170 миллионов на ветер

BMW в очередной раз отчиталась о продвижении своей фирменной программы EfficientDynamics и показала новейший аэродинамический тоннель, который обошелся ей в 170 млн.

BMW в очередной раз отчиталась о продвижении своей фирменной программы EfficientDynamics и показала новейший аэродинамический тоннель, который обошелся ей в 170 млн.

Началась работа баварской компании над программой EfficientDynamics еще в 1998 году. Именно тогда ее руководство задалось вопросом, как сохранить успешность BMW в эпоху глобальных изменений климата, уменьшения запасов нефти и космических цен на нефтепродукты, когда на первый план вышли топливная экономичность и снижение выбросов углекислого газа – винов­ника парникового эффекта.

Сначала появились отдельные технические новшества – бездроссельная система впуска (Valvetronic), изменяемые фазы газораспределения (Bi-Vanos), а затем была разработана системная программа поэтапной модернизации. Согласно исследованиям Немецкого федерального автотранспортного министерства (German Federal Motor Transport Authority, КВА) с 2006 по 2008 г. BMW добилась снижения расхода топлива на 16,3%, что в среднем в 4 раза больше, чем у других немецких автопроизводителей.

Блоки цилиндров новых 6-цилиндровых дизелей – из алюминиевого сплава. Мотор вооружен двухступенчатым турбонаддувом и пьезофорсунками с давлением впрыска 2000 бар. Блоки цилиндров новых 6-цилиндровых дизелей – из алюминиевого сплава. Мотор вооружен двухступенчатым турбонаддувом и пьезофорсунками с давлением впрыска 2000 бар.

Блоки цилиндров новых 6-цилиндровых дизелей – из алюминиевого сплава. Мотор вооружен двухступенчатым турбонаддувом и пьезофорсунками с давлением впрыска 2000 бар.

Для экономии топлива восемь ступеней «автомата» обеспечивают работу двигателя в более узком диапазоне оборотов, а в блокируемом гидротрансформаторе практически исключены потери энергии на гидравлическое трение.

Для экономии топлива восемь ступеней «автомата» обеспечивают работу двигателя в более узком диапазоне оборотов, а в блокируемом гидротрансформаторе практически исключены потери энергии на гидравлическое трение.

Как же это удалось? Очень просто – каждый год новые технологии внедряли в серийные авто, и уже в 2007-м на Женевском автосалоне компания BMW выставила целую линейку модернизированных моделей. Сегодня же на дорогах мира – 1,35 млн. авто с маркировкой EfficientDynamics, среди которых 22 модели BMW и 7 – Mini.

В 2008 году в Германии автомобили с Efficient Dynamics потребляли топлива в среднем 5,9 л/100 км и выбрасывали СО2 158 г/км.

Основа EfficientDynamics – модернизация бензиновых и дизельных моторов с прямым впрыском и турбонаддувом, на помощь которым привлекли системы старт-стоп и рекуперации энергии торможения, электроусилитель руля и электропривод помпы системы охлаждения. А еще – снизили вес автомобиля, поставили шины с низким сопротивлением качению и даже применили программу «активная аэродинамика»! Последняя включает не только оптимизацию дизайна кузова для минимального лобового сопротивления и достаточной прижимной силы, но и контроль воздушных потоков, которые проходят через подкапотное пространство и колесные арки для охлаждения двигателя, салона и тормозных механизмов.

Прогресс аэродинамики на примере BMW 320i: в 1987 году коэффициент лобового сопротивления этой модели (1) был равен 0,39, а современной «тройки» (2) – 0,27. Для имитации перемещения по дороге и качения колес используется стальная «беговая дорожка». Когда машина «на ходу», ее Сх меньше на 0,01, чем с невращающимися колесами.

Прогресс аэродинамики на примере BMW 320i: в 1987 году коэффициент лобового сопротивления этой модели (1) был равен 0,39, а современной «тройки» (2) – 0,27.

Для имитации перемещения по дороге и качения колес используется стальная «беговая дорожка». Когда машина «на ходу», ее Сх меньше на 0,01, чем с невращающимися колесами.

Измерительная система «Роллинг Роад Системз» весит 71 т, имеет поворотный стол весом 21 т и может измерять усилия с точностью до ± 2 Ньютона, что примерно равно весу 200-граммовой гирьки.

Измерительная система «Роллинг Роад Системз» весит 71 т, имеет поворотный стол весом 21 т и может измерять усилия с точностью до ± 2 Ньютона, что примерно равно весу 200-граммовой гирьки.

