Herhangi bir Formula Student yarış etkinliğinde araçlar; genel güvenliği sağlamak amacıyla mekanik durum, eğim (devrilme), frenleme kapasitesi ve gürültü testlerini içeren kapsamlı teknik kontrollerden geçer. Bu sezonun son yarışında, Hırvatistan’ın Novi Marof kentinde Dewesoft ekibi resmi egzoz gürültüsü testlerini gerçekleştirmiş ve akustik ölçümlere dayalı olarak araç motor devrini (RPM) hesaplamıştır.

Rimac FS Alpe Adria, Kuzey Hırvatistan’da her yıl düzenlenen bir Formula Student yarış etkinliğidir. Formula Student müsabakaları her geçen yıl daha fazla ülkede ve Silverstone, Hockenheimring, Red Bull Ring ile Circuit de Barcelona-Catalunya gibi dünyanın en ikonik yarış pistlerinde organize edilmektedir. 26-29 Ağustos tarihleri arasında gerçekleştirilen etkinlik, Varaždin kenti yakınlarındaki Novi Marof’ta bulunan St. Rauš karting pistinde icra edilmiştir.

Şekil 2. Novi Marof’taki St. Rauš yarış pistinin genel görünümü.

Perşembe sabahının erken saatlerinde Dewesoft ekibi olarak teknik ekipmanlar ve tanıtım materyalleriyle donatılmış Ford Ranger tanıtım aracımızla yola çıktık. Slovenya’nın Trbovlje kentinden yaklaşık 140 km’lik bir sürüşün ardından FS Alpe Adria etkinlik alanına ulaştık. Ortamdaki atmosfer bizi anında etkiledi; alandaki tüm öğrenciler saf bir mühendislik ve yarış heyecanıyla doluydu.

Bu yıl Novi Marof’ta 14 ülkeden 37 takım yarışmaya katıldı. Yüzlerce genç mühendis ve çok sayıda teknik çadır mevcuttu. Her takımın, araçlarını dinamik yarış etaplarına hazırladığı bir pit çadırı bulunmaktaydı. Bu pit alanlarında takımlar kendilerini tabela ve flamalarla tanıttı. Diğer çadırlar ise hakem heyeti, teknik denetimler, mekanik veya elektriksel servisler, yiyecek stantları ve seyirciler için tahsis edilmişti.

Etkinliğin ana sponsoru; elektrikli hiper otomobiller, batarya sistemleri ve güç-aktarma teknolojileri üreten Hırvat teknoloji şirketi RIMAC Automobili’dir. Dewesoft da etkinliğin resmi sponsorları arasında yer almıştır. Novi Marof’ta yalnızca tüm yarış araçlarının egzoz gürültü kontrollerini yürütmekle kalmadık; yarış öncesinde araçların nihai teknik kontrollerini ve denetimlerini gerçekleştirmek üzere de görevlendirildik.

Şekil 3. Teknik denetimlere hazırlanan takımlar.

Formula Student Yarışması

Formula Student (FS), dünyanın en kapsamlı mühendislik yarışmasıdır. Dünya genelinde 500’den fazla takım ve 40’ı aşkın uluslararası organizasyon bulunmaktadır. Yarışmalar genellikle ulusal mühendislik odaları/birlikleri tarafından; Porsche, Daimler, Audi, Škoda gibi otomotiv endüstrisinin öncü kuruluşlarının desteğiyle organize edilir.

Formula Student, akılcı mühendislik çözümlerini teşvik eden bir tasarım yarışmasıdır. Dünyanın dört bir yanından gelen öğrenci takımları, pist üstü güvenliğini temin etmek üzere hazırlanan katı kurallar çerçevesinde bir prototip yarış aracı tasarlar, üretir ve test eder. Etkinliklerde bu araçlar bizzat öğrencilerin kendileri tarafından kullanılır.

