Reklama

Mechanika - Podzespoły - układy jezdne i układy napędowe

Nowe Centrum Integracji Napędów (AIZ) - Najnowocześniejsze stanowiska testowe

dokument
pobierz +

Latem 2016 roku otwarto nowe Centrum Integracji Napędów Mercedes-Benz (AIZ) - jeden z najbardziej zaawansowanych ośrodków testowych w branży motoryzacyjnej. We wnętrzu nowoczesnego budynku w Sindelfingen zlokalizowano 10 stanowisk do testowania pojazdów, przeznaczonych do celów takich jak dostrajanie silnika i skrzyni biegów pod kątem komfortu, dynamiki oraz zwinności. Na uwagę zasługuje tu m.in. stanowisko testowe z aparaturą do precyzyjnego mierzenia momentu obrotowego bezpośrednio na kołach oraz wysokościowa komora klimatyczna, która za pomocą podciśnienia symuluje warunki na wysokości nawet 5000 m n.p.m. i temperaturę do -30°C. W tym czasie pojazd jest w pełni automatycznie badany na hamowni podwoziowej.

Układ napędowy to serce samochodu - to on decyduje o dynamice i efektywności. Za właściwe zestrojenie podzespołów układu napędowego od lata 2016 roku odpowiadają pracownicy nowego Centrum Integracji Napędów Mercedes-Benz. Przeprowadzają oni ostateczne regulacje pojazdu pod kątem komfortu i zwinności w sytuacjach takich jak zmiana obciążenia, kick-down czy powtórne uruchomienie silnika spalinowego w modelach hybrydowych. Tutaj odbywa się również kalibracja trybów jazdy DYNAMIC SELECT, dostępnych obecnie w wielu modelach Mercedes-Benz.

Podstawowym zadaniem elektronicznego systemu zarządzania silnikiem (EEM - Electronic Engine Management) jest koordynacja wszystkich sygnałów w taki sposób, aby jednostka pracowała maksymalnie efektywnie, a jednocześnie zapewniała dynamikę, komfort i bezproblemową eksploatację - a to wszystko przy minimalnej emisji spalin. Oznacza to dopasowanie bazowego silnika do specyfiki danego modelu, a także do często odmiennych wymagań na różnych rynkach.

Jednostka sterująca przetwarza informacje z czujników oraz układów kontrolnych i w zamkniętej pętli przetwarza sygnały dla osobnych podzespołów. Zależnie od wersji silnikowej kontrolowane są parametry takie jak: kąt wyprzedzenia zapłonu, dawka wtrysku paliwa, czas wtrysku, recyrkulacja spalin, pozycja przepustnicy, ustawienie kolektora dolotowego o zmiennej geometrii, zmienna geometria turbiny (w przypadku jednostek turbodoładowanych) oraz regulacja wałka rozrządu. Do tego dochodzi odpowiednio dopasowane zestrojenie przekładni i napędu na obie osie, a także systemów wspomagających, np. ESP®.

Pomijając możliwości kontroli pojedynczego układu napędowego, rośnie liczba wariantów silnikowych opracowywanych w obliczu rozwoju napędów alternatywnych. Istnieje więc coraz większa potrzeba regulowania ich na stanowiskach testowych - sprawdzenie wszystkich wariantów na drogach, we wszystkich warunkach klimatycznych, z punktu widzenia efektywności czasowej byłoby ogromnym wyzwaniem. Zapewnienie powtarzalnych warunków testowych ma istotne znaczenie dla precyzyjnej oceny wpływu poszczególnych parametrów. Właśnie w tym celu powstało AIZ.

Energia hamowania odzyskiwana w 98%

Budynek AIZ, zlokalizowany na terenie Centrum Technologii Mercedes-Benz (MTC) w Sindelfingen, mieści 10 stanowisk testowych do strojenia pojazdów i ich układów napędowych. Do jego wzniesienia zużyto 16,8 tys. m3 betonu - co odpowiada pojemności 5 basenów olimpijskich, a także 2,5 tys. ton wzmocnionej stali. Projektanci budynku zadbali o aspekty ekologiczne: 98% energii elektrycznej wygenerowanej na stanowiskach testowych podczas hamowania trafia z powrotem do lokalnej sieci. Przez dwie trzecie roku także układ klimatyzacji poszczególnych stanowisk pozostaje neutralny energetycznie, tzn. nie pobiera prądu z zewnątrz. Jeśli przyjąć, że wszystkie stanowiska testowe pracują jednocześnie, oznacza to równowartość zaopatrzenia w energię około 7500 gospodarstw domowych.

