Satoja testejä, tuhansia simulaatioita, pakkasta 35 astetta, kuumuutta 90 astetta, monsuunisateita ja Alppien vuoristoteiden nousuja. Jokainen uusi ŠKODA-automalli joutuu koviin testeihin. Katsotaan miten uusi ŠKODA FABIA selviytyi.
Kun uusi ŠKODA FABIA kiertää tasaista testirataa, aika harva tietäisi sanoa, että itse asiassa auto kiipeää Itävallan Alpeilla korkeimman Grossglockner-vuoren tiellä. Sen mahdollistaa aika tavallisen näköinen perävaunu, jota kutsutaan nimellä "towing dyno", dynamometrillinen perävaunu.
Perävaunun sisällä olevalla dynamometrillä voidaan muuttaa autoon kohdistuvaa kuormitusta testaajien tekemien asetusten mukaisesti. Testiperävaunu pystyy tuottamaan 9 kN:n voiman, ja sen dynamometrin teho on jopa 150 kW. Perävaunu jarruttaa pyöriään ja hidastaa siten myös vetävää autoa. "Näin me pystymme simuloimaan erilaisia ajotilanteita. Voimme käyttää todellisten mäkiteiden profiileja tai simuloida ajamista eripainoisia perävaunuja vetäen", selvittää uuden ŠKODA Fabian toimintatesteistä vastaava Pavel Kolajta.
Hinattava dynamometri on vain yksi työkalu Škodan uusien mallien testausarsenaalissa.
Dynamometrillinen perävaunu on vain yksi työkaluista, joita ŠKODA käyttää uusien automalliensa testaamisen tehostamisessa. Nykyään autoille tehdään satoja testejä, fyysisiä ja virtuaalisia. "Kaikki nämä testit ovat korvaamaton osa auton kehittämistä. Meidän on varmistettava, että auto täyttää kaikki sille asetetut vaatimukset", Pavel Kolajta korostaa.
Autojen testaaminen äärimmäisissä sääolosuhteissa on testaamisen vakiintunut osa. "Raskaasti kuormattua autoa testataan jopa -30 °C:n pakkasessa ja yli 45 °C:n kuumuudessa, lumessa, jäällä, sakeassa pölyssä ja jopa simuloidussa monsuunisateessa", Kolajta listaa ääriolosuhteita. Valtaosa näistä testeistä on jo vuosien ajan säilynyt samanlaisina, mutta suuria muutoksia on tapahtunut avustinjärjestelmien, turvallisuusjärjestelmien ja elektroniikan testaamisessa. Syynä on niiden muuttuminen entistä monimutkaisemmiksi, mistä aiheutuu suuria vaatimuksia autojen suunnittelulle ja testaamiselle.
Yhtä aikaa tukevan jäykkä ja miellyttävän pehmeä
Rasitustestit ovat auton kehittämisen suola: niitä edeltävät lukuisat muut testit, joissa keskitytään auton tiettyihin parametreihin ja komponentteihin. Auton turvallisuus on yksi tiukimmin testatuista osa-alueista, ja näissä testeissä vaatimustaso nousee jokaisen automallisukupolven myötä. Myös näissä testeissä hyödynnetään tietokonesimulaatioita todellisten testien yhteydessä.
"Perustehtävämme on suojata auton kuljettajan ja matkustajien henkeä sekä myös muiden tienkäyttäjien henkeä, esimerkiksi jalankulkijoiden, pyöräilijöiden ja moottoripyöräilijöiden. Simulaatiot näyttävät meille oikean suunnan saavuttaa turvallisuus mahdollisimman tehokkaasti, ja fyysiset testit vahvistavat, että valitut ratkaisut ovat oikeita ja turvallisia", kertoo Csaba Sirgely, yksi uuden Fabian turvallisuudesta vastaavista tuotekehitysinsinööreistä.
Sirgelyn mukaan jo auton ja sen korin turvallisuusrakenteiden ja -ratkaisujen peruskehitystyö on haasteellista. "Me suunnittelemme auton, jonka rakenteiden kantavien osien pitää olla mahdollisimman lujia, jotta ne voivat tehokkaasti suojata kuljettajaa ja matkustajia yhdessä tarkasti sovitettujen turvavarusteiden kanssa. Mutta samalla, auton korin pitää taata se, että jalankulkijatörmäyksessä jalankulkijan vammat ovat mahdollisimman lieviä", hän sanoo osoittaen miten monimutkaisia ja usein vastakohtaisia vaatimukset voivat olla.