Yarışmaya katılan öğrenciler; pratik saha çalışmalarına dair kıymetli kazanımlar elde eder, teoriyi pratiğe dönüştürür, mühendislik ve problem çözme yetkinliklerini geliştirir ve takım çalışmasını öğrenir. Bununla birlikte organizasyon, güçlü bir sektörel iletişim ağı (networking) sunar. Her yarışma; deneyim paylaşımı, benzer vizyona sahip insanlarla tanışma ve potansiyel işverenlerle bir araya gelme fırsatıdır.

Yarışmaya Katılım Süreci

Hedeflenen Formula Student etkinliklerinde yarışmak isteyen her takımın öncelikle katılım hakkı kazanması (kalifikasyon) gerekir. İlk aşama bir sıralama sınavıdır (quiz). Dinamik etaplar yaz aylarında düzenlenirken, bu eleme sınavı Şubat ayında gerçekleştirilir. Sınav soruları Formula Student kural kitapçığına dayanır; soruların bir kısmı ileri mühendislik problemlerinden, bir kısmı ise iş planı ve finansal yönetim süreçlerinden oluşur. En yüksek puanı alan takımlar bir sonraki aşamaya geçmeye hak kazanır.

Süreç bununla da sınırlı değildir. Yarışmaya kabul edilmek için bir sonraki aşama Araç Durum Videosudur (Vehicle Status Video – VSV). Her takım, aracının en az 10 km/s hızla 30 metre ilerlediğini ve 180° dönüş gerçekleştirdiğini gösteren kesintisiz bir sürüş videosu kaydetmelidir. VSV videosu, ilgili FS müsabakasından en az 6-8 hafta önce organizasyona teslim edilmelidir.

Yarışma haftası başladığında her takım, test alanına ve dinamik etaplara çıkmadan önce bir dizi kapsamlı mekanik denetim ve teknik testten geçmek zorundadır. Teknik kontrolün (scrutineering) başarıyla tamamlanan her aşaması, aracın burun kısmına yapıştırılan onay etiketiyle belgelendirilir. Araç piste çıktığında tüm kontrol etiketlerinin eksiksiz olması şarttır.

Formula Student yarış araçları üç ana kategoride yarışır: İçten Yanmalı Araçlar (Combustion Vehicles – CV), Elektrikli Araçlar (Electric Vehicles – EV) ve Sürücüsüz Araçlar (Driverless Vehicles – DV). Yarışma statik ve dinamik disiplinlerden meydana gelir ve otomotiv endüstrisinin kendi alanlarında tanınmış uzmanları olan hakemler tarafından değerlendirilir.

Takımlar çok sayıda farklı disiplinde yarışır. Bu disiplinlerin her biri belirli bir puan değerine sahip olup, her araç kategorisinde toplam 1000 puanlık bir değerlendirme skalası bulunur. Doğal olarak, en yüksek kümülatif puanı toplayan takım yarışmanın galibi olur.

Yarışma disiplinleri iki temel gruba ayrılır: Statik etaplar ve Dinamik etaplar.

Statik Etaplar

Bir FS aracı tasarlamak disiplinler arası bir yaklaşım ve takım çalışması gerektirir. Teknik mühendislik bilgisinin yanı sıra öğrencilerin ekonomik, ticari ve sosyal yetkinliklere de sahip olması beklenir:

• İş Planı Sunumu (Business Plan Presentation – BPP): Bu etapta görev, prototip yarış aracını ticarileştirilebilir bir ürün olarak ele alan kapsamlı bir iş modelinin geliştirilme yeteneğini değerlendirmektir.
• Maliyet ve İmalat Analizi (Cost and Manufacturing): Bu etabın amacı, yarış aracının imalat süreçlerini ve her bir bileşenin üretim maliyetlerini ayrıntılı olarak incelemektir.
• Mühendislik Tasarımı (Engineering Design): Genellikle otomotiv endüstrisinden gelen uzman mühendislerden oluşan jüri; Formula Student aracının tasarımında uygulanan mühendislik süreçlerini, analitik hesaplamaları ve geliştirilen teknik çözümleri değerlendirir.

Şekil 4. Transilvania UNI Brașov takımının 111 numaralı aracı skidpad etabında.

