legkisebb, legegyszerűbb alkatrészek mögött is milyen eszetlen mennyiségű mérnöki munka áll Például az megvan, hogy apró szervomotorok, nyáklapok, elektronikai egységek zajkibocsátását különböző laborokban vizsgálják és mérnökök napokat, heteket töltenek azzal, hogy ezeket minél halkabbá varázsolják? Nem? Én sem tudtam, de a Bosch megmutatta a Bosch Budapest Innoviációs Kampuszon, ami egy 90 ezer négyzetméteren elterülő gépjárműtechnológiai fejlesztőközpont.
Közzétéve:
2025. 05. 03. 16:34
A Bosch minden évben megrendezi a lányok napját, ahol a technológiai, kutatói és fejlesztői munkákat népszerűsítik diáklányok körében, illetve felhívják a figyelmet a nemek egyenlőbb arányú eloszlására a szakmában. Ennek apropóján nyertünk betekintést a fejlesztőközpont egy egészen kis szeletébe, ahol a különböző Bosch által fejlesztett alkatrészek hang-, rezgés- és zajkibocsátását vizsgálták, illetve annak a lehetőségét, hogy ezeket hogyan lehet minimalizálni.
Kész őrület, hogy milyen tudományág alakult ki csak erre az egy feladatra, ám nem indokolatlanul. Az egyik workshopon például megtudtuk, hogy az ülést mozgató léptetőmotoroknak csendesnek kell lenniük, hiszen ha a felhasználó azt érzi, hogy erőlködnek alatta, akkor egyfelől kevésbé nyújt minőségi benyomást az adott autó, másfelől sértheti az önérzetét – például a testsúlya miatt.
Egy frusztrálóan csendes süketszoba
A fejlesztés során elengedhetetlen a süketszobák és a hozzájuk tartozó precíz szenzorok, érzékelők használata. Utóbbi kicsit megfoghatatlan az átlag földi halandó számára, ám a süketszoba egy igazán érdekes, egyben zavaró dolog. Az ilyen környezetben szembesülünk azzal, hogy mennyire hozzászokott már a fülünk a visszhanghoz és hogy a jó sok plüssel kitömött gyerekszoba is stadionnak hat egy profi zajmérő laborhoz képest.
A kisebb szobában kifejezetten alkatrészek zajkibocsátását tesztelik. Mind a hat falat háromszög alakú, hegyes, szivacsokkal borították, a kutatók pedig egy fém rácsos szerkezeten állnak. Mindenhonnan hangelnyelő ékek állnak ki, amik szinte teljesen elnyelik a levegőben terjedő hanghullámokat és rezgéseket, így ha az ember csendben marad, nem lehetetlen, hogy hallja a saját tüdejét, a szívverését vagy extrém esetben a füle körül a véráramát is. A szoba lényegében egy 80 tonnás fém egység, ami hatalmas acélrugókon billeg, de annyira lassan, hogy senki sem lesz bent tengeri beteg. A mérnökök szerint erre azért van szükség, mert a néhány száz méterre elhaladó kamionok képesek olyan rezgéseket kelteni – például egy kátyún áthaladva – amiket a szenzoraik érzékelnek, így fals eredményeket kapnának.
Minden mozgó, dolgozó alkatrésznek van rezgése, a zaj pedig rezgésből fakad. A mérnökök úgynevezett rezgési láncokat keresnek, amiknek a végén általában olyan nagy, sima felület van, ami felerősíti a rezgést, tehát kellemetlen zaj lesz belőle. Ezt egy klímabefúvó alkatrészen szemléltették, amiben a fő zajkeltő elem egy villanymotor – ezt a Bosch szállítja. A mérés után egy ábra jelenik meg a számítógépen, ami különböző színű nyilakkal mutatja meg, hogy hol milyen mértékű a rezgés és a zajkibocsátás. Ennek mérésére egy rendkívül precíz részecske-sebességmérő műszerrel ellátott mikrofont használnak. A levegőrészecskék áramlása képes hűteni a mikrofon mellett elhelyezett finom szálakat, így változik az ellenállásuk, ezt mérve pedig a mérnökök képesek felmérni a rezgés mértékét.
Emellett az alkatrésszel szemben elhelyeztek egy műanyag fejet, aminek a fülei helyén szintén precíz mikrofonok vannak. Ezzel azt mérik, hogy egy átlag ember mennyire hallaná a való életben az alkatrészek zaját. Fun fact, hogy a bábu egy átlagos német ember ISO szabvány szerinti fejméretét használja.
Minden rezeg, de nem mindegy, hogy hogyan
Átvittek minket az Akusztikai és Rezgéslaborba, ahol a különböző alkatrészek rezgését mérik lézer-vibrométerek segítségével. Egyszerre több száz lézernyaláb tűz az adott egység felé, ami működés közben szabad szemmel láthatatlan rezgéseket bocsát ki. A műszer a visszaérkező jelek alapján kiszámolja a test mozgásának mértékét, ezekből az adatokból pedig a számítógép kialakít egy rezgéstérképet. A mérnökök szerint minden formának és testnek más-más rezgéstérképe van, de csak ezek alapján tudnak elindulni afelé, hogy minimalizálják vagy kioltsák a finom mozgásokat.
