El nuevo banco de pruebas de simulación de carretera (FaSiP) en el Centro de Desarrollo de Porsche en Weissach es una instalación de vanguardia diseñada para reproducir las condiciones de conducción reales con una precisión asombrosa. Su objetivo principal es optimizar el confort de los vehículos, asegurando que cada Porsche ofrezca una experiencia de conducción placentera y sin distracciones.
Imagina un ingeniero ajustando meticulosamente la vibración de un vehículo con solo tocar una tableta. En una prueba típica, un zumbido casi imperceptible se siente como una ligera presión en los oídos. El ingeniero, experto en NVH (ruido, vibración y dureza), minimiza la vibración vertical del vehículo. El zumbido se vuelve más intenso, permitiéndole rastrear su origen hasta el eje trasero, que hace vibrar el portón. La solución: un amortiguador adaptado que elimina estas vibraciones molestas.
Sebastian Ihrle, Director Senior de Verificación NVH en Porsche AG, explica: «En este caso, se puede acoplar un amortiguador adaptado especialmente al portón, que disminuye estas vibraciones».
La huella dinámica: El ADN de cada Porsche
Las características acústicas y de vibración son cruciales para el confort en un vehículo. Un coche de lujo debe aislarte del mundo exterior, mientras que un deportivo de la talla del ‘nueveonce’ debe transmitir las sensaciones de la carretera. La clave es encontrar el equilibrio perfecto entre aislamiento y conexión.
Cada modelo de Porsche tiene su propia huella dinámica, una firma vibratoria que los conductores perciben de manera positiva. Rainer Gebhardt, Experto Sénior en Confort de Marcha de Porsche AG, lo explica así: «Con un vehículo deportivo, los clientes esperan una respuesta directa de la superficie de la carretera y de la situación de conducción. Con uno más centrado en el confort, prefieren una mayor desconexión».
Un ligero traqueteo que podría ser aceptable en un deportivo sería inaceptable en una berlina de lujo. Por eso, el FaSiP es esencial para afinar la experiencia NVH de cada modelo.
Pruebas en fase temprana: Ahorro de tiempo y dinero
Tradicionalmente, las pruebas NVH se realizaban en etapas avanzadas del desarrollo, cuando los cambios eran costosos y difíciles de implementar. El FaSiP cambia las reglas del juego al permitir pruebas en fases tempranas. Ahora, los ingenieros pueden evaluar las características de vibración de los prototipos y realizar ajustes exhaustivos sin complicaciones. Incluso se pueden probar componentes individuales, como un eje sujeto a un bastidor especial (pruebas de hardware en bucle, HiL).
«Como resultado, nos incorporamos mucho antes al proceso de desarrollo», afirma Ihrle. Esta capacidad de intervenir tempranamente permite a Porsche ahorrar tiempo, reducir costes y mejorar la calidad final de sus vehículos.
¿Cómo funciona el FaSiP? Simulación de carretera hiperrealista
El FaSiP utiliza tecnología compleja para reproducir las condiciones de conducción reales. El vehículo se monta de forma flexible sobre cuatro unidades independientes, una para cada rueda. Cada neumático rueda sobre una banda de acero impulsada por un motor eléctrico. Al variar la velocidad de la banda, se aplican fuerzas longitudinales al neumático, simulando la aceleración y el frenado. Además, cilindros hidráulicos debajo de las bandas generan impulsos verticales, replicando las irregularidades de la carretera.
A diferencia de otros bancos de pruebas que aplican fuerzas con el vehículo parado, el FaSiP mantiene las ruedas en movimiento. Esto es crucial porque la rigidez de los neumáticos y las resonancias cambian cuando el vehículo está en movimiento.
«La rigidez de los neumáticos es diferente cuando la rueda está parada y las resonancias también cambian», explica Gebhardt.
El FaSiP también permite a los ingenieros aislar y controlar rangos de vibración específicos, como en un estudio de grabación. «Por ejemplo, podemos probar específicamente el desequilibrio de la llanta y el neumático», explica Ihrle. Esta precisión facilita la identificación y resolución de problemas.
Identificación de problemas de ruido: Apagando incendios acústicos
El FaSiP es una herramienta invaluable para solucionar problemas acústicos inesperados en modelos de producción. Si un cliente experimenta un ruido molesto, los ingenieros pueden recrear la situación en el banco de pruebas y modificar o eliminar componentes de vibración y rangos de frecuencia específicos. La percepción subjetiva del cliente se transforma en parámetros objetivos basados en datos registrados, lo que permite una resolución sistemática y eficiente del problema.
«En el FaSiP podemos reproducir cualquier fenómeno de vibración que se haya producido en el vehículo en cualquier parte del mundo, analizar las causas y optimizarlo», afirma Gebhardt.
Un banco de pruebas único en el mundo: Velocidad y precisión inigualables
El FaSiP se distingue por dos características clave:
- Simulación de alta velocidad: Puede simular velocidades y vibraciones en carretera de hasta 250 km/h, esencial para el desarrollo de deportivos de alto rendimiento.
- Amplio rango de movimiento vertical: Permite movimientos verticales de hasta ± 40 milímetros en las bandas, dentro de un amplio espectro de frecuencias (de 0 a 50 hercios). Esto es crucial para observar los movimientos de la carrocería del vehículo.
«Rangos tan amplios como este son importantes para observar los movimientos de la carrocería del vehículo», explica Ihrle.
Además, el sistema se opera en tiempo real mediante una tableta, lo que facilita el control y la modificación de parámetros durante las pruebas.
Combinación de pruebas y simulación: Un enfoque híbrido
El FaSiP no reemplaza la simulación virtual, sino que la complementa. Los ingenieros de Porsche utilizan un enfoque híbrido, combinando pruebas físicas con modelos de simulación para obtener resultados más precisos y completos.
«Se realizan comprobaciones físicas de todo lo que es complejo o altamente no lineal, y el resto se simula», afirma Ihrle.
Los datos del FaSiP, como los de las pruebas de ejes, se utilizan para mejorar la precisión de las simulaciones informáticas.
El futuro del confort: Inteligencia artificial al rescate
A día de hoy la compañía de Zuffenhausen está explorando el uso de la inteligencia artificial para optimizar aún más el confort de sus vehículos. Porsche Engineering está desarrollando redes neuronales que, tras un entrenamiento intensivo, pueden evaluar el confort de forma objetiva.
En el futuro, un vehículo podría recorrer repetidamente la misma ruta en el banco de pruebas, sin un ingeniero a bordo, mientras sensores registran las vibraciones. La IA evaluaría el confort y modificaría los parámetros del chasis, repitiendo la prueba hasta alcanzar el ajuste óptimo. Los expertos en dinámica entrarían en juego en la fase final para realizar el ajuste fino.
