Tesztelések a viharban

Volvo Cars egyik szigorúan titkos tesztlaborjában vagyunk. A Hisingen szigetén található hatalmas gyártelep keleti szárnyában egy acélszürke fémépület ad otthont a vállalat legendás szélcsatornájának, ahol mintegy 20 ember dolgozik szigorú titoktartás mellett. Két-három éven át tesztelik és elemzik az új autómodelleket a korai agyagos prototípusoktól a késztermékig.

Az alagút már élvonalbeli volt, amikor 1986-ban felavatták. Azóta többször felújították és átalakították, hogy a legmodernebb maradjon. Ma ez a világ egyik legfejlettebb szélcsatornája, amely lehetővé teszi annak szimulációját, hogy egy járművet hogyan befolyásol az akár 250 km/h-s szélsebesség és az akár 60 °C-os hőmérséklet. A nagy padlómérleg lehetővé teszi az X-Y-Z irányú erők mérését és a légellenállás változásainak tanulmányozását.

"Egyedülálló abban, hogy egyszerre aerodinamikus szélcsatorna és fűtött klímaalagút. Élen jártunk egy olyan rendszer kiépítésében is, amely pontosabb képet ad a légellenállásról. A légellenállás körülbelül 25 százaléka a kerekek körül alakul ki, ezért kulcsfontosságú, hogy ezt mérni tudjuk" – mondja Daniel Strömberg, aki a Volvo Cars szélcsatornáját felügyeli.

Az aerodinamikai vizsgálatok egyre fontosabbá váltak az autóiparban. Ma ez kulcsfontosságú lépés a kibocsátás és a fosszilis üzemanyag-fogyasztás csökkentésében, valamint a biztonságos és stabil járművek tervezésében. Mivel a benzin- és dízelüzemű járműveket egyre inkább elektromos járművek váltják fel, még egy apró formatervi módosítás is, amely néhány százalékkal csökkenti a légellenállást, óriási különbséget jelenthet a hatótávban.

"A szélcsatornás tesztelés hihetetlenül hatékony eszköz a járművek optimalizálásában. Emlékszem egy autógyártóra, amelynek egyik modelljén nem volt hátsó szárny, emiatt a jármű nagy sebességnél instabillá vált” – meséli Daniel, miközben megnyom egy gombot egy szélcsatorna makettjén. A modell azt mutatja, hogyan halad a levegő az irányító lapátokon keresztül, egészen egy LEGO-figura zászlajáig, amely erősen lobog a szélben.

Repülőgép-mérnöknek készült, de a szeptember 11-i terrortámadások a légiközlekedési ipar hanyatlását hozták magukkal. Szerencsére Daniel már 20 éve dolgozik Volvo Cars, ebből az utolsó 15-öt a szélcsatornában. Ezt a világ legjobb munkájaként írja le, ahol a feladatok a szerviz- és módszertanfejlesztéstől kezdve egészen addig terjednek, hogy bemutassa a szélcsatornát mindenkinek, az iskolásoktól a befektetőkig.

"A szélcsatornát hétfőtől csütörtökig 6:00-tól éjfélig, pénteken és szombaton pedig 6:00-tól 18:00-ig üzemeltetjük. Ez összesen heti 96 tesztórát jelent számunkra, és gyakorlatilag teljesen be vagyunk táblázva. Amikor éppen nem a saját járműveinket teszteljük, nyitottak vagyunk más autómárkák, gyorsasági síelők, versenykerékpárosok vagy akár közlekedési lámpák tesztelésére vonatkozó kérésekre is. És a Europe rockzenekar itt forgatott egy videoklipet!"

A tesztkörnyezetbe tett látogatás olyan, mintha beengednének egy sci-fi filmdíszletbe. A 165 m hosszú alagút hurokban kanyarog, és mélyen belül egy 8,15 m magas vörös és fekete ventilátor található, szénszálas lapátokkal. A ventilátor által generált szél turbulens, ezért egy sor kamrán, szerkezeten és rácshálón vezetik át, hogy minden örvényt megszüntessenek, és egyenletes, lamináris légáramlást érjenek el. Végül a szél eléri az utolsó kamrát, amelyet „szűkítőnek” neveznek.

