Грузовики
Существует множество элементов, совместное использование которых делает грузовой автомобиль настолько безопасным и комфортным транспортным средством, насколько это возможно. Новейшие технологии, автоматизированные системы управления и революционная конструкция — все это способствует развитию грузовых автомобилей будущего. Аспект, который зачастую просто недооценить — насколько шум, производимый различными системами грузовика, может повлиять на впечатления от вождения.
В действительности компания Volvo Trucks посвятила работе над оптимизацией шума несколько десятилетий. Первая камера Volvo для работы с шумами была установлена в 1982 году в Гетеборге, Швеция. Работа над изменением звуков, издаваемых моделями грузовиков Volvo, продолжается с тех пор, а группа инженеров по тестированию шумов и вибраций в Гетеборге работает постоянно, чтобы обеспечить компании Volvo Trucks конкурентное преимущество в этой сфере.
Терезия Маннс, Торбьорн Огрен и Гейр Андересен (слева направо), три инженера по шуму, вибрации и жесткости, работающие в лаборатории шума и вибрации Volvo Trucks.
Лаборатория по исследованию шумов и вибраций представляет собой центр тихой деятельности. Занятно выглядящие машинки излучают красный свет, а в центре просторной звукоизолированной студии с коллажем из звукопоглощающего материала на стенах находится тестируемый грузовик Volvo FH. Здесь мы встречаем трех инженеров NVH (Noise, Vibration, Harshness — шум, вибрация, жесткость), за плечами которых многие годы совместной работы в специализированной сфере. Терезия Мэнз, Гейр Андресен и Торбьёрн Огрен работают совместно в рамках группы из примерно десяти инженеров. Основная часть работы выполняется здесь, также существует площадка на испытательном полигоне Volvo Trucks в Аллереде, сразу же за пределами Гетеборга.
Бытует представление о том, что мы хотим просто снизить уровень шума, однако качество издаваемого звука также играет не менее важную роль.
Терезия Мэнз, инженер NVH, Volvo Trucks.
«Мы работаем над оптимизацией внутренних и внешних шумов, издаваемых грузовиками», — рассказывает Терезия Мэнз. «Зачастую бытует представление о том, что мы хотим просто снизить уровень шума, однако качество издаваемого звука также является важным. Наша цель — добиться наилучшего качества звука и улучшить впечатления от вождения, как с точки зрения безопасности, так и с точки зрения комфорта».
Торбьёрн Огрен признает важность совместной работы с другими отделами компании для получения лучших результатов. «Каждый параметр грузовика закреплен за одним выделенным куратором этого параметра. Кураторы отвечают за работу с этим конкретным параметром. В этом отношении мы работаем с таким параметром, как полный шум автомобиля. Мы регулярно контактируем с теми, кто отвечает за компоненты и программу проекта. Очевидно, что важно заблаговременное информирование о требованиях законодательства. Отдел планирования продукции устанавливает высокие требования, и мы вместе работаем для получения в точности того, что необходимо клиенту с точки зрения оптимизации звука. Также важно учитывать деятельность конкурентов в данной области».
Торбьёрн Огрен, инженер NVH, Volvo Trucks.
Ежедневная работа инженеров NVH связана с разработкой и тестированием различных моделей грузовиков Volvo на источники звука, а также внедрением улучшений в этих областях. В соответствии с требованиями законодательства тестирование звука, издаваемого грузовым автомобилем, должно проводиться вне помещения.
«В настоящее время тестирование внутри помещения не признается официально регулирующими органами», — рассказывает Гейр Андресен. «Однако в будущем возможно появление должной системы сертификации. Поэтому испытательная трасса ISO на полигоне Volvo Trucks очень важна для нашей работы по проверке шумов. Трудно смоделировать реальные условия внутри помещения, поэтому мы выполняем нашу официальную проверку на улице».
Гейр Андерсен, инженер NVH, Volvo Trucks.
Уровни шума, создаваемого грузовиками, строго регулируются во всем мире. Европейский и некоторые другие рынки придерживаются директив ECE, а нормативные требования к шумам зависят от конкретного рынка. Кроме того, необходимо учитывать местные требования к уровням шума.
Множество контрольно-измерительной аппаратуры, находящейся в лаборатории по исследованию шумов и вибраций, свидетельствует о сложностях, связанных с работой со звуком. Одним из наиболее хитроумных и привлекающих внимание устройств является трехмерная акустическая камера, похожая на большой дискотечный шар и оснащенная множеством маленьких микрофонов. Камера используется в качестве определителя источника звука, который выполняет сканирование интерьера кабины на источники звука. Для создания диаграммы уровней шума используются алгоритмы, вычисляющие уровень шума. Более высокие уровни шума от определенных областей представлены на диаграмме яркими цветными областями. Таким образом, группа может выделить отдельные звуковые зоны и работать над их вписыванием в требуемую общую картину звуков, издаваемых грузовиком.