Tämän vuoksi auto ja sen eri osat testataan useissa törmäys- ja kolaritesteissä. Heti suunnittelutyön alusta alkaen tietokonesimulaatioita käytetään apuna suunniteltaessa korin pintaosia kuten puskureiden verhouksia ja konepeltiä. Niiden testeissä käytetään kolarinukkeja tai "törmäyskappaleita". Tavoitteena on varmistaa, että auto on periksi antava ihmiseen törmättäessä. "Uuden Fabian kehitystyön yhteydessä sinkosimme autoon ja sen osiin törmäyskappaleita yli 200 kertaa. Ennen jokaista tällaista testiä tehtiin noin 140 virtuaalista simulaatiota, joiden avulla haettiin oikeita muotoja ja rakenteita ennen testaamista", Sirgely jatkaa.
Hän myös kertoo, että perinteisten törmäystestien osalta tämä simulaatioiden ja testien määräsuhde on vieläkin suurempi, ja jatkossa se vain suurenee entisestään. Jokaiseen törmäystestiin liittyy noin tuhat simulaatiota. "Tällaista kehitystyötä ja fyysistä testaamista tehdään prototyypistä alkaen esituotantosarjan autoihin saakka. Uuden Úhelnicessä sijaitsevan törmäystestilaboratoriomme ansiosta voimme törmäystestata useita kymmeniä autoja tuotekehityksen jokaisessa vaiheessa". Testit koskevat myös auton useita eri osia: erityisiä törmäyskelkkoja käyttäen testataan turvavarusteiden kestävyys ja lujuus; turvatyynyjen optimaalinen toiminta testataan käyttäen erilaisia törmäysnukkeja, ja erityyppisten törmäysten vaikutukset tutkitaan. "Staattisissa testeissä esimerkiksi aktivoimme etumatkustajan turvatyynyn noin 300 kertaa. Auton jokainen turvatyyny testataan suunnilleen yhtä monta kertaa, mistä kertyy huomattava lukumäärä testejä lämpötiloissa välillä -35 °C ja +90 °C", Sirgely kertoo.
Auton digitaaliset varusteet ja automatiikka käyvät läpi perusteellisen testauksen.
Aerodynaaminen ja säästäväinen
Turvallisuuden lailla auton aerodynamiikka on viime vuosina kehittynyt huomattavasti. Aerodynaamisilta ominaisuuksiltaan uusi ŠKODA FABIA on kokoluokkansa parhaimmistoa. Siitä kiitos lankeaa sinnikkäälle kehitystyölle ja testaamiselle. "Kunkin automallin aerodynamiikan hiominen on erityinen prosessi. Korimalli ja korin muodot, mitat, alusta ja akseliväli vaikuttavat kaikki osaltaan ilman virtaamisen auton ympärillä. Ei ole mitenkään varmaa, että jossakin autossa toimivat ratkaisut toimisivat jossakin toisessakin autossa", toteaa aerodynamiikan kehittämisestä vastaava Vít Hubáček. Hän sanoo, että jyrkkäperäisen hatchback-mallin aerodynamiikka on todellinen haaste pitempiin automalleihin verrattuna. Siinä on yksinkertaisesti vähemmän pintaa ilmavirtausten optimointiin.
Erinomainen aerodynamiikka auttaa säästämään polttoainetta ja siten pienentämään CO2-päästöä. "Vaikka uusi FABIA on edeltäjämallia suurempi ja vaikka sen otsapinta-ala on noin kolme prosenttia suurempi, olemme onnistuneet pienentämään ilmanvastusta lähes 10 prosentilla. WLTP-kulutusmittausstandardin mukainen CO2-päästö on siten pienentynyt Hubáček kertoo.