A műszerek működését egyébként úgy kell elképzelni, mint a rendőrség modernebb, lézeres traffipaxait. Míg azok nagyban mérnek távolságot lézernyalábok segítségével, a Bosch mérnökei egészen kis távolságról vizsgálnak rendkívül finom és apró mozdulatokat. Emellett a másik nagyon fontos körülmény a laborban, hogy érintésmentesen tudják vizsgálni az alkatrészeket, így biztosan nem kerül külső rezgés a mérésbe.
A süketszoba, ahol akár nyergesvontatót is mérhetnek
Miután sem maga az alkatrész, sem annak belső egységei nem rezegnek a kritikus szint felett, fontos azt is vizsgálni, hogy hogyan viselkednek az autóba való beépítés után. Éppen ezért a Bosch kampuszán kialakítottak egy még nagyobb süketszobát, ahol komplett járművek zajkibocsátását tudják mérni. Ehhez beépítettek egy állítható mérőpadot, ami alatt négy egymástól független, egyenként két-két méter átmérőjű görgő dolgozik. Ezeket a teszt alatt álló járművek a saját erejükből forgatják át, és a pad akár 1000 lóerős teljesítményt is képes kezelni. A görgők távolsága olyan széles tartományban állítható, hogy a kisebb személyautóktól kezdve egészen a nyergesvontatókig, bármit képes mérni.
A megfelelő hűtés érdekében az autók előtt van egy hatalmas légbefúvó, míg a terem más végében a plafonon van egy elszívó, ami nemcsak a meleg levegőt, de a kipufogógázt is elvezeti. A terem körüli gépek akár 100 ezer köbméter levegőt is képesek átforgatni egy óra alatt, miközben állandó jelleggel 23 (+-1) fokra temperálnak, mivel ez kell a rendkívül precíz műszerek megfelelő működéséhez. A szobában ugyanolyan hangelnyelő háromszögek vannak a falon, mint a kisebb süketszobában, így a hang terjedése itt is tompa és szokatlan.
Az autóval szemben elhelyeztek egy speciális kamerát, ami a kép mellett hangot is vesz és képes lokalizálni a hang forrását. Működés közben könnyedén kiszűri a legapróbb rezgéseket is, így a mérnökök mindig tudják, hogy hova nyúljanak, hol kell elcsendesíteni, esetleg precízebben rögzíteni az adott alkatrészt. Emellett képesek mérni a komplett autó elhaladási zaját is. Sokan nem tudják, hogy az EU-s típusengedély kiállításához egy autónak ezt a próbát is ki kell állnia és hanghatáron belül kell maradnia. Régen ezt úgy mérték, hogy kimentek egy reptérre néhány precíz mikrofonnal, de itt sosem volt zajoktól semleges a háttér. Így ezt a mérést ma már olyan laborokban végzik, mint amilyen a Bosch-nak is van itt Budapesten.
Távirányítós autó nagy gyerekeknek
Már régóta foglalkoztatja az autógyártókat az önvezetés, és mint az egyik legnagyobb autóipari beszállító, a Bosch is folyamatosan kutatja a lehetőségeket. Bár igazi áttörést valószínűleg a mesterséges intelligencia hoz majd a műfajban, a távkommunikáció és távvezérlés már most is elég izgalmas fázisban van. Ebből mutattak egy kis ízelítőt.
A kampusz emeletén található autós szimulátor egy pedálboxból, egy kormányból, egy vezérlőből és három monitorból áll. A különbség itt annyi, hogy a középső monitoron nem egy autós játék jelenik meg, hanem egy igazi autóra szerelt kamera képe. A szimulátor ugyanis egy a Bosch tesztpályáján mozgó autót irányít, közöttük pedig 5G mobilhálózaton keresztül jön létre a kapcsolat.
A projekt azért annyira érdekes, mert hiába gondoljuk az 5G-t egy gyors dolognak, mindig van egy kis eltérés például egy üzenet elküldése és megérkezése között. Az autóvezetésben az ilyen késés nem megengedhető. Ha ezt mégis ki tudja küszöbölni a Bosch rendszere, akkor az elég nagy szó. Ahogy ez látszólag sikerült is, persze ehhez egy elég bonyolult rendszerrel felszerelt Teslát használtak, amit speciális külső elemekkel láttak el. A sebességét 5 km/h-ra korlátozták, és hiába irányították az autót messziről, a biztonság kedvéért egy pilóta is ült benne. De éppen arról szól a projekt, hogy hamarosan ne legyen szükség ezekre a biztonsági intézkedésekre és 100 százalékban képesek legyünk akár messziről is irányítani az autókat, teherautókat.
További cikkeink
