Компания BMW планирует совместить драйв и бережливость с помощью концепции «Эффективная динамика».
С картинки, иллюстрирующей этот диалог, начался «День инноваций BMW» в Центре исследований и инноваций BMW Group в Мюнхене. «Естественно, современный человек стремится к все более экологически чистым видам транспорта, – отметил в приветственной речи господин Боргман, старший вице-президент департамента развития силовых агрегатов BMW, – но как при этом сохранить динамику движения? Именно эту задачу постоянно решает наша компания». Результатом такой работы стала концепция под названием «Эффективная динамика» (Efficient Dynamics). Ее суть хорошо иллюстрирует треугольник, в котором верхний угол – это инновации, направленные на повышение мощности и улучшение динамических характеристик автомобиля, а два нижних – технологии, снижающие вес автомобиля и потребление топлива. Именно эти три направления и являются основополагающими для развития двигателей, кузовных деталей, а также других комплектующих к автомобилям марки BMW в ближайшем будущем и в последние годы.
В борьбе за мощность
Примером «Эффективной динамики» стала эволюция двигателей, устанавливаемых в последние десятилетия на BMW 3-й серии. Сравнение характеристик двигателя, которым в 1983 году комплектовался BMW 323i, с мотором, который сейчас устанавливается на BMW 325i, говорит само за себя. Мощность двигателя выросла на 57%, максимальный крутящий момент – на 27%. При этом разгонная динамика автомобиля улучшена на 24%. И хотя вес машины вырос на 38%, коэффициент аэродинамического сопротивления снизился на 16%. В результате потребление топлива, по сравнению с 1983 годом, снизилось на 20%, а современная система выпуска очищает отработавшие газы на 95% эффективнее.
Компания BMW активно работает над совершенствованием систем питания и турбонаддува. Яркий пример – оснащение моторов бездроссельной системой питания Valvetronic, представленной в 2001 году. Продолжением работы в этом направлении стало создание технологии BMW High Precision Injection – послойное смесеобразование для работы на обедненных смесях. Эта технология позволяет экономить до 10% топлива без какого-либо снижения мощности двигателя.
Для еще большего увеличения мощности гамму рядных шестицилиндровых двигателей BMW пополнил агрегат с системой непосредственного впрыска бензина и двумя турбонаддувами. 3,0-литровый мотор развивает мощность в 306 л. с. (+15%) и максимальный крутящий момент 400 Нм (+30%).
Характеристики 3-литровых двигателей BMW с системами высокоточного впрыска и двойного турбонаддува
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Экономия топлива – сохранение энергии
Экономия топлива, используемого автомобилем при движении, происходит в основном за счет совершенствования двигателей внутреннего сгорания. Однако и сегодня в энергию движения на практике превращается всего от 25 до 30% энергии, которую хранит в себе топливо! Кроме того, постоянно растет доля мощности двигателя, отбираемая для получения электроэнергии в бортовой сети. Поэтому все большее значение приобретает целенаправленное управление потоками энергии в автомобиле.
Речь идет, в частности, о создании компанией BMW системы включения/выключения двигателя (stop and go) при работе на холостом ходу. С помощью этой технологии приводной агрегат выключается, например, при остановке на светофоре. Для запуска двигателя достаточно нажать на педаль сцепления (или газа). Согласно предварительным расчетам, с помощью этой функции снижение среднего расхода топлива BMW 3-й серии в европейском тестовом цикле составляет до 0,5 литра на 100 километров.
Еще одним новым словом в экономии энергии стала разработка системы регенерации энергии торможения (Brake Energy Regeneration – BER). Целью разработки является исключение отбора мощности у двигателя генератором во время разгона автомобиля. Такой способ улучшения динамики авто называют пассивной форсировкой. Потери электроэнергии на работу электрооборудования в этом режиме компенсируются при снятии ноги с педали газа – т. е. в режиме торможения двигателем. При этом кинетическая энергия автомобиля вращает генератор, который превращает ее в электроэнергию. Последняя поступает в аккумулятор, компенсируя заряд, который был недополучен во время разгона. Полученная энергия используется для обеспечения работы растущего числа электроприборов, которые питаются от бортовой сети. Экономия топлива при этом составляет порядка 3%. По данным представителей компании BMW, через год система регенерации энергии торможения будет применена на всех серийных моделях BMW.
