Οι δύο εταιρείες της Daimler Buses, Mercedes-Benz και Setra, διεξάγουν συνεχώς δοκιμές εξέλιξης και αντοχής εξαρτημάτων, μηχανικών μερών και ολόκληρων λεωφορείων σε μορφή πρωτοτύπου στις πιο αφιλόξενες περιοχές του πλανήτη. Σκοπός αυτής της διαδικασίας είναι να δοκιμαστεί η αξιοπιστία πολλών τεχνικών λύσεων σε συνθήκες ακραίων καταπονήσεων για σασί, αμάξωμα και γραμμή μετάδοσης κίνησης. Οι χειμερινές δοκιμές διεξάγονται στο Άρβιντζγιαουρ και στο Άριεπλογκ της Σουηδίας, καθώς και γύρω από το Ροβανιέμι στη Φινλανδία. Για πρώτη φορά το τμήμα λεωφορείων του κατασκευαστή έδωσε την ευκαιρία σε δημοσιογράφους να δοκιμάσουν και να δουν από κοντά λεωφορεία και τεχνικές διαδικασίες που, συνήθως «κρύβουν» επιμελώς από τον ειδικό Τύπο και τους φωτογράφους.
Αρκτικός Κύκλος, το εργαστήρι δοκιμών της φύσης
Η περιοχή αυτή της Λαπωνίας στον Αρκτικό Κύκλο και ειδικά το Άρβιντζγιαουρ θεωρείται η «Μέκκα» των τμημάτων δοκιμών και εξέλιξης της παγκόσμιας αυτοκινητοβιομηχανίας. Μηχανικοί από όλους τους κατασκευαστές οχημάτων «κατασκηνώνουν» εκεί από τις αρχές Δεκεμβρίου μέχρι τον Απρίλιο, διάστημα όπου τα πάντα παραμένουν παγωμένα. Από τον Ιανουάριο, το στρώμα πάγου στις λίμνες είναι τόσο παχύ που μπορεί να αντέξει και 40τονα οχήματα. Βλέποντας παντού γύρω μας πρωτότυπα από κάθε πιθανή μάρκα αυτοκινήτου, ρωτήσαμε τους μηχανικούς γιατί όλοι έρχονται εδώ για να δουλέψουν. «Γιατί ο χειμώνας διαρκεί σχεδόν οκτώ μήνες, με το θερμόμετρο να δείχνει υπό το μηδέν (ήδη) από τον Οκτώβριο, μέχρι τον Μάιο. Η μέση ετήσια θερμοκρασία είναι μηδέν βαθμοί και ο τοπικός μετεωρολογικός σταθμός αναφέρει γύρω στις 186 ημέρες παγετού το χρόνο. Οι τοπικές υποδομές είναι επίσης σημαντικό δέλεαρ –όλα εδώ περιστρέφονται γύρω από δοκιμές οχημάτων ενώ, υπάρχει και αεροδρόμιο».
Το Ροβανιέμι βρίσκεται 500 χιλιόμετρα ανατολικά και διαθέτει μόνιμες εγκαταστάσεις μεγάλων προμηθευτών της αυτοκινητοβιομηχανίας: η Wabco έχει μέχρι και ιδιόκτητη πίστα όπου Mercedes και Setra εξελίσσουν από κοινού τα συστήματα πέδησης. Σε μία ευθεία 800 μέτρων, διεξάγονται δοκιμές σε επιφάνειες από πάγο, χιόνι και άσφαλτο ενώ, υπάρχει δυνατότητα συνδυασμού διαφορετικών τερέν, με τη μία πλευρά του οχήματος να φρενάρει πάνω π.χ., σε πάγο, και την άλλη σε θερμαινόμενη άσφαλτο.