Dinamik Etaplar

Yarışmanın bu bölümünde takımlar, geliştirdikleri araçları pist üzerine çıkararak sınırlarını zorlar. Araçların farklı performans kriterlerini test etmek amacıyla bir dizi dinamik disiplin icra edilir:

• Skidpad: Araçların 8 figürü oluşturan iki dairesel parkurda yanal ivmelenme ve tutuş limitlerini sergilediği etap.
• İvmelenme (Acceleration): 75 metrelik doğrusal bir hatta durma noktasından başlayarak mesafenin mümkün olan en kısa sürede katedildiği hızlanma testi.
• Autocross: Dayanıklılık etabı için sıralama turu niteliğinde olan; tek tur üzerinden zaman ölçümü yapılan ve dayanıklılık pistiyle aynı konfigürasyonda koşulan etap.
• Dayanıklılık (Endurance): Toplam 22 kilometrelik mesafenin (bu yarışta 22 tur) en kısa sürede tamamlanmasının hedeflendiği ana disiplin. Etabın tam ortasında (11. km) araç stop edilir ve zorunlu sürücü değişimi gerçekleştirilir.
• Verimlilik (Efficiency): Dayanıklılık etabı esnasında ölçülür; tüm araçlar etaba tam dolu yakıt deposu veya tam şarjlı batarya ile başlar ve tüketim oranları puanlanır.

Seyirci perspektifinden bakıldığında Dayanıklılık etabı organizasyonun en görkemli bölümüdür. Aynı anda en fazla dört aracın pistte bulunabildiği bu etapta aracın tüm güçlü yönleri ve yapısal kusurları belirginleşir. İvmelenme, hız, yol tutuş, araç dinamiği, yakıt/enerji ekonomisi, genel verimlilik, mekanik güvenilirlik ve pilotaj yetenekleri sınırlarına kadar test edilir. Bu etabın galibi tek bir disiplinde elde edilebilecek en yüksek skor olan 300 puan ile ödüllendirilir.

Şekil 5. Delta Racing Mannheim elektrikli yarış takımı araçlarını teknik kontrole hazırlarken.

Teknik Kontrol (Scrutineering)

Teknik denetim ardışık adımlar halinde gerçekleştirilir; bir aşamayı başarıyla tamamlayamayan takım bir sonraki aşamaya geçemez:

• Ön Kontrol (Pre-Inspection): Sürücü güvenliğini doğrudan temin etmek adına kasklar, tulumlar ve güvenlik ekipmanları, yangın söndürücüler ile kuru ve ıslak zemin lastiklerinin regülasyonlara uygunluğu denetlenir.
• Mekanik Kontrol (Mechanical Inspection): Teknik kontrolörler (scrutineers), yarışa hazır durumdaki araçların mekanik ve yapısal kurallara uygun imal edilip edilmediğini inceler.
• Eğim Testi (Tilt Test): Araç özel bir test platformuna alınarak  açıyla eğilir. Kontrolörler sıvı sızıntısı olup olmadığını ve tüm tekerleklerin eğimli platform yüzeyiyle temasını koruyup korumadığını denetler.
• Araç Tartımı (Vehicle Weighing): Araçlar yarışa hazır nihai ağırlık koşullarında tartılır.
• Gürültü Testi (Noise Test): Takımların yarışma boyunca motorlarını ilk kez çalıştırdığı aşamadır. Dinamik etaplara katılabilmek için geçilmesi gereken zorunlu bir eşiktir. Teknik kontrolörler egzoz sisteminden yayılan ses basınç seviyesini ölçer.
• Fren Testi (Brake Test): Hızlanma düzlüğünün sonunda yapılan sert frenlemede dört tekerleğin de eş zamanlı kilitlenerek aracın doğrusal bir çizgide güvenle durması şartıyla geçilen testtir.

Dewesoft, etkinliğe hem resmi sponsor olarak hem de tüm araçların gürültü testlerini gerçekleştirmek üzere davet edilmiştir. Ayrıca, ekip üyelerimizin geçmiş Formula Student tecrübeleri doğrultusunda, tüm araçların FS kural kitapçığına tam uyumlu yapısal ve güvenlik denetimlerinin yürütülmesi görevi de ekibimize verilmiştir.

