TÜV SÜD je světově uznávanou společností v oblastech testování, inspekce, certifikace, homologace a vzdělávání, a to ve všech odvětvích průmyslu a služeb. Jako nezávislá zkušební instituce působí víc jak 100 let v oblasti automobilového průmyslu. Jednou z činností jsou virtuální i fyzické nedestruktivní simulace zkoušek automobilových struktur a komponentů, které probíhají v testovací laboratoři DYCOT v Bezděčíně u Mladé Boleslavi.
Přísně tajné!
Veškeré dění v laboratoři podléhá přísnému utajení. Dovnitř se dostanou jen prověřené osoby a natáčet nebo fotit jde jen na výjimku. Za zdmi provozovny se totiž ukrývají automobilové prototypy vozidel v různých fázích vývoje, které se do prodeje dostanou třeba až za několik let, a automobilky si je úzkostlivě střeží. Vše, co nemá spatřit oko nepovolané osoby, je přikryto, a na fotkách nebo záběrech z laboratoře tak nikdy nenajdete nic, co by předtím neprošlo přes pečlivou kontrolu.
Středobodem prostorné haly je rám s karoserií vozidla usazený na dráhu hydraulického katapultu, který představuje hlavní nástroj pro dynamické nedestruktivní testování komponentů (Dynamic Component Testing) neboli DYCOT.
Jaký je rozdíl mezi destruktivním a nedestruktivním testováním? „Destruktuktivní testy známe z filmů a dokumentů - na sedačky testovaného vozu se usadí figuríny a automobil pak v plné rychlosti narazí do zdi. Výsledek je patrný okamžitě, ale během testu dojde ke znehodnocení celého vozidla, takže opakování zkoušky je finančně i časově náročné. Takové testy jsou nezbytné a automobilky je budou užívat i nadále, ale z velké části jejich úlohu přebírají virtuální a fyzické nedestruktivní testy, které lze opakovat bez velkých nákladů a časových prodlev,” říká Jan Cibulka, jedenatřicetiletý absolvent Dopravní fakulty Jana Pernera na univerzitě v Pardubicích, který v laboratoři DYCOT pracuje od roku 2018.
Spolu se svými kolegy provádí jeden až pět testů denně v závislosti na jejich náročnosti. Do testovacího vzorku umístí testované komponenty nebo figuríny představující členy posádky. „Test samotný proběhne na prvním metru dráhy a trvá pouhých 100 milisekund. Proti klasickým crash testům se neděje prudkým zastavením o překážku, ale náhlým zrychlením zepředu dozadu. Jednoduše řečeno se s celým zařízením hodně rychle cukne směrem vzad. Zatímco při „crash” testu vzorek extrémně rychle zpomalí, tady bleskově zrychlí,” říká Jan Cibulka.
Zrychlení je obrovské. Jen pro srovnání: nejrychlejší auto na světě Bugatti Chiron dokáže z nuly na sto zrychlit za 2,4 vteřiny. Katapult v testovacím středisku DYCOT urychlí rám na sto kilometrovou rychlost během pouhé setiny vteřiny. Přetížení, které přitom působí na komponenty nebo figuríny uvnitř vozu, je až 90 G, což je zhruba desetkrát víc, než při rychlých obratech působí na piloty vojenských stíhaček Gripen České armády.
Pokud vás právě napadlo, zda by bylo možné přežít takové zrychlení uvnitř vyztužené karoserie, uvažujete správně. Odpověď zní, že je příliš vysoké, než aby jej člověk přečkal ve zdraví, protože by na vás tlačila hmotnost odpovídající devadesátinásobku vaší váhy. „Jeden test připravujeme třeba osm hodin, pak je během zlomku vteřiny hotovo,” popisuje průběh zkoušky Jan Cibulka.
