Undersøgelser i stormen

Vi er inde i et af Volvo Cars' tophemmelige testlaboratorier. En stålgrå metalbygning i østfløjen af den store fabriksgrund på øen Hisingen huser virksomhedens legendariske vindtunnel, hvor omkring 20 mennesker arbejder under streng hemmeligholdelse. I to til tre år tester og analyserer de nye bilmodeller – fra de tidlige lerprototyper til det færdige produkt.

Tunnelen var allerede banebrydende, da den blev indviet i 1986. Siden da er den blevet renoveret og ombygget flere gange for at forblive state-of-the-art. I dag er det en af de mest avancerede vindtunneler i verden, der muliggør simulering af, hvordan et køretøj påvirkes af vindhastigheder på op til 250 km/t og temperaturer op til 60 °C. Den store balance i gulvet gør det muligt at måle X-Y-Z retningskræfter og undersøge ændringer i luftmodstanden.

"Det er unikt både at være en aerodynamisk vindtunnel og en opvarmet klimatunnel. Vi var også tidligt ude med at bygge et system, der giver et mere præcist billede af luftmodstanden. Omkring 25 procent af luftmodstanden sker omkring hjulene, så det er afgørende at kunne måle," siger Daniel Strömberg, der fører tilsyn med vindtunnelen i Volvo Cars.

Aerodynamiske tests er blevet stadig vigtigere i bilindustrien. I dag er det et afgørende skridt i retningen mod at reducere emissioner og forbrug af fossile brændstoffer og konstruere køretøjer, der er sikre og afbalancerede på vejene. Da benzin- og dieselkøretøjer nu i stigende grad erstattes af elbiler, selv en lille designjustering for at reducere luftmodstanden med nogle få procent kan betyde en enorm forskel i rækkevidden.

"Vindtest er et utroligt kraftfuldt værktøj til køretøjsoptimering. Jeg husker denne ene bilproducent, der ikke havde nogen vinge på bagagerummet, hvilket gjorde bilen ustabil ved høje hastigheder," siger Daniel, mens han trykker på knappen på en skalamodel af tunnelen, der viser, hvordan luften bevæger sig gennem guideskovle til en LEGO figur, der holder et flag, der blæser i vinden.

Han planlagde at blive luftfartsingeniør, men 9/11-angrebene ændrede luftfartsindustrien dramatisk. Heldigvis har Daniel nu været hos Volvo Cars i 20 år, heraf de sidste 15 ved vindtunnelen. Han beskriver det som verdens bedste job med opgaver, der varierer fra service- og metodeudvikling til demonstration af tunnelen for alle fra skoleelever til investorer.

"Tunnelen er bemandet fra kl. 06.00 til midnat mandag til torsdag, og fredag og lørdag er vi i drift fra kl. 06.00 til 18.00. Det giver os i alt 96 testtimer/uge, og vi er stort set fuldt booket. Når vi ikke tester vores egne køretøjer, er vi åbne for anmodninger fra andre bilmærker, hurtigskiløbere, konkurrencecyklister eller trafiklystest. Og rockbandet Europa optog faktisk en musikvideo her!"

Et besøg inde i testmiljøet er som at blive lukket ind i et sci-fi-filmsæt. Den 165 m lange tunnelkurve i en sløjfe og dybt inde er en 8,15 m høj rød og sort ventilator med kulfibervinger. Vinden, der genereres af ventilatoren, er turbulent, så den føres gennem en række kamre, strukturer og netskærme for at nedbryde hver hvirvel for jævn, laminær luftstrøm. Endelig når vinden det sidste kammer, kendt som 'sammentrækningen'.

"Inde i sammentrækningen øges vindhastigheden seks gange. Kører vi ventilatoren maksimalt, opnår vi 250 km/t i testsektionen, hvilket svarer til 70 m/s, altså en ekstrem orkan. Køretøjet er forankret til rullende stålbælter og til balancen, der måler luftstyrkerne. Vægten er utrolig følsom: Du kan veje ingredienserne til en svampekage på den," siger Daniel.

Ud over de aerodynamiske tests udfører anlægget også klimatiske tests. Ved hjælp af en kolossal varmeveksler og solsimulator kan de replikere kørsel i de varmeste ørkener, men også hvordan køretøjet påvirkes af forskellige forurenende stoffer.

"Regn, sne, støv, snavs – vi tester alt, hvad der påvirker bilens vejydelse," siger Daryosh Farin, kontamineringskontrolingeniør hos Volvo Cars, "vi sørger for, at snavs ikke når op til dørhåndtaget, og at udsigten gennem dørglasset ikke tilsløres, når du kører i regnvejr. Hvis kunden ikke bemærker noget som helst, betyder det, at vi har gjort et godt stykke arbejde."

Tunnelens bevægelige jordsystem er en anden vigtig faktor. Fire flade stålbælter får alle hjulene til at dreje, mens en rulle i midten simulerer jorden, og når den bevæger sig, trækker den luft ind under køretøjet. Måling af vind med roterende hjul, i modsætning til statiske, gør en stor forskel.

"Vi får et langt mere realistisk billede, fordi vi både kan måle rullemodstanden og den kraft, der kræves for at drive hjulene og alt, hvad der drejer sammen med dem. Vi kan også bremse bilen for at simulere kørsel på stejle stigninger eller under tung bugsering. På den måde kan vi virkelig sætte kølesystemerne igennem deres skridt," forklarer Max Sundén, energieffektivitetsspecialist hos Volvo Cars.

Alle resultaterne analyseres nøje og sammenlignes med tests udført i både computermodeller og den virkelige verden. De samler derefter et gigantisk datapuslespil. Bare en enkelt dag i vindtunnelen kan involvere 100 forskellige konfigurationer, og test på en ny model udføres i flere år.

"I gennemsnit reducerer vi luftmodstanden på køretøjet med mere end 10 procent. For elbiler er dette endnu mere kritisk, fordi hvis du kører med 120 km/t, bruges to tredjedele af batteriopladningen af luftmodstanden. På dette område arbejder vi tæt sammen med designteamet – der kan være små detaljer som baglygternes konturering eller sidespejle, der skal justeres," forklarer Kaveh Amiri, aerodynamikingeniør hos Volvo Cars.

Vi skal til at opleve vindtunnelen i praksis. Daniel giver et signal til kontrolrummet, og en alarm går. Vi hører en lav rumlen, hvorefter en let brise hurtigt stiger til et stabilt tryk mellem væggene. Vinden blæser kun med 30 km/t, ca. 9 m/s, men det kompakte flow betyder, at det føles som mere.

Vores hår flyver op, papir hvirvler væk. "Du kan modstå 70 km/t, men du bliver nødt til at sikre dig med sikkerhedssnore," råber Daniel, mens skægget flagrer i vinden. "Hvis vi tænder ventilatoren på sit maksimale niveau, bruger den omkring 10 MW, hvilket svarer til det årlige energiforbrug i et lille parcelhus i Sverige. Testene hjælper dog også med at spare enorme mængder energi på længere sigt. Personligt kan jeg ikke få nok af tunnelen. Det er virkelig spændende at følge og forbedre et nyt køretøj fra den allerførste skitse."