Yarışmada araçlar ilk kez gürültü testi esnasında çalıştırılır; bu aşamadan önce takımların padokta motor çalıştırması kesinlikle yasaktır. Gürültü testi başarıyla tamamlandıktan sonra diğer tüm kontroller gerçekleştirilir ve denetmenler aracın yapısal ve güvenlik parametrelerinden tam olarak emin olduktan sonra nihai yarış onayını verir.

Şekil 6. FH Aachen Aixtreme Racing takımı gürültü testi esnasında.

Egzoz Gürültüsü Testi

Formula Student araçları da dahil olmak üzere yarış otomobilleri son derece yüksek ses üretir. Öğrencilerin ürettiği formula araçlarının gürültü seviyesi 120 dB(C) değerini aşabilmektedir. Yüksek motor sesi motor sporlarının karakteristik bir unsuru olsa da gürültü emisyon kontrolü tüm paydaşlar için kritik bir konudur. Yüksek şiddetteki sesler işitme sistemine kalıcı zararlar verebilir. Bilimsel çalışmalar, 100 desibel veya üzerindeki seslere korumasız maruz kalma süresinin 15 dakikayı geçmemesi gerektiğini ortaya koymaktadır.

Dewesoft NVH Ekibi Gürültü Denetimi

Rimac FS Alpe Adria 2021 organizatörü Luka Pavlović süreci şu sözlerle değerlendirmektedir: “Teknik kontrol aşamasının en kritik unsurlarından biri gürültü testidir. İçten yanmalı araçlar, tıpkı standart binek otomobiller ve motosikletler gibi katı gürültü sınırlarına tabidir. Takımlar motorlarından maksimum performansı alabilmek adına egzoz sistemlerini genellikle izin verilen regülasyon limitinin tam sınırında tasarlarlar.”

Novi Marof’taki karting pisti bu tür gürültülü motor sporları etkinlikleri için oldukça elverişli bir konumdadır. Şehir merkezinden izole yapısı sayesinde egzoz gürültüsü yerel halk için bir rahatsızlık teşkil etmemektedir. Pist çevresinde yerleşim birimi bulunmadığı gibi bölge yoğun yaban hayatı barındıran bakir ormanlar veya meralarla da kaplı değildir.

Bununla birlikte asıl hassasiyet pist üstünde ve çevresinde bulunan görevliler, katılımcılar, hakemler ve seyircilerin işitme sağlığını korumaktır. Formula Student müsabakasında teknik kontrolü geçebilmek için içten yanmalı motora (ICE) sahip tüm araçların standart egzoz gürültüsü ölçüm prosedürünü başarıyla tamamlaması şarttır. Bu doğrultuda birleştirilmiş Formula Student regülasyonları, içten yanmalı araçların yayabileceği maksimum ses seviyelerini kesin sınırlarla tanımlamıştır:

• CV 3.2 Maksimum Ses Seviyesi
• CV 3.2.1: Belirli bir motor için maksimum ses seviyesi test devri, ortalama piston hızının  olduğu motor devridir. Hesaplanan devir değeri en yakın 500 dev/dk’ya (RPM) yuvarlanır. Bu hesaplanan motor devrine kadar izin verilen maksimum ses seviyesi hızlı zaman ağırlıklı (fast weighting) 110 dB(C)‘dir.
• CV 3.2.2: Belirli bir motor için rölanti test devri, takımın kendi kalibre edilmiş rölanti devri ile tanımlanır. Rölanti devri değişkenlik gösteriyorsa, araç takım tarafından belirlenen rölanti devir aralığı boyunca test edilir. Rölantide izin verilen maksimum ses seviyesi hızlı zaman ağırlıklı (fast weighting) 103 dB(C)‘dir.

Akustik Ölçümlerden Motor Devrinin (RPM) Hesaplanması

Gürültü testi onaylı bir ses seviyesi ölçer (sound level meter) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Normal şartlarda her takımın test sırasında motor devrini göstermek üzere bir gösterge paneline veya bilgisayar bağlantısına sahip olması gerekir; ancak DewesoftX yazılımı sunduğu gelişmiş analiz modülleriyle alternatif ve pratik çözümler sağlamaktadır.

