Focus nové generace - tichý, kultivovaný, aerodynamický

V tento okamžik vstupuje do hry tým specialistů na NVH. Zkratka anglických slov Noise, Vibration, Harshness (hluk, vibrace, hrubost) se v automobilovém průmyslu používá pro souhrnné označení jevů, které souvisejí se subjektivním vnímáním kultivovanosti a cestovního komfortu. Tým sídlí v Technickém středisku Ford v německém Merkenichu a jeho vedoucím je Dr. Karl-Heinz Bürger.

„Naším cílem není pouze omezit hluk, ale dosáhnout požadovaných zvukových vlastností,“ vysvětluje Dr. Martin Hildebrandt, jeden z odborníků v NVH týmu. „Nechceme, aby se řidič cítil zcela izolován, snažíme se vytvořit příjemné prostředí s odpovídající zpětnou vazbou na aktuální provozní situaci. Snížili jsme úroveň valivého i aerodynamického hluku a věnovali jsme značné úsilí kvalitě zvuku, který přichází z motorového prostoru.“

Jak se zlepšuje faktor NVH
Zážehové motory mají jinou akustickou charakteristiku než motory vznětové a pro tým NVH představují odlišný druh výzvy. V případě vznětových jednotek je hlavním cílem týmu snížit hluk spalování a zklidnit běh motoru, zatímco u zážehových agregátů jde o zdůraznění sportovního projevu při plné akceleraci při zachování jemnosti a kultivovanosti v běžných jízdních režimech.

„Z hlediska kultivovanosti jsme provedli několik změn,“ říká Dr. Hildebrandt. „Výrazně jsme zlepšili celou soustavu akustické izolace, například odhlučnění palubní desky nebo absorpční vrstvu ve stropní výplni. Zavedli jsme také kryt motoru optimalizovaný z hlediska NVH, nově vyvinuté výfukové soustavy a silnější hadice pro potlačení nežádoucího hluku turbodmychadla. U vznětových motorů jsme použili vstřikovací systém s několikanásobnými vstřikovacími cykly, což vedlo k výraznému omezení jevu známého jako ‚klepání‘ dieselu,“ vysvětluje.

„Při jednom z našich testů natlakujeme interiér vozu vzduchem a sledujeme úniky způsobené drobnými spárami. To nám pomáhá optimalizovat utěsnění karoserie. Měříme také faktory jako ‚srozumitelnost mluveného slova‘, což vyjadřuje, jak snadno spolu mohou cestující komunikovat při určité úrovni okolního hluku. Nový Focus je z hlediska srozumitelnosti mluveného slova o osm procent lepší než současný model. To je velmi významné zlepšení.“

Klíčovou součástí DNA značky Ford je sportovní charakter jejích automobilů. Vytvoření příjemného zvuku není jen záležitostí omezení hluku, musí se dbát na celkovou akustiku a také na to, aby se řidiči dostávalo odpovídající zpětné vazby.

Dr. Hildebrandt vysvětluje: „V současném Focusu zní zážehové motory velmi kultivovaně, ale chtěli jsme přidat dojem výkonu, namixovat tuto kultivovanost se sportovním charakterem. Proto jsme k motoru přidali sympozér. Jedná se o zařízení, které sbírá tlakové pulsy ze sacího traktu, zesiluje je a přenáší do prostoru pro cestující. Výstup ze sympozéru lze naladit tak, aby zněl co nejpřirozeněji. Na jednu stranu chceme nízkou úroveň hluku při cestovním režimu jízdy, ale na druhé straně chceme odměnit řidiče přímou zpětnou vazbou při akceleraci a zdůraznit sportovní charakter nového Focusu.“

Snižování valivého a aerodynamického hluku
Na celkové kvalitě zvuku se značně podílí aerodynamický hluk, někdy nazývaný také jako hluk větru. Jeho hlasitost se testuje v aerodynamickém tunelu, přičemž se simulují různé rychlosti jízdy. Tým se soustředí na potlačení všech bodových zdrojů hluku způsobovaného ‚přisáváním‘ (když v důsledku rozdílu tlaků vně a uvnitř karoserie vzduch prochází přes těsnění) nebo turbulencemi. Zcela nový Focus se pyšní výrazně nižší úrovní aerodynamického hluku oproti svému předchůdci i konkurenčním modelům. V rychlosti 130 km/h je o tři sony nižší než dnes. (Son je ‚psychoakustická‘ jednotka vyjadřující subjektivně vnímanou hlasitost zvuku.)

„Použili jsme koncepci, již nazýváme ‚zarámované dveře’, a která se uplatnila již u Mondea. Dveře jsou díky tomu tužší, takže se méně prohýbají a vzniká méně hluku. Zároveň jsme zvětšili tloušťku skla a na čelní okno přidali novou protihlukovou vrstvu. Zpětná zrcátka i A-sloupky jsou speciálně tvarované s ohledem na potlačení hluku a dokonce i stěrače byly optimalizovány tak, aby co nejméně rušily obtékání vzduchu okolo karoserie.“

Focus nové generace se může pochlubit také menším valivým hlukem. Ten se testuje na různých druzích povrchu a při různých rychlostech. Jedna ze zkoušek se provádí při rychlosti 50 km/h na dláždění zvaném Gleneagles Road.

„Vysoce účinnou cestou ke snížení hluku od podvozku jsou změny v konstrukci karoserie,“ objasňuje Thomas Mueller, vedoucí oddělení konstrukce karoserií ve Ford of Europe. „Optimalizovali jsme tuhost v místech, kde se součásti podvozku pojí s karoserií, zvýšili jsme celkovou tuhost karoserie i jednotlivých komponent podvozku a zlepšili jsme také tlumicí vrstvu na panelech karoserie. Rovněž množství hluku vznikajícího při kontaktu pneumatik s vozovkou se podařilo výrazně snížit.“

Ve srovnání se současným Focusem jsou změny pozoruhodné. Například horní uchycení předního zavěšení je o 50 procent tužší, úchytné body příčného členu zadního pomocného rámu jsou o 75 procent tužší a tuhost horních úchytů zadního zavěšení se zvýšila o 45 procent. Celková torzní tuhost karoserie doznala oproti současnému modelu zlepšení asi o 15 procent.

Mueller pokračuje: „Zvýšením tuhosti těchto součástí a jejich úchytů jsme dokázali redukovat příčný průhyb ve specifických oblastech vozu. To nesmírně snižuje hluk. Zároveň jsme použili více vysokopevnostní oceli než v dnešním modelu a pracovali jsme s novými konstrukčními technikami, které zvyšují pevnost a snižují hmotnost.“

Například B-sloupek má speciální konstrukci. Je vyroben na zakázku z válcované oceli s příměsí bóru a jeho tloušťka se podle potřeby mění. Přechod mezi oblastmi o různé tloušťce je přitom zcela plynulý, čímž je zaručeno vyvážené chování při deformaci. Spolu se zvýšením tuhosti tato konstrukční metoda přinesla také nižší hmotnost a efektivnější využití materiálu.

„Tento nový Focus je zatím nejkultivovanější,“ řekl Dr. Hildebrandt. „Je tichý, když chcete, aby byl tichý, zároveň má však úžasně sportovní zvukový projev. Naším cílem je, aby řidič vystupoval z vozu po dlouhé cestě odpočatý, ale přitom si jízdu užil. Jsem přesvědčen, že v případě zcela nového Focusu se nám to podařilo.“