Case study
Azienda Pro
di Marco Pesce, Automotive & Vehicle Dynamics Expert, LEANE International Srl, Italia

Quando sei un produttore di pneumatici, uno dei parametri fondamentali che sei chiamato a misurare in fase di omologazione è quello del rumore, inteso come livello sonoro che crea una spiacevole esperienza uditiva per il guidatore, i passeggeri e l'ambiente stesso. La LEANE International ha fornito una soluzione Dewesoft capace di semplificare i test ad un'importante casa produttrice di pneumatici.

Dewesoft Mobile outdoor Wi-Fi communication set mounted on the roof of the test vehicle

Dal 1978 la divisione automobilistica italiana della LEANE International, partner Dewesoft, ha fornito soluzioni complete per l'acquisizione dati nel settore automobilistico. Partita dai sensori, l'azienda ha ampliato il proprio staff avvalendosi di ingegneri meccanici ed elettronici, esperti di acquisizione dati, sviluppatori di applicazioni, driver professionisti ed esperti di analisi dei dati per supportare le attività di test automobilistici dalla configurazione dell'auto ai rapporti di prova finali.

“Il suono”, spiega Davide Del Fatto, esperto in Noise and Vibration della LEANE, “non è altro che una vibrazione propagata nell’aria sotto forma di onde sonore, la cui fonte può essere un solido (come uno pneumatico) che stimola l’aria a vibrare, creando onde di pressione intorno ad esso. Più la fonte vibra, più rumore genera. Dal momento che nell’intervallo di velocità da 50 a 100 km/h gli pneumatici sono la fonte principale del rumore emesso dal veicolo in movimento, tutti i costruttori devono effettuare delle prove omologative prima di poter commercializzare i propri prodotti”. 

Davide Del Fatto sottolinea che nella fascia di velocità da 50 a 100 km/h gli pneumatici sono la principale fonte del rumore emesso dal veicolo in movimento. “Tutti i produttori devono eseguire test di omologazione prima di poter commercializzare i propri prodotti", afferma.

Working on the system expanding DewesoftX functionalities
Figura 1. Il lavoro sul sistema DewesoftX.

Non solo misura coast-by

È in questo contesto che un nostro cliente, importante produttore di pneumatici, ci ha richiesto un sistema in grado non solo di effettuare misure di coast-by noise per l’omologazione, ma allo stesso tempo di calcolare altri parametri da confrontare poi con i test in camera anecoica al fine di produrre pneumatici sempre più silenziosi.

La richiesta era quindi quella di un sistema molto complesso, ma dall’utilizzo semplice e immediato, che generasse direttamente il report di prova e i dati necessari per la ricerca e sviluppo. Abbiamo da subito deciso di progettare il sistema su standard R117 intorno al pilota.

 The technician Marco Salis and I when writing the automation
Figura 2. Gli esperti Leane durante la stesura dell'automazione

Nel 2012 è entrata in vigore la normativa ECE 117.La Commissione economica per l'Europa delle Nazioni Unite (UNECE) ha preso questa iniziativa per aumentare la sicurezza e l'efficienza ambientale ed economica del trasporto su strada. La ECE R117 definisce la misura dell'efficienza del carburante, dell'aderenza sul bagnato e del rumore degli pneumatici su autovetture, autocarri leggeri commerciali e autocarri pesanti.

Altri regolamenti dell'UNECE specificano le disposizioni per l'omologazione delle emissioni sonore dei pneumatici:

Lo standard internazionale, ISO 13325: 2019 (Pneumatici — Metodo Coast-by per la misura dell'emissione sonora del pneumatico su strada) specifica i metodi per misurare le emissioni sonore pneumatico-strada degli pneumatici montati su un veicolo a motore in condizioni di folle, vale a dire quando il veicolo è in marcia libera, senza motore. Lo standard descrive come testare, dove posizionare i microfoni, come viene prodotta la traccia per il rumore esterno del veicolo, ecc.