Κύριος στόχος των μηχανικών, τεχνιτών και οδηγών που μαζεύονται στον 65ο Παράλληλο, είναι το να φέρουν γραμμή μετάδοσης κίνησης, αναρτήσεις αλλά και τα υλικά του αμαξώματος στα όριά τους, καθώς και να επιβεβαιώσουν σε πραγματικές συνθήκες όσα έχουν δει στους εξομοιωτές στις οθόνες των ηλεκτρονικών υπολογιστών. Τα δυναμικά χαρακτηριστικά των λεωφορείων και συστήματα όπως το ESP και το ABS δοκιμάζονται εδώ σε ιδανικές συνθήκες. Η ομάδα των μηχανικών στελεχώνεται κι από ντόπιους «παγοποιούς», οι οποίοι διαμορφώνουν με μηχανήματα έργου, την επιφάνεια κάθε λίμνης σύμφωνα με τις επιθυμίες των μηχανικών της Mercedes. Στη διάρκεια των δοκιμών διαπιστώσαμε με έκπληξη ότι, πάνω στην επιφάνεια της λίμνης υπήρχε πραγματικό δίκτυο δρόμων, διαφορετικής διαμόρφωσης και πρόσφυσης: από παγωμένο, με επιφάνεια καθρέφτη κύκλο διαμέτρου 280 μέτρων, έως «αυτοκινητόδρομο» με στρώση χιονιού και πρόσφυση που θύμιζε στεγνή άσφαλτο.
Τα όρια αντοχής και καλής λειτουργίας των Mercedes και Setra
Ρωτήσαμε το αφεντικό του τμήματος Product Engineering της Daimler Buses, κ. Gustav Tuschen, ποιος είναι ο στόχος που έχει τεθεί από την ομάδα του για την καλή λειτουργία των λεωφορείων, και κυρίως, τι… χαλάει: «όλα τα εξαρτήματα και μηχανικά μέρη κάθε λεωφορείου μας, πρέπει να δουλεύουν απροβλημάτιστα και στους μείον 25 βαθμούς Κελσίου, ενώ αρκετά από αυτά θέλουμε να μην επηρεάζονται ούτε στους μείον 40. Το μοναδικό τμήμα του λεωφορείου που επηρεάζεται είναι το ψηφιακό μόνιτορ στο ταμπλό. Επειδή έχει οθόνη υγρών κρυστάλλων, παρατηρείται μία μικρή καθυστέρηση στην προβολή των ενδείξεων. Αυτή είναι μία άνευ σημασίας δυσλειτουργία με την οποία μπορούμε να «ζήσουμε».
Υπάρχει κάποια σειρά στις δοκιμές π.χ., κάθε πρωί; «ναι, πρώτα ο κινητήρας πρέπει να εκκινεί άμεσα, μετά όλα τα χειριστήρια γύρω από τον οδηγό πρέπει να δουλεύουν κανονικά, το ίδιο και οι υαλοκαθαριστήρες, τα χειριστήρια για τους επιβάτες και πάει λέγοντας. Επίσης, παρακολουθούμε τη συμπεριφορά όλων των υλικών του οχήματος, πλαστικών και μεταλλικών μερών. Αν το σκεφτείτε, το εύρος θερμοκρασίας των λεωφορείων μας είναι από μείον 40 έως συν 50 βαθμούς Κελσίου, χωρίς κανένα πρόβλημα αξιοπιστίας». Το σκεπτικό είναι απλό –αν τα λεωφορεία δουλεύουν κανονικά σε συνθήκες βαθιάς κατάψυξης (και φούρνου στις καλοκαιρινές δοκιμές), τότε δεν έχουν κανένα πρόβλημα σε πιο ήπια κλίματα.
Η περιοχή είναι «παράδεισος» για την εξέλιξη συστημάτων ενεργητικής ασφάλειας όπως τα Active Brake Assist 3 και το AEBS (σύστημα φρεναρίσματος έκτακτης ανάγκης). Η Mercedes έχει στενούς δεσμούς με την περιοχή όπου και εξελίσσει τα λεωφορεία της εδώ και σχεδόν 40 χρόνια –τον Ιανουάριο του 1981 παρουσιάστηκε σε παγκόσμια πρεμιέρα στο Ροβανιέμι το πρώτο ABS για λεωφορεία. Από τότε βέβαια, η όλη διαδικασία του R&D έχει αλλάξει δραματικά. Την τελευταία δεκαετία ειδικότερα, η διαδικασία εξομοίωσης σε υπολογιστή προσφέρει στους μηχανικούς τη δυνατότητα να γνωρίζουν π.χ., κάθε παράμετρο λειτουργίας ενός μοντέλου που ακόμη δεν υπάρχει. Μπορούν να εξομοιωθούν με απόλυτη πιστότητα τα πάντα –από τις αντοχές του κελύφους ενός κιβωτίου μέχρι τον τρόπο ψεκασμού καυσίμου και τη λειτουργία πιστονιών νέου σχεδιασμού. Ρωτήσαμε αν υπάρχουν «εκπλήξεις» στη διάρκεια των δοκιμών σε πραγματικές συνθήκες, σε σχέση με αυτά που έχουν δει στους υπολογιστές και η απάντηση είναι η προβλεπόμενη: «όχι, ποτέ, μόνο μικρο-βελτιώσεις εφαρμόζουμε».