Иногда снижение доли шума от одной из систем автомобиля в общей звуковой картине приводит к тому, что другой, ранее неслышимый звук неожиданно становится заметным.
Рассмотрение способов получения водителем информации от звуков, издаваемых грузовиком, также является важным направлением работы группы.
«При нахождении водителя внутри кабины он получает информацию от грузовика большей частью на слух, а не визуально», — поясняет Терезия Мэнз. «Шум несет информацию, на которую водитель реагирует. Кроме того, люди часто не замечают неприятного звука до тех пор, пока он не исчезнет».
Измерение общего уровня шума грузовиков включает в себя выполнение ряда задач. «Иногда снижение доли шума от одной из систем автомобиля в общем шуме приводит к тому, что другой, ранее неслышный звук неожиданно становится заметным», — продолжает Гейр Андресен. «Мы имеем дело с грузовиком в целом. Например, несущий информацию шум иногда может проникать в кабину от других систем автомобиля. Поэтому работы по звукоизоляции и конструктивному усовершенствованию автомобилей очень важны».
Инженеры по испытаниям Торбьёрн Огрен и Фредерик Вулленс (справа) проверяют результаты испытаний, полученные трехмерной камерой.
Обеспечение безопасности шума в кабине подчеркивается проводимой работой по оптимизации частотного состава шума.
«Водители устают от низкочастотного шума», — рассказывает Терезия Мэнз. «Все дело в том, что человек не замечает неприятного шума, а также в том, что ему необходимо обеспечить хорошее качество звука. Мы работаем над тем, чтобы создать для водителя среду, в которой он мог бы проводить много времени, при этом монотонный шум не должен оказывать неблагоприятного воздействия даже при самом низком уровне громкости».
Для обособления отдельного звука, издаваемого грузовиком, может потребоваться скрупулезная работа инженеров в лаборатории. Операция «The Encapsulated Truck» включает в себя длительную процедуру, в ходе которой автомобиль полностью покрывается материалом для выделения одного конкретного источника шума для его тщательного исследования. Также используются менее затратные с точки зрения времени способы — как в испытательной камере, так и на испытательной трассе.
Все дело в том, что человек не замечает неприятного шума, а также в том, что ему необходимо обеспечить хорошее качество звука.
«Больше всего мы заняты в том случае, когда проверка должна проводиться на улице, и погода к этому располагает», — говорит Торбьёрн Огрен. «При этом необходимо выполнить массу предварительной работы. Подготовительная работа перед введением новых законодательных норм также является для нас очень активным периодом, как и определенные временные промежутки в рамках конкретного проекта».
Мы прощаемся с группой, и ее участники снова приступают к работе, устанавливая трехмерную акустическая камеру для проведения дополнительных испытаний. Торбьёрн Огрен завершает нашу беседу фразой о том, что их работа связана с поиском оптимального баланса как в буквальном, так и в переносном смысле.
«Мы работаем над внедрением изменений, которые положительно влияют на впечатления от вождения. Это пошаговое улучшение нашей продукции. В конечном итоге каждый наш автомобиль должен звучать, как чистокровный Volvo».
Обособление каждого отдельного звука в кабине грузового автомобиля требует скрупулезной работы инженеров в лаборатории.
ДВИГАТЕЛЬ
Бьющееся сердце автомобиля. Звуки двигателя очень важны при передаче информации водителю.
КОРОБКА ПЕРЕДАЧ
Коробка передач грузовика издает звуки при работе. Они также важны и должны сочетаться с другими системами автомобиля.
ВОЗДУХОЗАБОРНИК
Впускной канал является прямым связующим звеном между цилиндрами двигателя и окружающим пространством. Он сообщает водителю информацию о рабочем состоянии двигателя.
КЛИМАТ-КОНТРОЛЬ
Система кондиционирования воздуха в грузовом автомобиле должна не только хорошо работать. Она также не должна издавать звуков, мешающих водителю.
ШИНЫ
При контакте между дорогой и шинами возникает шум. Опытный водитель грузовика воспринимает изменения в шуме шин как предупреждение о скользкой дороге.
ЗАДНИЙ МОСТ
Высокий крутящий момент передается от коробки передач на колеса через трансмиссию заднего моста. Шестерни внутри заднего моста должны быть оптимизированы, чтобы не создавать лишнего шума.
СНЯТИЕ НАПРЯЖЕНИЯ
При поездках на дальние расстояния водителям важно чувствовать себя комфортно и иметь возможность отдохнуть в кабине: это помогает сосредоточиться на дороге впереди.
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
Водители слышат различные звуки грузового автомобиля, несущие информацию о его состоянии. Затем водители используют эту информацию для оптимизации производительности. Взаимодействие с другими водителями при помощи мультимедийных систем играет важную роль и требует хорошего качества звука в целом.
ОЩУЩЕНИЕ КАЧЕСТВА
Оптимизированный звук внутри и снаружи автомобиля является важной составляющей частью общего ощущения качества продукции Volvo. Хорошим примером является звук при закрытии двери, который сразу же задает тон в отношении качества.