Komponenty do aut i leteckého průmyslu
V laboratoři se testují nejen části automobilů, ale také například autobusů nebo dokonce letadel. „Testovali jsme i vodíkové nádrže využitelné ve vlacích nebo nákladních automobilech nebo uchycení pásů v trupu letadla s cílem zjistit, zda vydrží přetížení při nouzovém přistání,” popisuje Jan Cibulka s tím, že z běžných automobilových komponentů zde zkoušejí například sedačky, airbagy nebo palubní desky.
V laboratoři DYCOT umí nedestruktivním způsobem simulovat nejen čelní srážky, ale také srážky boční, pro které mají unikátní zařízení vyvinuté za využití poznatků vlastních výpočtářů. Pořízení hlavního katapultu od německé firmy Instron a dalších zařízení vyšlo řádově na desítky milionů korun.
Figuríny za desítky milionů korun
Podobně jako v nárazových „crash” testech se i tady využívají figuríny představující živou posádku. Propracované a důmyslné figuríny jsou prošpikované senzory a čidly, které během testu zaznamenávají nejrůznější údaje, z nichž se dají dovodit možná zranění způsobená skutečnou nehodou. Během testů v laboratoři DYCOT se zjišťuje, jaké tlaky a síly během kritického okamžiku působí na hlavu, krční páteř, ramena, hrudník, oblast pánve nebo kolena.
V laboratoři DYCOT mají k dispozici fi.guríny různých velikostí a hmotností od batolat, přes malé děti až po muže nadstandardních velikostí, aby testy pokrývaly celou populaci. Figuríny se po každém testu kontrolují a po každých třech cyklech musí do specializované společnosti na certifikace Technologické náročnosti jejich výroby odpovídá i cena, která šplhá na desítky milion korun za kus.
Přednost v možnosti opakovat ten samý test
Nejvíc času a pozornosti techniků si vyžádají zkoušky plně obsazeného vozu, kdy na každém sedadle sedí figurína. Technici v Bezděčíně jsou schopni zajistit identické podmínky pro více stejných testů. Znamená to, že figuríny dokážou usadit do karoserie s přesností na jednotky milimetrů. „Totéž platí pro koncovou rychlost, kterou můžeme opakovat libovolněkrát s přesností na 1 km/h, což je velmi důležité pro vývojáře, kteří od nás získají data oproštěná od možných proměnných faktorů,” říká Jan Cibulka.
V Bezděčíně dokáží exaktně změřit i to, co se děje se zavazadly v zavazadlovém prostoru. V minulosti zde dokonce zkoušeli, co se při nehodě stane s padesátilitrovým sudem piva. Jak sami říkají: „Kdo byl jednou u nás laboratoři, už se nikdy nevydá na cestu bez pásu nebo s nezajištěnými zavazadly, protože každý volný předmět uvnitř vozu se v okamžiku srážky mění ve smrtící projektil.”
Cenná data pro vývoj
Výsledkem testu jsou data, která pracovníci laboratoře získávají z čidel a senzorů, a záběry z vysokorychlostních kamer uvnitř testovacího vzorku i podél dráhy schopných nasnímat až 1000 záběrů za vteřinu. Kvalita testů a údajů v nich získaných je na tak vysoké úrovni, že služeb laboratoře DYCOT v Bezděčíně využívají přední automobilky z celého světa. Vzhledem k tomu, že se laboratoř nachází v blízkosti mladoboleslavské škodovky, přirozeně se zde testují všechny vozy a komponenty této domácí automobilky.
Hlavní přínos laboratoře DYCOT je to, že do vývoje a výroby produktů automobilového průmyslu vstupuje jako třetí strana, která celý proces urychluje a zjednodušuje, protože automobilky získávají nezávislou zpětnou vazbu na kvalitu svých produktů a konstrukcí. Laboratoř DYCOT hraje také důležitou roli v rámci homologace a legálního uvádění produktů do provozu na evropských silnicích. „Jsem rád, že i díky výsledkům naší práce můžeme na silnicích cestovat bezpečněji,” říká technik laboratoře DYCOT Jan Cibulka.