Δοκιμάζονται οι πιο αντιπροσωπευτικές εκδόσεις
Η Daimler Buses κάθε φορά που σχεδιάζει το πρόγραμμα δοκιμών, βρίσκεται μπροστά σε ένα ευχάριστο «πρόβλημα»: διαθέτοντας τη μεγαλύτερη γκάμα λεωφορείων, με ούτε λίγο, ούτε πολύ 83 μοντέλα από Mercedes και Setra, οι μηχανικοί πρέπει να επιλέξουν ποια θα πάρουν μαζί τους στις παγωμένες λίμνες. Είναι πρακτικά αδύνατον να εξετάσουν κάθε έκδοση ύψους, μήκους, ισχύος κινητήρα και μοντέλου κιβωτίου ταχυτήτων. Οπότε, επιλέγουν τα πιο αντιπροσωπευτικά για την αγορά μοντέλα που καλύπτουν ως προς τις προδιαγραφές τους, το σύνολο της γκάμας. Με δύο και τρεις άξονες, μονά και αρθρωτά λεωφορεία και πάει λέγοντας.
Είναι επίσης πολύ σημαντικό, να δοκιμαστούν μοντέλα με ακραίες και αντίθετες διαστάσεις και κατανομή μαζών. Από ένα υπερυψωμένο τουριστικό όπως το Setra TopClass 500 έως το Mercedes-Benz Citaro που, ως αστικό χαμηλού δαπέδου έχει τελείως διαφορετικά δυναμικά χαρακτηριστικά. Συνολικά, κάθε στιγμή, στο δρόμο βρίσκονται 60 πρωτότυπα, με 26 από αυτά να πραγματοποιούν τις λεγόμενες δοκιμές αντοχής. «Μαζεύουν» δηλαδή χιλιόμετρα σε διάφορες περιοχές του πλανήτη, κινούμενα ασταμάτητα μέχρι να συμπληρωθούν συνολικά 5 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Στις δοκιμές στους πάγους εμπλέκονται 42 μηχανικοί, 33 τεχνίτες και πολλοί οδηγοί.
Για τη διαδικασία δοκιμών ενδεικτικά και μόνο, να αναφέρουμε κάποια παραδείγματα. Εξετάζεται η λειτουργία σε πόρτες που λειτουργούν είτε ηλεκτρικά είτε με αέρα, και αν αντέχει το κύκλωμα του αέρα χωρίς να παρουσιάσει διαρροές στους π.χ., μείον 30 βαθμούς. Δίδεται έμφαση στο να μη μπορεί ακόμη και η πιο μικρή νιφάδα χιονιού να περάσει από την εισαγωγή αέρα στο φίλτρο. Σχετικά με μία ακόμη απορία μας, οι μηχανικοί μάς είπαν ότι το σύστημα προθέρμανσης του AdBlue δουλεύει ακόμη και στους μείον 40. Όπως γνωρίζουμε, το AdBlue ως υγρό παγώνει (αν δεν υπάρχει προστασία), στους μείον 11. Ακόμη, καταγράφονται η συμπεριφορά υλικών που συνδυάζονται μεταξύ τους όπως τα ατσάλινα πάνελ του αμαξώματος με τις ελαστικές κολλήσεις που συστέλλονται σε συνθήκες παγετού και εκατοντάδες άλλες παράμετροι.