Снижение веса
Автомобилестроители борятся за каждый грамм веса автомобилей, ведь его снижение ведет к экономии энергозатрат. Например, передние крылья нового купе BMW 3-й серии изготавливаются из абсолютно нового, разработанного специально для BMW термопластика. Деталь в 2 раза легче традиционного стального крыла (что снизило вес купе на 4 кг), а при легких механических воздействиях она подвергается меньшим повреждениям. Кроме того, благодаря использованию легкого материала в передней части автомобиля обеспечивается более сбалансированная развесовка по осям – в идеальном соотношении 50:50.
Производные термопластика, а точнее материал под названием LWRT (Low Weight Reinforced Termoplastics), применяются при изготовлении обшивки днища кузова. Такая обшивка значительно улучшает аэродинамику, обеспечивая снижение как аэродинамического сопротивления, так и подъемной силы, кроме того, она на 30% легче пластмассы, обычно используемой в таких случаях. Новая обшивка применялась с 2003 года на BMW 5-й и 6-й серий, а затем стала использоваться и на BMW 1-й и 3-й серий.
Чтобы сделать автомобиль легче, ранее использовали алюминий, которым, где это возможно, заменяли сталь. Новое поколение автомобилей BMW содержит большое количество комплектующих, сделанных из магниевого сплава. Этот материал в некоторых случаях позволяет снижать вес той или иной детали на 60% по сравнению со стальными аналогами и на 30% по сравнению с алюминиевыми! Магний используется при производстве каркасов сидений, ободов рулевых колес, каркаса панели приборов, деталей двигателей и других комплектующих. В частности, в рядной «шестерке», которой комплектуется BMW 330i, блок цилиндров изготовлен из комбинации магниевого и алюминиевого сплавов. При мощности в 265 л. с. этот мотор весит всего 161 кг.
Блиц-интервью c Клаусом Боргманом, старшим вице-президентом департамента развития силовых агрегатов BMW
| «АЦ»: Господин Боргман, у двигателей внутреннего сгорания есть будущее? Клаус Боргман: Уверен – есть. Альтернативные силовые установки пока еще не выпускаются в достаточном количестве и не настолько совершенны, чтобы полностью заменить бензиновые и дизельные двигатели внутреннего сгорания. «АЦ»: И все-таки, какие виды топлива придут на смену производным нефти? К. Б.: Мы сейчас работаем над различными технологиями, самая перспективная из них, думаю, водородные двигатели. Именно это направление в двигателестроении мы развиваем наиболее активно. «АЦ»: А как насчет газа и электричества в качестве источников энергии? К. Б.: Газ в качестве топлива будет использоваться только в ряде стран. В Европе сейчас не так много газовых заправок, этот вид топлива не распространен. У нас была модификация серийной модели с газовой установкой, но спрос на нее был очень низким. Что касается электричества, то его можно расценивать как альтернативный вид топлива. Но оно будет более востребовано для малолитражных автомобилей и в условиях движения по городу. Это связано с тем, что запас хода у электрических автомобилей крайне мал и в дальние путешествия отправляться на них не очень удобно. Оптимальным было бы научиться использовать энергию солнца. Сейчас многие ученые работают в этом направлении. Думаю, эту энергию все-таки научатся применять в промышленных масштабах и для двигателей автомобилей. «АЦ»: Постоянное совершенствование машин ведет к их удорожанию. Является ли экономически целесообразным приобретение более экономичного, но при этом более дорогого автомобиля? К. Б.: Покупатель действительно экономит, приобретая автомобиль, потребляющий меньше топлива. И дело тут не только в стоимости машины и цене горючего. Во многих странах мира налоги на автомобили, потребляющие меньше топлива, – значительно ниже. Порой экономия составляет несколько тысяч евро в год. |
| ||||||