Bu çalışmada, motor içerisindeki yanma çevrimlerinin ürettiği akustik sinyalin birinci—yani en baskın—temel harmoniğini ayrıştıran FFT analizör eklentisi kullanılmıştır. Matematik modülünde tanımlanan analitik fonksiyonlar sayesinde egzozdan yayılan ses basınç dalgaları referans alınarak motor devri doğrudan hesaplanabilmiştir.

Takımların motor yönetim yazılımları (ECU) tarafından sunulan devir verilerini doğrulamak amacıyla, ilave bir fiziksel sensöre ihtiyaç duymaksızın doğrudan mikrofon sinyalinden motor devrini tespit eden matematiksel bir bağıntı tanımlanmıştır.

Kullanıcıların özelleştirilmiş ölçüm hesaplamaları yapmasına imkan tanıyan standart Dewesoft Math modülü kullanılmıştır. İlk olarak, ölçülen frekans spektrumunda tespit edilen maksimum genliğin yatay eksendeki konumunu veren MAXPOS fonksiyonu uygulanmıştır. Bu fonksiyona giriş parametresi olarak ölçüm mikrofonundan elde edilen FFT analiz spektrumu aktarılmıştır.

Fonksiyonun çıktısı maksimum genliğin meydana geldiği frekans değerini (Hz) vermektedir. Sonucun Hz yerine dev/dk (RPM) cinsinden elde edilmesi hedeflendiğinden, elde edilen değer 60 katsayısıyla çarpılmıştır.

Birinci harmoniğin frekans konumu silindir sayısıyla orantılı olarak katlandığından, farklı silindir sayıları için formüle düzeltme katsayısı eklenmiştir; zira araçlarda tek silindirden 4 silindire kadar farklı motor konfigürasyonları kullanılmaktadır.

Silindir sayısı yazılım arayüzünde kullanıcı girdisi olarak tanımlanmış, böylece test edilen her bir araç için ölçüm öncesinde doğru değer sisteme girilebilmiştir. Formula Student regülasyonları tüm araçlarda 4 zamanlı motor kullanılmasını zorunlu kıldığından ve egzoz çevrimi her iki krank mili devrinde bir gerçekleştiğinden, genel formülasyonun 2 katsayısıyla çarpılması gerekmiştir.

Özetle; MAXPOS dizi fonksiyonu, dönen motorun kesin frekansını belirlemek üzere maksimum genliğe karşılık gelen tepe noktasının frekans konumunu döndürür. Elde edilen frekans değeri silindir sayısına bölünmüş, iki ile çarpılmış ve Hz biriminden dev/dk’ya (RPM) dönüştürülmüştür.

Şekil 7. Matematik modülündeki MaxPos fonksiyonunun çalışma prensibi.

Şekil 8. Ses basınç dalgalarından motor devrini (RPM) takip eden matematiksel fonksiyon

Regülasyonlar hem rölanti devrinde hem de üst devir sınırında test yapılmasını zorunlu kıldığından, üst motor devir limitinin tayinini otomatikleştiren analitik bir bağıntı oluşturulmuştur. Bu limit, yarış takımları tarafından beyan edilen ve milimetre cinsinden tanımlanan motor strok uzunluğu baz alınarak hesaplanmış ve en yakın 500 dev/dk’ya yuvarlanmıştır:

Şekil 9. Üst RPM sınırını hesaplayan matematiksel fonksiyon.

Bu tespit yönteminin belirli sınırları mevcuttur. Metot, ölçülen spektrumda 1. harmoniğin her zaman en baskın bileşen olacağı kabulüne dayanır. Bazı egzoz tasarımlarında; rezonatörler veya titreşimi sönümlemek amacıyla ana hatta eklenmiş kör boru kesitleri yer alabilmektedir. Bu tür durumlarda daha yüksek harmonikler daha büyük genlikler sergileyebilir ve bu da motor devrinin hatalı okunmasına yol açabilir.