Specjalne piasty kół połączone z wydajną maszyną asynchroniczną

Wśród nowoczesnych stanowisk testowych wyróżnia się zwłaszcza platforma do testowania układów napędowych. Pojazd nie korzysta tu ze zwyczajnych rolek - za pośrednictwem specjalnych piast każde jego koło jest bezpośrednio podłączone do wysokowydajnej maszyny asynchronicznej i aparatury do precyzyjnego mierzenia momentu obrotowego. Umożliwia to symulowanie oporów jazdy i rzeczywistych warunków drogowych - w tym sytuacji krytycznych. Maszyna elektryczna generuje moc 270 kW i do 4000 Nm momentu na jedno koło. Podzespoły samochodu są chłodzone strumieniem powietrza z dmuchawy, osiągającym prędkość do 180 km/h. Pozwala to odwzorować dynamiczne manewry i odpowiednio dobrać poszczególne parametry pojazdu.

Wysokościowe komora klimatyczna: symulacja jazdy na wysokości 5000 m n.p.m.

Kolejnym niespotykanym wyposażeniem AIZ jest hamownia podwoziowa z wysokościową komorą klimatyczną, w której testuje się układy napędowe zamontowane już w kompletnym pojeździe. Można tam odwzorować szczególne warunki, z jakimi silniki zmagają się w górach. Na znacznych wysokościach powietrze ma mniej tlenu, co oznacza, że jednostki napędowe spalają odpowiednio mniej paliwa. Stanowisko testowe pozwala też symulować jazdę w temperaturach sięgających -30°C.

Aby stworzyć warunki podobne do panujących w górach, w komorze panuje określone podciśnienie. Symulować można różnicę wysokości 250 m na minutę, maksymalnie 5000 m. Przy maksymalnym podciśnieniu nacisk na bramę wjazdową na stanowisko o wymiarach 3 x 3 m wynosi 50 ton. Od razu nasuwa się tu kwestia bezpieczeństwa: z tego względu wykonana z litej stali brama ma grubość 25 cm.

Automatyczne testowanie przez całą dobę

W komorach klimatycznych znajdują się jeszcze dwie hamownie podwoziowe. Można tam symulować warunki jazdy w temperaturach od -30°C do 42°C. Tak samo jak w komorze wysokościowej za kierownicą samochodu nie siedzi kierowca - hamownie zostały niemal w pełni zautomatyzowane. Pojazdy są uruchamiane, rozpędzane i wyhamowywane elektronicznie.

Zamiast siedzieć w samochodzie, inżynierowie i technicy zajmują miejsca przy konsoli sterującej. Do oceniania pomiarów służą im nowo opracowane narzędzia. Co istotne, zautomatyzowany proces pomiarowy z funkcją samoczynnego kolejkowania testów i ich monitorowania pozwala na bezobsługowe działanie AIZ przez całą dobę. Wymagało to zautomatyzowania tankowania pojazdów.

Kluczowe fakty dotyczące nowego Centrum Integracji Napędów (AIZ):

· Budowa: od 2014 do 2016 roku

· Liczba pracowników: około 50

· Wymiary budynku (długość/szerokość/wysokość): 123,5/36/28 m

· Liczba stanowisk: 10

o Trzy stanowiska do testowania układów napędowych

o Trzy hamowanie podwoziowe do strojenia pojazdów

o Cztery stanowiska do testowania układów wydechowych

· Zautomatyzowany parking dla 82 aut

· 16 stanowisk do schładzania pojazdów przed testami w komorach klimatycznych

· Dwa stanowiska do uruchamiania silnika na zimno

Rozbudowa Centrum Technologii Mercedes-Benz

Nowe Centrum Integracji Napędów powstało w ramach rozbudowy i przebudowy Centrum Technologii Mercedes-Benz (MTC) w Sindelfingen. Działają tu już: nowy symulator jazdy, klimatyczne tunele aerodynamiczne oraz wysoce zaawansowany tunel aeroakustyczny. Do 2018 roku na terenie ośrodka powstanie też najnowocześniejsze centrum bezpieczeństwa pojazdów, centrum testowania elektroniki i centrum komputerowe. To ostatnie, zlokalizowane na górnym piętrze budynku AIZ, będzie korzystało z energii wygenerowanej na stanowiskach testowych - posłuży ona do zasilania i chłodzenia komputerów.

W Centrum Technologii mieści się siedziba oddziału odpowiedzialnego za badania w koncernie Daimler oraz rozwój osobowych Mercedesów, w tym za ich design.

Zasoby powiązane


Reklama