Занимательная аэродинамика

Понятно, что для таких работ необходима суперсовременная аэродинамическая труба. Имеющийся старый аэродинамический тоннель в Ашейме (начал работать в 1980 году) реконструировать оказалось нецелесообразно, а постоянно арендовать такую трубу у других компаний – очень дорого. Вот почему BMW не пожалела 170 млн. евро и всего за три года построила и запустила в этом году в Мюнхене собственный супер-современный Аэродинамический испытательный центр (Aerodynamic Test Centre – ATC). Пожалуй, со времен окончания Второй мировой войны, когда победители запретили компании BMW разрабатывать двигатели для самолетов, баварцы еще никогда не делали такой упор на аэродинамику! Новый центр занимает территорию 25 тыс. м кв., а работает в нем около 500 человек. Здесь есть два аэродинамических тоннеля, где можно исследовать или тестировать макеты, модели, опытные образцы и готовые автомобили, имитируя скорость до 300 км/ч. Несмотря на дороговизну комплекса, заказов «со стороны» в АТС не берут – очень много собственных разработок. А все дело в программе EfficientDynamics, которая стала стратегией BMW Group! Ее цель – сделать автомобили с пропеллером на эмблеме экономными и экологичными, сохранив при этом их главную фамильную черту – великолепную динамику и управляемость. Нынешний девиз BMW: «Меньше выбросов – больше удовольствия от вождения!».

Работа дизайнеров в непосредственной близости к аэродинамической трубе позволит контролировать обтекаемость любого элемента в оформлении кузова. Работа дизайнеров в непосредственной близости к аэродинамической трубе позволит контролировать обтекаемость любого элемента в оформлении кузова.

Работа дизайнеров в непосредственной близости к аэродинамической трубе позволит контролировать обтекаемость любого элемента в оформлении кузова.

В одном тоннеле контролируется аэродинамика автомобиля в масшатабе 1:1, а в другом испытывают еще и уменьшенные макеты и отдельные детали автомобиля. В одном тоннеле контролируется аэродинамика автомобиля в масшатабе 1:1, а в другом испытывают еще и уменьшенные макеты и отдельные детали автомобиля.

В одном тоннеле контролируется аэродинамика автомобиля в масшатабе 1:1, а в другом испытывают еще и уменьшенные макеты и отдельные детали автомобиля.

Модели 1:2 быстрее и дешевле реконструировать и безопаснее испытывать, разгоняя до 250 км/ч! Но скорость «ветра» в «мини-тестах» в два раза «выше», чем у полноразмерных кузовов.

Модели 1:2 быстрее и дешевле реконструировать и безопаснее испытывать, разгоняя до 250 км/ч! Но скорость «ветра» в «мини-тестах» в два раза «выше», чем у полноразмерных кузовов.

Влияние элементов автомобиля на аэродинамику

Уменьшение коэффициента сопротивления воздуха на 10% сокращает расход топлива более чем на 2,5%.

В первом из двух тоннелей проверяют полноразмерные автомобили в условиях, максимально приближенных к реальным, т. е. с катящимися колесами и «бегущей» дорогой под днищем. Во втором тоннеле тестируют уменьшенные макеты, которые «привязаны» специальными управляемыми механизмами для перемещения автомобиля относительно своей оси, чем имитируются различные дорожные условия.

Компоновочная схема нового аэродинамического испытательного центра BMW

Два новых аэродинамических тоннеля объединены в одном многоуровневом сооружении, которое имеет закольцовку с поворотами на 90 град. и один общий генератор ветра. Регулирование давления воздушного потока осуществляется путем управления профилированными крыльями.

Единый генератор ветра представляет собой 12-лопастный вентилятор с 2-метровыми лопастями. Диаметр сопла ветровой турбины – 8 м. Единый генератор ветра представляет собой 12-лопастный вентилятор с 2-метровыми лопастями. Диаметр сопла ветровой турбины – 8 м.

Единый генератор ветра представляет собой 12-лопастный вентилятор с 2-метровыми лопастями. Диаметр сопла ветровой турбины – 8 м.

Один из козырей нового тоннеля в том, что расположен он в Мюнхене в непосредственной близости к «мозговому центру» компании. Теперь дизайнеры получили возможность создавать свои макеты в «аэродинамической трубе», то есть все свои идеи, воплощенные изначально в уменьшенных макетах, они будут сразу же проверять на показатель аэродинамического сопротивления. И тут же, на месте, обнаружив какие-то недочеты в конструкции кузова, постараются их исключить.

Технологии EfficientDynamics в модельной гамме BMW

 

1 Series

3 Series

5 Series

6 Series

7 Series

X3

X5

X6

Z4

Высокоточный впрыск топлива

x

x

x

x

 

 

 

 

 

Высокоточный впрыск топлива и технология Twin Turbo

x

x

 

 

x

 

x

x

x

Система Valvetronic

x

x

x

x

 

x

x

 

x

Технология Twin Turbo с изменяемой геометрией турбин для дизелей

x

x

x

x

 

x

x

x

 

Третье поколение пьезофорсунок в системах Сommon Rail

x

x

 

x

x

 

 

 

 

Рекуперация энергии торможения

x

x

x

x

x

 

x

x

x

Система «старт-стоп»

x

x

 

 

 

 

 

 

 

Активная аэродинамика

x

x

x

x

x

x

x

x

x

Шины с пониженным коэффициентом сопротивления качению

x

x

x

x

 

x

x

x

x

Электрическая «водопомпа»

x

x

x

x

x

x

x

x

x

Оптимизация электронных программ управления двигателем и трансмиссией

x

x

x

 

 

 

 

 

x

Индикатор мгновенного расхода топлива

x

x

x

x

 

 

 

 

x

Николай Литвин
Фото BMW

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Viber, Telegram и Messenger: все самые важные автомобильные события в одном месте.