Bununla birlikte, akustik yolla devir tespiti resmi teknik kontrol prosedürünün zorunlu bir parçası olmayıp ölçüm sürecinin opsiyonel bir doğrulama adımı olarak uygulanmıştır. Bu durum ve hatalı okuma ihtimalinin oldukça nadir gerçekleşmesi göz önüne alındığında yöntemin doğruluğu ve uygulanabilirliği kanıtlanmıştır. Yarış takımı üyelerinden alınan geri bildirimler, ölçüm anında eş zamanlı sonuçların görselleştirilmesinin son derece faydalı bir mühendislik desteği sunduğunu doğrulamıştır.

Gürültü Testi Kurulumu

Gürültü testi statik bir test olarak icra edilmiştir; tüm araçlar sırayla ölçüm istasyonumuza getirilmiştir. Ölçüm ekipmanlarını olumsuz hava şartlarından korumak adına bir gölgelik çadır kurulmuştur; ancak akustik ölçümün kendisi açık alanda gerçekleştirilmiştir. Çevredeki sert yüzeylerden kaynaklanabilecek akustik yansımalar hesaba katılmadığı takdirde bu tür gürültü testleri yanıltıcı sonuçlar verebilir. Bu sebeple testler boyunca, ses yansımasını asgari düzeye indirmek amacıyla araçların egzoz çıkışları çadırdan dışarıya, açık alana doğru yönlendirilmiştir.

Her aracın egzoz geometrisi ve konumu farklı olduğundan, ölçüm mikrofonunun FS kural kitapçığına tam uyumlu biçimde konumlandırılması şarttır:

• IN 10.1.2: Araç, CV 3.2.1’de tanımlanan maksimum test devrine kadar olan tüm motor devirlerinde regülasyon sınırlarına uymak zorundadır.
• IN 10.1.4: Ölçümler; egzoz çıkışı seviyesinde engellerden arındırılmış, egzoz borusunun bitiminden  mesafede ve yatay düzlemde egzoz ekseniyle  açı yapacak şekilde yerleştirilmiş bir serbest alan (free-field) mikrofonu ile gerçekleştirilecektir.

Ölçüm zincirinde aşağıdaki donanım ve yazılım bileşenleri kullanılmıştır:

Donanım Altyapısı:

• ACC yükseltici modülüne sahip bir Dewesoft SIRIUSi veri toplama sistemi
• G.R.A.S. IEPE 146AE mikrofon (tripod üzerine monte edilmiş, TEDS destekli, IP67 koruma sınıfına sahip, yarım inçlik sağlamlaştırılmış serbest alan mikrofonu),
• G.R.A.S. 42AG çok fonksiyonlu akustik kalibratör (uluslararası akredite kalibrasyon laboratuvarı onaylı),
• Veri işleme dizüstü bilgisayarı.

Yazılım Altyapısı:

• DewesoftX (RC2021.5) veri toplama ve analiz yazılımı,
• Entegre yazılım eklentileri:
  • Ses Seviyesi Ölçer (Sound Level Meter – SLM)
  • FFT Spektrum Analizörü (FFT Analyzer)
  • Matematik Modülü (Math module)

Kurulan ölçüm mimarisi yalnızca Formula Student kurallarını değil, aynı zamanda uluslararası standartları da eksiksiz karşılamıştır. Veri toplama sistemi, ölçüm mikrofonu ve analizde kullanılan SLM yazılımından oluşan tüm ölçüm zinciri IEC 61672 Sınıf 1 (Class 1) standartlarına tam uyum sağlamıştır.

Kullanılan mikrofon ölçüm mikrofonlarına yönelik IEC 61094 standardına, ses seviyesi kalibratörü ise IEC 60942 standardına uygundur ve uluslararası geçerliliğe sahip akredite kalibrasyon sertifikaları mevcuttur. Her ölçüm serisinden önce, mikrofon hassasiyetinin anlık çevresel koşullara göre tam olarak kalibre edildiğini doğrulamak adına referans kalibratör ile hassasiyet doğrulaması gerçekleştirilmiştir.