Από ένα σκίτσο στον υπολογιστή σε νέο μοντέλο
Η Daimler, όπως κάθε κατασκευαστής ακολουθεί την ίδια διαδικασία δοκιμών και εξέλιξης: πρώτα σχέδια και εξομοιώσεις σε υπολογιστή, κατόπιν δοκιμές των μηχανικών μερών (μέχρι σημείου θραύσης) στους λεγόμενους «πάγκους δοκιμών» που έχουμε παρουσιάσει, και τέλος, δοκιμές σε περιοχές όπως τον Αρκτικό Κύκλο. Όλες οι διαδικασίες καθορίζονται από τους αρχιμηχανικούς οι οποίοι διαμορφώνουν έναν «οδικό χάρτη» για κάθε νέο μοντέλο. Προτού δηλαδή κατασκευαστεί το πρωτότυπο, υπάρχουν σαφείς κατευθυντήριες γραμμές ως προς τις επιδόσεις, την οικονομία, την αξιοπιστία, την αντοχή των υλικών και πολλά ακόμη.
Όλες οι νομικές απαιτήσεις και οδηγίες της Ε.Ε. όπως για ESP, AEBS και ECE R66 πρέπει να υπερκαλύπτονται, και μάλιστα άνετα, και το ίδιο συμβαίνει με τις μελλοντικές νόρμες κυρίως για συστήματα υποβοήθησης οδήγησης. Πρωταρχικός στόχος είναι η λειτουργική και ενεργητική ασφάλεια του λεωφορείου. Μία γενική οδηγία είναι ότι, στους μείον 40 βαθμούς πρέπει να λειτουργούν όλα ανεξαιρέτως τα συστήματα του οχήματος. Επίσης, δεν πρέπει να παρατηρούνται φθορές σε κανένα υλικό, από τα μάκτρα των υαλοκαθαριστήρων έως τις κολλήσεις και τα πλαστικά. Η σφράγιση σε πόρτες και μπαγκαζιέρες πρέπει να μην επηρεάζεται καθόλου ενώ, θέρμανση, εξαερισμός και κλιματιστικό πρέπει να δουλεύουν κανονικά. Βασική προϋπόθεση επίσης είναι, να επιβεβαιώνονται όλα τα ευρήματα των εξομοιώσεων σε υπολογιστή. Το λεωφορείο δηλαδή, οφείλει να κάνει σλάλομ (διαδικασία αποφυγής εμποδίου) με ασφάλεια στον πάγο με τη χρήση του ESP χωρίς να φεύγει από την πορεία του.
Τίθενται επίσης στόχοι για τις αποστάσεις ακινητοποίησης σε φρενάρισμα πανικού/έκτακτης ανάγκης για όλα τα λεωφορεία, από διάφορες ταχύτητες κίνησης. Εδώ δοκιμάζεται επίσης εξαντλητικά η νέα ηλεκτρονικά ελεγχόμενη περιστροφική πλάκα της άρθρωσης των αστικών λεωφορείων της Mercedes. Το Articulated Turntable Control (ATC) τοποθετείται στα νέα Capacity και Citaro G και δίνει χαρακτηριστικά οδικής συμπεριφοράς «μονού» οχήματος στα αρθρωτά λεωφορεία σε δυνητικά επικίνδυνες καταστάσεις. Αυξάνει επίσης σημαντικά την ευκολία μανουβραρίσματος και βελτιώνει την αίσθηση του συστήματος διεύθυνσης. Κλείνοντας, να σημειώσουμε ότι, μας επιτράπηκε να ρίξουμε μία ματιά και στον αποκαλούμενο «οδικό χάρτη» (roadmap) του τμήματος R&D της εταιρείας για τα συστήματα ενεργητικής ασφάλειας. Η Mercedes ετοιμάζει λοιπόν, για τα λεωφορεία της, σύστημα θέασης τυφλής γωνίας, κάμερα για τους εξωτερικούς καθρέπτες, σύστημα Top View, σύστημα υποβοήθησης φρεναρίσματος σε πόλη όπως στα επιβατικά (City Brake Assist), ΑΒΑ 4 και πολλά ακόμη. Σύμφωνα με τους αρχιμηχανικούς της εταιρείας, «έχουμε πάψει προ πολλού απλά να δανειζόμαστε τεχνολογία από το τμήμα φορτηγών –βλέπουμε τα λεωφορεία μας ως μεγάλα επιβατικά τα οποία εξελίσσουμε με αντίστοιχη ένταση».