"A szűkítőn belül a szélsebesség hatszorosára nő. Ha a ventilátort maximális sebességgel működtetjük, akkor a tesztszakaszon 250 km/h-t érünk el, ami 70 m/s-nak felel meg, ami extrém hurrikánt jelent. A jármű gördülő acélszalagokhoz és a légierőket mérő mérleghez van rögzítve. A mérleg hihetetlenül érzékeny: akár egy piskóta hozzávalóit is lemérhetnéd rajta” – mondja Daniel.

Az aerodinamikai tesztek mellett a létesítmény éghajlati teszteket is végez. Egy hatalmas hőcserélő és nap szimulátor segítségével képesek reprodukálni a legforróbb sivatagokban való vezetést, de azt is, hogy hogyan hatnak a járműre a különböző szennyeződések és káros anyagok.

"Eső, hó, por, szennyeződés – mindent megvizsgálunk, ami befolyásolja a jármű közúti teljesítményét" – mondja Daryosh Farin, a Volvo Cars szennyeződés-ellenőrzési mérnöke – "gondoskodunk arról, hogy a szennyeződés ne érjen fel az ajtókilincsig, és hogy esőben vezetve az ajtóüvegen keresztüli kilátás ne legyen eltakarva. Ha az ügyfél egyáltalán nem vesz észre semmit, az azt jelenti, hogy jó munkát végeztünk."

Az alagút mozgó földi rendszere egy másik fontos tényező. Négy lapos acélszíj pörgeti az összes kereket, miközben a középen lévő görgő szimulálja a talajt, és mozgás közben levegőt szív a jármű alá. A szél mérésénél a forgó kerekek használata a statikusokkal szemben nagy különbséget jelent.

"Sokkal reálisabb képet kapunk, mert mérni tudjuk mind a gördülési ellenállást, mind a kerekek meghajtásához szükséges erőt, és mindent, ami velük együtt forog. Az autót le is fékezhetjük, hogy szimuláljuk a meredek emelkedőket vagy a nehéz vontatást, így valóban próbára tehetjük a hűtőrendszereket" – magyarázza Max Sundén, a Volvo Cars energiahatékonysági szakértője.

Minden eredményt gondosan elemeznek és összehasonlítanak mind a számítógépes modelleken, mind a valós világban végzett tesztekkel. Ezután összeraknak egy gigantikus adatrejtvényt. Egyetlen nap a szélcsatornában 100 különböző konfigurációt foglalhat magában, és egy új modell tesztelése több évig tart.

"Átlagosan több mint 10 százalékkal csökkentjük a jármű légellenállását. Elektromos járműveknél ez még fontosabb, mert ha 120 km/h sebességgel közlekedünk, az akkumulátor töltöttségének kétharmadát a légellenállás használja el. Ezen a területen szorosan együttműködünk a tervezőcsapattal – lehetnek olyan apró részletek, mint a hátsó lámpák vagy a külső tükrök kontúrja, amelyeket módosítani kell" – magyarázza Kaveh Amiri, a Volvo Cars aerodinamikai mérnöke.

Hamarosan megtapasztaljuk a szélcsatornát a gyakorlatban. Daniel jelet ad az irányítóteremnek, és megszólal a riasztó. Egy mély morajlást hallunk, majd egy enyhe szellő gyorsan erősödik, és egyenletes nyomást fejleszt ki a falak között. A szél csak 30 km/h sebességgel, körülbelül 9 m/s-mal fúj, de a tömör áramlás miatt úgy érződik, mintha gyorsabb lenne.

A hajunk felfelé áll, a papír elszáll. "Ellenállhatsz 70 km/h-nak, de biztonsági kötelekkel kell rögzítened magad” – kiáltja Daniel, miközben szakálla lobog a szélben. "Ha maximálisra kapcsoljuk a ventilátort, akkor körülbelül 10 MW-ot fogyaszt óránként, ami egy kis svéd családi ház éves energiafogyasztásával egyenlő, de persze a tesztek óriási mennyiségű energiát is megtakarítanak. Én személy szerint nem tudok betelni a szélcsatornával. Egy új jármű követése és fejlesztése már az első vázlattól kezdve igazi izgalom."