Şekil 10. Dewesoft çadırında gürültü testi ölçüm istasyonu.

Gürültü Ölçümleri

Ölçüm sisteminin kurulumu tamamlanıp mikrofon ayarlanabilir bir tripod üzerine konumlandırılarak ses seviyesi ölçer (desibelmetre) hazır hale getirilmiştir. Ardından takımlar araçlarını teknik kontrol istasyonumuza getirerek motor ısıtma (warmup) prosedürünü gerçekleştirmiştir. Formula Student regülasyonları uyarınca tüm araçların, tanımlanan maksimum test motor devrine kadar olan tüm çalışma aralıklarında limit değerlere uygun olması şarttır.

Her aracın şasi ve gövde tasarımı farklı olduğundan, mikrofonu doğru geometrik konuma yerleştirmek kimi zaman hassas bir ayarlama gerektirmektedir. Mikrofonun, egzoz çıkış noktasından 0,5 metre mesafede ve yatay düzlemde egzoz ekseniyle 45° açı yapacak biçimde konumlandırılması zorunludur. Bununla birlikte, egzoz çıkışlarının açıları ve yönelimleri araçtan araca değişkenlik gösterebilmekte; bazı durumlarda birden fazla egzoz çıkışı bulunabilmektedir. Birden fazla çıkışın yer aldığı konfigürasyonlarda her bir hat ayrı ayrı test edilmekte ve kaydedilen en yüksek gürültü değeri resmi sonuç olarak kabul edilmektedir. Egzoz sistemi üzerindeki herhangi bir aktif ayar, kısma veya değişken subap/klape mekanizmasının her çalışma konumunda regülasyon sınırlarını karşılaması gerekmektedir.

Takımların temel mühendislik hedefi motordan maksimum güç çıkışı elde etmektir; bu durum doğal olarak egzoz gazı akışını aşırı “boğmama” (choke) gayesini beraberinde getirmektedir. Gerçekleştirdiğimiz ölçümler, azımsanmayacak sayıda takımın izin verilen maksimum gürültü sınırının hemen eşiğinde yer aldığını veya bu sınırı aştığını ortaya koymuştur.

Gürültü seviyesini düşürmek adına takımlar tarafından çeşitli mühendislik yöntemlerinin uygulandığı gözlemlenmiştir. Bunlardan ilki, egzoz çıkışına monte edilen ve gaz basınç dalgalarının geri yansımasını sağlayarak boru kesitini daraltan “dB killer” (susturucu aparat) uygulamasıdır. Diğer yaygın yöntemler arasında egzoz borusunun uzatılması veya egzoz çıkış yönünün engelsiz açık havaya doğru yönlendirilmesi yer almaktadır.

FS Rimac Alpe Adria, 2021 sezonunun son yarışması olduğundan yarışmaya katılan takımların neredeyse tamamı önceki etkinliklerin en az birinde mücadele etmişti. Bu sebeple ölçülen gürültü seviyeleri genel olarak regülasyon sınırları dahilinde kalmıştır.

Ölçülen ses seviyeleri değerlendirildiğinde, desibel bazındaki küçük sapmaların ihmal edilebilir olduğu ve tanımlanan sınırların üzerine belirli bir esneklik tanınabileceği yönünde sezgisel bir yaklaşım benimsenebilir. Ancak gerçekte bu limitlerin son derece katı bir disiplinle uygulanması gerekmektedir; zira desibel değerindeki 1 dB’lik küçük bir değişim dahi ölçülen ses basınç seviyesinde çok ciddi bir artışa karşılık gelir. Desibel ölçeği doğrusal (lineer) değil, logaritmik bir yapıya sahiptir. Dolayısıyla gürültü seviyesinin izin verilen azami 110 dB(C) değerinden 111 dB(C)’ye yükselmesi, ses şiddetinin yalnızca %0,91 değil, yaklaşık %10 oranında artması anlamına gelmektedir.

Şekil 11. DewesoftX yazılımındaki gürültü testi kayıt örneği – UAS Hannover aracının test edilmesi.

