Żywotność samochodów jest obecnie jednym z najpopularniejszych tematów w świecie techniki. Dzieje się tak dlatego, że znaczna większość producentów pojazdów osobowych spotyka się z krytyką, jakoby ich samochody nie były projektowane z myślą o długim użytkowaniu. Jest to prawda o tyle, że nowsze modele nie osiągają nawet ułamka żywotności swoich poprzedników. Faktem jest jednak, że producenci muszą obecnie przestrzegać szeregu norm przemysłowych dotyczących testowania żywotności zarówno całości pojazdów, jak też ich części.

Razem czy osobno?

Należy zauważyć, że dostawcy części przeprowadzają własne testy swoich wyrobów w ramach procesów kontroli jakości i sprzedają je producentom dopiero po spełnieniu wyśrubowanych norm.

Tutaj rodzi się jednak pytanie: w jaki sposób element podwozia taki jak sprężyna, amortyzator czy wahacz można wiarygodnie zbadać pod kątem wytrzymałości? W laboratorium eksperymentalnym, pojedyncza część może zostać wystawiona na działanie różnych obciążeń takich jak wibracje, temperatury, ciśnienie, a także naprężenia mechaniczne, i to stosunkowo niewielkim kosztem. Odtworzenie wszystkich tych czynników w warunkach drogowych po zainstalowaniu części w samochodzie znacznie zwiększałoby koszty badań. Dlatego jeśli chcemy upewnić się co do wytrzymałości amortyzatorów przeznaczonych na sprzedaż w regionie, w którym panują bardzo niskie temperatury, to znacznie taniej będzie przetestować samą część w warunkach kontrolowanych niż poddawać ją badaniom w prawdziwym samochodzie podczas jazdy.

Tu pojawia się jednak haczyk, bowiem producenci samochodów odpowiadają za niezawodność całego pojazdu, dlatego nie mogą zadowolić się pozytywnym wynikiem poszczególnych części, nie mając pojęcia o ich wzajemnych interakcjach. Dlatego też zachodzi konieczność poddania badaniom wytrzymałościowym zarówno poszczególnych elementów, jak i całych pojazdów. Doświadczenie pokazuje, że w niektórych przypadkach po zakończeniu testów producenci są zmuszeni przekazywać dostawcom części informacje zwrotne dotyczące nowych wymagań, gdyż badanie całego samochodu zawsze ujawnia unikalne warunki, których nie sposób przewidzieć, sprawdzając wyłącznie poszczególne części.

Pełne testy żywotności samochodu

Chociaż samochód przygotowywany do badań zwykle rozpoczyna test z prawie wszystkimi komponentami zamontowanymi na swoich miejscach, to cel testu jest zwykle specyficzny i koncentruje się na określonej grupie komponentów. Grupy te to oddzielne segmenty samochodu, takie jak hamulce, podwozie, układ napędowy, nadwozie, a nawet systemy ADAS. Dla każdego z nich istnieje specjalnie zaprojektowany tor testowy.

Testy hamulców

W przypadku hamulców priorytetem jest nie tylko wytrzymałość w sensie mechanicznym, ale również niezawodność i powtarzalność. Ogólnie można powiedzieć, że podczas hamowania awaryjnego, przy odpowiednio schłodzonych hamulcach, bardziej zawodnym elementem może być stan opon, gdyż sam układ hamulcowy będący w dobrym stanie zazwyczaj bez problemu zatrzymuje samochód odpowiednio wcześnie. To jednak niedostateczna dbałość o opony może znacznie wydłużyć drogę hamowania.

Mimo to doskonała powtarzalność testu nie jest możliwa nawet w przypadku układu hamulcowego. Przy często powtarzanej czynności hamowania temperatura w układzie wzrasta. Im więcej powtórzeń i im wyższa temperatura, tym skuteczność hamulca maleje, a wraz z nią możliwość efektywnego spowolnienia samochodu.

W jednym cyklu występuje zazwyczaj 5 kolejnych intensywnych hamowań, czas pomiędzy nimi wynosi 20-90 sekund, a prędkości początkowe przy hamowaniu do całkowitego zatrzymania mieszczą się w zakresie od 100 do 160 km/h.

Testy podwozia

Chociaż części podwozia przechodzą wiele wstępnych testów (testy metalurgiczne, naprężeń termicznych i korozji) producenci badają również kompletne podwozia po ich zamontowaniu w samochodzie.

Na testy tego rodzaju jest spore zapotrzebowanie, gdyż producenci muszą osiągnąć poziom wytrzymałości, który sami sobie wyznaczyli. W tym przypadku żywotność wyraża się w przejechanych kilometrach. Należy jednak pamiętać, że na żywotność podwozia wpływ ma przede wszystkim styl jazdy i ogólny stan dróg.

Średnia żywotność amortyzatora szacowana jest w Europie na 60-120 tys. km, ale właściciel samochodu niekoniecznie wymienia tę część po przejechaniu tylu kilometrów, chyba że ewidentnie wymaga tego jej stan. Dobre jest również pytanie, czy samochody rzeczywiście przejeżdżają takie odległości w ramach testów.

Przejechanie tak wielu kilometrów samochodami testowymi pochłonęłoby ogromne koszty i czas. Dlatego też w ramach oszczędności pojazdy na specjalnie zaprojektowanym torze testowym są wystawiane na ekstremalne warunki w porównaniu do normalnego użytkowania. Pojazd napotyka na swojej krótkiej trasie tyle dziur i nierówności, ile normalnie napotkałby w całym okresie użytkowania.

Dokładna budowa tych torów i stosowane na nich metody badawcze stanowią jednak informacje poufne.

Badania układu napędowego

Zdecydowana większość testów silników i kompletnych napędów jest przeprowadzana przed ich montażem w samochodzie, ponieważ osiągi i stosunek momentu obrotowego, a także żywotność napędu można z powodzeniem sprawdzić w warunkach laboratoryjnych.

Istnieją również elementy i procesy, których trwałość i zachowanie należy badać łącznie. Przykłady obejmują żywotność mocowań silnika lub wydajność smarowania w samochodach sportowych. Należy zauważyć, że ten ostatni parametr można jednak przenieść na stanowisko testowe. Podczas prac nad silnikiem Bugatti Veyron, firma AVL zbudowała urządzenie, które pozwala silnikowi przechylać się podczas pracy we wszystkich kierunkach, symulując w ten sposób wpływ siły na smarowanie

Testy ADAS

Różne systemy wspomagania jazdy podlegają rygorystycznym przepisom, dlatego producenci przykładają dużą wagę do ich weryfikacji. Chociaż niektóre z nich są również wykonywane na taśmie produkcyjnej, to ostateczne działanie i zachowanie komponentów trzeba również testować w rzeczywistych w warunkach ze względów funkcjonalnych.