Auton pohjan työläs optimointi on vain yksi monista aerodynamiikkaa parantavista ratkaisuista: hyvä esimerkki ovat myös jäähdytysilman määrää tarpeen mukaan säätelevät sulkulamellit, jotka ŠKODA nyt ensimmäisenä tuo myös tämän kokoluokan autoon. Nämä sulkulamellit estävät ilmaa virtaamasta moottoritilaan, mikä parantaa ilman virtaamista auton ympärillä. Korissa käytetään myös Air Curtain -ilmanohjaimia: nämä etupuskurissa olevat kapeat aukot tehostavat ilman virtaamista etupyörien ohi. Yksi uuden Fabian erikoisuuksista ovat kevytmetallivanteet, joiden erityiset aerodynamiikkaosat vakauttavat ilmavirtausta pyörien alueella.
Uusi ŠKODA FABIA on kokoluokkansa aerodynaamisin auto.
Aerodynaamisia ominaisuuksia testataan sekä simulaatioilla että tuulitunnelissa. Neljännen sukupolven ŠKODA Fabiaa testattiin tuulitunnelissa yli sadan tunnin ajan. Vaikka insinöörit mittaavat tuulitunnelissa kymmeniä tai jopa satoja erilaisia vaihtoehtoja, useimmat vaihtoehdot testataan virtuaalisessa ympäristössä. Uudelle Fabialle on tehty yli 3 000 tietokonesimulaatiota, joihin käytettiin kymmeniä tuhansia tunteja laskenta-aikaa. "Fyysisillä mittauksilla tutkittiin noin 20 prosenttia testatuista vaihtoehdoista ja loput 80 prosenttia mitattiin virtuaalisessa ympäristössä", Hubáček kertoo. "Fyysiset testit osoittavat meille, miten paljon aerodynaamiset ominaisuudet muuttuivat, mutta simulaatiot kertovat myös miksi ne muuttuivat", hän lisää.
"Jo pienikin geometrinen muutos auton keulan alueella voi huomattavasti muuttaa ilmavirtausta auton perässä ja päinvastoin", Hubáček selittää antaen hyvän esimerkin aerodynamiikan arvoituksellisestakin käyttäytymisestä. Siksi auton eri osat on optimoitava yhdessä ja toisiinsa nähden: ulkopeilikotelot "toimivat yhdessä" takavaloyksiköiden muodon kanssa, katon viettäminen diffuusoriosan muodon kanssa, Air Curtain -ilmanohjaimet etupyörien kanssa ja niin edelleen.
Nykyaikainen ja liitetty
Liitettävyys on nykypäivän autojen entistäkin tärkeämpi ominaisuus, joka myös vaatii paljon testaamista. Uusi ŠKODA FABIA tarjoaa liitettävyydessäkin huippuluokan ratkaisuja, jollaisia löytyy myös premium-luokan automalleista. Yksi nyt toteutetuista liitettävyysominaisuuksista on pilviratkaisu One Digital Platform. "Sillä täytämme tämän päivän asiakkaan vaatimukset ja tarpeet: se pystyy reagoimaan eriaikaisesti tulevaan suureen tietomäärään. Lopputuloksena tämä järjestelmä on nopeampi ja vakaampi", autojen liitettävyysosaston Stanislav Sloup kertoo.
Uudella MyŠKODA-sovelluksella auton käyttäjän on mahdollista etäohjata auton tiettyjä toimintoja ja etävalvoa autonsa tilaa. Tätä sovellusta kehittäessään Škodan insinöörit hyödynsivät Agile-nimellä tunnettua prosessia. " Kehittäminen tapahtuu silmukoittain, joita kutsutaan sprinteiksi. Jokaisessa sprintissä suunnitellut toiminnot tai toimintojen osat määritetään, toteutetaan ja sitten testataan. Näin lyhennetään mobiilisovelluksen kehittämiseen tarvittavaa aikaa, joten pystymme reagoimaan uusien kuljettajien vaatimusten loputtomaan virtaan entistä nopeammin ja tehokkaammin", Stanislav Sloup jatkaa.
Automaatiolla on tärkeä osa digitaalisten palvelujen ja toimintojen testaamisessa. "Esimerkiksi Online-mobiilipalvelujen kehittämisessä automatisoitua testausta tehdään koskien toimintoja eCall-hätäpuhelu, Ylinopeusilmoitus, Alueilmoitus, Matkan tiedot, Auton tila ja Löydä autosi. Järjestelmän monimutkaisuudesta riippumatta automaatio auttaa tehokkaasti ja nopeasti testaamaan eri toiminnot ja niiden luotettavuuden", Stanislav Sloup lopettaa.