Sonuç

Hafta sonunu Novi Marof yarış pistinde geçirmek ekibimiz adına son derece verimli ve heyecan verici bir tecrübe olmuştur. Rimac FS Alpe Adria 2021 bünyesindeki egzoz gürültüsü testleri, resmi Formula Student prosedürlerine tam uyum içinde icra edilmiş ve kullanılan ölçüm ekipmanları yarışma ortamının zorlu gereksinimlerini eksiksiz karşılamıştır.

Rimac FS Alpe Adria 2021 organizatörü Luka Pavlović süreci şu sözlerle değerlendirmiştir:

“Akustik ve ses mühendisliği alanındaki küresel uzmanlıkları dolayısıyla ölçüm süreçlerini yürütmek üzere Dewesoft’u etkinliğe davet ettik. Beklendiği üzere görevlerini kusursuz ve son derece profesyonel bir yaklaşımla yürüterek tüm denetimlerin resmi Formula Student Kural Kitapçığına tam uyumlu biçimde gerçekleşmesini sağladılar. Hatta bazı takımlara teknik tavsiyelerde bulunarak destek verdiler; neticede bu bir öğrenci yarışmasıdır ve temel gayesi öğrenmek ve mühendislik yetkinliklerini geliştirmektir.”

Elde ettiğimiz başarının temel anahtarı, resmi teknik kontrol prosedürlerine ödünsüz bağlı kalmaktı. Bununla birlikte yürüttüğümüz testler, geçmiş etkinliklerdeki geleneksel denetim uygulamalarından belirli yönleriyle ayrışmıştır. Tüm ölçüm çıktılarını doğrudan büyük bir ekrana yansıtarak sürece yeni bir kurumsal şeffaflık ve nesnellik kazandırdık; bu sayede takım üyeleri hem ölçülen anlık gürültü seviyelerini hem de test adımlarını eş zamanlı olarak gözlemleme fırsatı bulmuştur.

UNI Maribor GPE takımının pilotlarından ve teknik lideri Adam Grah görüşlerini şu şekilde aktarmıştır:

“Üç yıldan uzun süredir bu yarışmadayım ve bugüne kadar altıdan fazla müsabakada yer aldım. Açıkça ifade etmeliyim ki bu yılki gürültü testi, bugüne kadar gördüğüm en objektif ve en etkileyici denetimdi; bilhassa değerleri doğrudan hakemlerin ekranından anlık olarak izleyebilmek benzersiz bir güven sağladı.”

Testlerin tamamlanmasının ardından, toplanan tüm ölçüm verileri en güncel yazılım sürümünün kurulum dosyalarıyla birlikte bir USB bellek içerisinde her takıma teslim edilmiştir. Takımlar bu verileri kullanarak kendi egzoz ve motor tasarımlarını optimize etmek ve gerekli modifikasyonları gerçekleştirmek adına derinlemesine ardıl analizler yapabilme imkanına kavuşmuştur.

Dewesoft, Ljubljana ve Maribor Üniversiteleri bünyesindeki Sloven Formula Student yarış ekiplerini uzun yıllardır aktif olarak desteklemektedir. UNI Maribor GPE takımı Aerodinamik Lideri Jakob Razdevšek yürütülen iş birliğini şu sözlerle özetlemiştir:

“Dewesoft ölçüm teknolojilerini kullanmak, araç geliştirme ve mühendislik süreçlerimizi belirgin şekilde kolaylaştırdı.”

Hırvatistan’daki bu organizasyon olağanüstü bir mühendislik buluşması olmuştur. Kullanılan tüm sensörler ve veri toplama donanımları, akustik ölçümlere yönelik uluslararası standartlara tam uyum sağlamıştır. Gerçekleştirilen tüm ölçümler yüksek doğrulukta, tekrarlanabilir ve doğrudan uygulanabilir mühendislik verileri sunmuştur.

Rimac FS Alpe Adria Etkinliğindeki Takımlar

İçten Yanmalı Motorlu Araçlar (Combustion)

Elektrikli Araçlar (Electric)