Antes de qualquer modelo chegar ao mercado, a sua avaliação acústica é um dos momentos mais importantes na sua fase de desenvolvimento, uma vez que todo e qualquer ruído pode ser incomodativo para o ouvido mais sensível.
Por muito modernos, luxuosos e desenvolvidos que sejam os automóveis mais recentes do mercado, todos, sem exceção, produzem diversos sons e ruídos na sua utilização, até mesmo os que são 100% elétricos, conhecidos justamente pelo seu silêncio e por emitirem muito menos ruído do que um convencional modelo equipado com um motor de combustão. Os que identificamos mais facilmente são os ruídos de rolamento, assim que o carro começa a andar, mas à medida que a velocidade vai aumentando, também os ruídos aerodinâmicos assumem uma presença considerável. Mas para que estes possam ser atenuados da melhor forma possível, equipas como as de engenharia acústica da Škoda estão em constante desenvolvimento, mesmo (ou principalmente) com modelos 100% terminados.
O ruído causado pelo fluxo de ar é o tema de uma disciplina denominada aeroacústica. “Testamos automóveis num túnel aeroacústico onde é soprado ar na sua direção, como se estivessem a conduzir. Podemos alterar a velocidade do ar e, se necessário, virar o carro para ver o efeito de um vento lateral”, diz Filip Nováček do Departamento de Desenvolvimento Técnico da Škoda. Acrescenta ainda que as medições em túnel têm uma vantagem sobre as medições numa estrada normal, uma vez que não há outras influências externas que interfiram com os dados, pelo que cada medição é quase exatamente reproduzível. “Podemos experimentar várias alternativas e estar confiantes de que estamos a medir o efeito com precisão”, explica. Para muitos testes e medições acústicas, a Škoda tem as suas próprias instalações e laboratórios, mas para os testes aeroacústicos utiliza instalações especializadas em toda a Europa.
Cabeças de medição que ouvem
Como é que este tipo de teste se realiza na realidade e como é o local de trabalho? Os peritos em aeroacústica medem um automóvel inteiro e “terminado”. “Precisamos de ouvir o que se passa no interior”, diz Nováček, explicando porque é que os modelos não são utilizados. A “pista de ensaio” é um circuito de ar fechado com um túnel de vento à prova de som, que permite medir os sons criados pelo fluxo de ar. O automóvel é colocado numa câmara de medição à prova de som, e no interior do carro os engenheiros colocam uma “cabeça de medição” em cada banco. Estes são modelos especiais com microfones incorporados que simulam a forma como um humano ouve. As câmaras acústicas, que são dezenas de pequenos microfones ligados a uma câmara de vídeo, são então apontadas para o carro a partir do exterior. Esta combinação torna possível identificar na imagem de onde provém qualquer som.
Como se realizam os testes aeroacústicos?
O modelo de teste é imobilizado na área de teste. O ruído na sala é medido utilizando microfones colocados numa câmara à prova de som. Um bocal adjacente à sala acelera o fluxo de ar para que o ar que entra na câmara de ensaio seja verdadeiramente uniforme e não gire desnecessariamente. O fluxo de ar em frente do bocal é unificado por ecrãs retificadores. Inversamente, o ar atrás da sala de ensaio precisa de ser desacelerado, e isto é feito por um difusor. Nos cantos do túnel, há palhetas-guia que absorvem todo o ruído, mas, sobretudo, guiam o fluxo de ar na direção certa. Finalmente, o calor gerado no túnel aeroacústico é removido por uma superfície de arrefecimento localizada em frente ao ventilador.
Um ventilador potente impulsiona o ar para o ensaio. Ao contrário de um túnel de vento convencional, contudo, este ventilador está localizado mais longe da área de ensaio para minimizar o efeito do seu ruído nas medições. O fluxo de ar circulante é dirigido por palhetas guia localizadas em cada um dos quatro cantos do circuito do túnel fechado. Estas absorvem o ruído e guiam o ar na direção desejada. Antes de entrar na área de medição, o ar circula através de algo chamado telas retificadoras, que unificam o fluxo de ar e eliminam o remoinho. Em seguida, há um bocal que acelera o fluxo de ar, enquanto reduz o turbilhão e assegura a uniformidade. Este ar acelerado entra na área de ensaio. Antes do ar completar o ciclo e ser novamente conduzido pelo ventilador, ele passa por uma superfície de arrefecimento, perdendo assim o calor gerado no ciclo.
Sons gerados deliberadamente
No entanto, os responsáveis pelo desenvolvimento da Škoda não se limitam a pensar na acústica em termos de fluxo de ar: isso é apenas uma disciplina. Por exemplo, o fabricante de automóveis checo tem duas câmaras de medição acústica de última geração com dinamómetros cilíndricos, que permitem medir o ruído de um automóvel em geral enquanto simula a condução em diferentes superfícies. Aqui, não só é medido o ruído do grupo motopropulsor (incluindo o ruído de escape em carros com motores de combustão interna), mas também outros sons que o automóvel e as suas partes individuais fazem ao conduzir. A Škoda também realiza testes de condução em todos os tipos de condições climáticas, no seu próprio polígono de teste e em todo o mundo.
Também aqui, o advento dos automóveis elétricos está a tornar talvez ainda mais importante o trabalho dos engenheiros do departamento de acústica. “Os motores de combustão interna disfarçam muitos sons, mas os carros elétricos são tão silenciosos que até o mais pequeno ruído se vai destacar. Isto aumenta os requisitos acústicos colocados em todas as partes do veículo. Os condutores podem ser desnecessariamente distraídos por ruídos desconhecidos e podem até pensar que há algo de errado com o carro quanto tudo está de facto a funcionar perfeitamente. Isto pode por vezes ter consequências perigosas”, explica Filip Nováček. Na maioria dos casos, os responsáveis pelo desenvolvimento tentam eliminar ruídos, mas com motores ou exaustores, por exemplo, trata-se também de afinar o som de uma forma agradável. E com automóveis elétricos e híbridos plug-in, até há som gerado deliberadamente. É o som que estes carros fazem quando conduzem a baixa velocidade, quando são perigosamente silenciosos para os peões. A família de automóveis elétricos Enyaq iV também tem o seu próprio som original que alerta os peões para o automóvel em movimento. Desenvolver um som como este é uma verdadeira ciência.