 DS-WIFI3 - a Dewesoft Mobile outdoor Wi-Fi communication set mounted on the roof of the test vehicle
Figura 3. DS-WIFI3 - set di comunicazione Wi-Fi esterno Dewesoft Mobile montato sul tetto del veicolo di prova.

Setup del Sistema di Acquisizione

Il sistema prevede due parti hardware distinte: la ground station e la mobile station. 

La ground station è composta da un sistema di acquisizione Dewesoft DEWE-43A  ad 8 canali, data acquisition system. Due microfoni posizionati da entrambi i lati della carreggiata (come da ISO-standard) e una meteo station per i parametri ambientali 

Dewesoft DEWE-43A data acquisition system
Sistema di acquisizione dati Dewesoft DEWE-43A

La mobile station usa il DS-VGPS GNSS receiver Dewesoft al quale sono collegati l’antenna GPS per la velocità, la fotocellula per determinare la posizione veicolo, e il tablet per l’acquisizione e la visualizzazione dei dati in real-time.

La comunicazione fra le due postazioni di misura è affidata al sistema DS-WiFi4 che con la sua potenza maggiorata e la portata di 2 km garantisce la continua connessione fra le parti.

In figura 4 e 5 è illlustrato l'intero sistema utilizzato per la misura:

Ground station setup schematics
Figura 4. Schema del setup schematics della Ground Station.

Mobile station setup schematics
Figura 5. Schema del setup della Mobile Station.

L'intero test è stato automatizzato utilizzando il DewesoftX Sequencer. L'interfaccia utente è stata personalizzata per nascondere tutti i parametri e le funzioni non necessari e automatizzata per guidare l'operatore del test. In questo modo il driver può concentrarsi su quello che è il fulcro del suo lavoro: guidare in sicurezza alla giusta velocità.

I pulsanti, grandi e facilmente visibili nella schermata di selezione iniziale del test, consentono al conducente di selezionare:

  • Inserimento o modifica dei parametri di prova: dati pneumatici, lunghezza veicolo, orientamento pista..
  • Valori live: Visualizzazione dei valori in tempo reale - microfoni e stazione meteo.
  • PassBy: Registrazione dei test Pass-By
  • Analisi: Analisi e reportistica dei test 

The initial test selection screen - designed for in-vehicle use
Figura 6. La schermata di selezione iniziale del test - progettato per l'uso all'interno del veicolo.

Grazie al software di base di DEWEsoft e alle elevate prestazioni della trasmissione WLAN, il pilota ha la possibilità di vedere in real-time se la prova è andata a buon fine o meno.

Allo stesso tempo il software salva tutta una serie di altri dati che verranno utilizzati per la ricerca e sviluppo, quali terzi\dodicesimi di ottava in funzione dello spazio per capire l’emissività sonora e i parametri ambientali che influenzano la rumorosità e la temperatura asfalto lungo tutto il percorso di test

I risultati sono mostrati in una tabella per una rapida visualizzazione. La tabella riporta il valore di rumore complessivo e genera il rapporto di prova finale.

Il controllo della misura prevede una semplice interfaccia grafica con dei pulsanti molto ampi così da agevolare le operazioni di inserimento dati.

A fine prova una comoda tabella riassuntiva ci permette di avere il report secondo la normativa selezionata e il salvataggio automatico di tutti i dati necessari per la ricerca e sviluppo -  Figura 7.

The database with the final results
Figura 7. Il database con i risultati finali.

Conclusioni

Il sistema di test Dewesoft è progettato per essere conforme alla normativa ECE R117 ed i processi automatizzati consentono al driver di concentrarsi sulla guida alla sul mantenere la giusta velocità. Il sistema, facile da usare, può eseguire un test di rumorosità secondo le normative.

Grazie alla sua semplicità progettuale e di utilizzo, il sistema consente al produttore di ottenere il report di misura in soli venti minuti, aumentando la produttività e con la sicurezza di salvare tutti i dati in modo corretto.