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.
	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.
	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.
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.

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.

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.

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.

Николай Литвин
Фото BMW