BMW Vision EfficientDynamics

 
 
 
O noua cale spre dinamica emotionanta: BMW Vision EfficientDynamics
Inovatiile tehnologice care reduc atât emisiile, cât si consumul de combustibil si care amplifica în egala masura „Placerea de a conduce” sunt parte elementara a strategiei de produs a BMW, reunite sub programul BMW EfficientDynamics.
Cu premiera mondiala la Salonul Auto de la Frankfurt 2009, Conceptul BMW Vision EfficientDynamics aduce o perspectiva noua asupra evolutiei acestei strategii. Conceput ca un automobil cu 2+2 locuri, cu tehonologie complet hibrida plug-in, aceast automobil unic este capabil sa combine performantele unui model BMW M cu un standard al economiei de combustibil si al gestiunii emisiilor fara precedent. Acest rezultat remarcabil a fost posibil prin dezvoltarea constanta a componentelor BMW ActiveHybrid si prin alaturarea unui motor diesel deosebit de economic.
BMW Vision EfficientDynamics este rezultatul unui proces complet de dezvoltare, un nou concept de automobil. Aceasta asigura o îmbunatatire categorica atât a eficientei, cât si a placerii condusului nu doar ca suma a tuturor inovatiilor integrate în model. De aceea, BMW Vision EfficientDynamics este un automobil sport remarcabil, care ofera o perspectiva fascinanta pentru viitorul „Placerii de a conduce” combinata armonios cu eficienta maxima.
Prin prezentarea acestui prototip, BMW demonstreaza înca o data competenta remarcabila a companiei în dezvoltarea sistemelor revolutionare de transmisie. Acestea ofera o viteza maxima de 250 km/h (limitata electronic), cu o acceleratie de la 0 la 100 km/h în 4,8 secunde. Consumul mediu de combustibil în ciclul de testare EU este de 3,76 litri/100 kilometri, iar nivelul emisiilor CO2 este de 99 grame per kilometru. Gestiunea emisiilor CO2 este si mai remarcabila atunci când se conduce în modul complet electric, dupa încarcarea acumulatorului de la o sursa de conectare la curent. Daca se iau în considerare toate emisiile pentru generarea electricitatii, nivelul emisiilor masinii este de numai 50 grame pe kilometru.
Puterea si performantele impresionante sunt posibile prin combinarea unui motor turbodiesel cu trei cilindri, foarte eficient din punct de vedere al consumului, cu câte un motor electric pe fiecare punte – fata, respectiv spate. Puterea totala a sistemului este astfel de 262 kW/356 cp, iar cuplul maxim este de 800 Newton-metri.Combinatia inteligenta a acestor trei propulsoare, împreuna cu gestiunea precisa a energiei, contribuie la îmbunatatirea performantelor dinamice si a eficientei generale a automobilului. Prin utilizarea completa a potentialului BMW ActiveHybrid se obtin rezultate fara precedent în reducerea consumului si a emisiilor CO2.
Dispunerea speciala a acestor trei unitati propulsoare permite realizarea unei transmisii integrale si în modul 100% electric. Rezultatul este o pierdere minima de putere si, în acelasi timp, o transmisie armonioasa a puterii disponibile în orice situatie.
Prin designul sau, BMW Vision EfficientDynamics transmite, în premiera, aspectul dinamic – atât de specific masinilor sport BMW – la un automobil hibrid. Dezvoltata pe baza tehnologiilor transferate din Formula 1, caroseria acestei masini sport unice foloseste materiale ultrausoare si ofera o eficienta aerodinamica fara precedent. Si pentru designul interior accentul a fost pus atât pe experienta fascinanta a condusului, dar, mai ales, pe reducerea la maximum a masei.
Motoare turbodiesel cu putere per litru fara precedent.
Motorul cu combustie este un propulsor turbodiesel revolutionar, disponibil în premiera la prototipul BMW Vision EfficientDynamics. Motorul 1,5 litri pentru trei cilindri urmeaza conceptul de downsizing (de reducere a capacitatii cilindrice si marire în acelasi timp a puterii), prin utilizarea unui motor cu capacitate relativ redusa combinat cu turbocompresie pentru scaderea consumului de combustibil. Prin dimensiunile sale compacte, propulsorul cu trei cilindri este integrat perfect în fata puntii spate – dupa un model sport cu propulsor dispus central.
Combustibilul este furnizat de cea mai noua generatie a injectiei directe common-rail, turbocompresorul dispune de o geometrie varibila a admisiei pentru mai multa eficienta. Puterea maxima dezvoltata este de 120 kW/163 cp, cu un maxim al cuplului de 290 Newton-metri. Coeficientul de putere per litru atins în acest mod – 80 kW/109 cp – stabileste un nou record pentru tehnologia diesel. Puterea furnizata de propulsorul turbodiesel este transmisa catre puntea spate prin intermediul unei cutii de viteze cu dublu ambreiaj. BMW Vision EfficientDynamics vine echipat cu cea mai noua versiune a cutiei de viteze BMW cu dublu-ambreiaj – dezvoltare noua, cu consum minim -, care are sase trepte pentru eficienta si flexibilitate maxime.
Doua motoare electrice pentru transmisia complet hibrida.
Propulsorul cu combustie este completat de doua motoare electrice. Aplicând constant strategia BMW ActiveHybrid, inginerii de dezvoltare de la BMW au urmat principiul „Best of Hybrid”, prin care au ales combinatia optima a motorului hibrid sincron la puntea fata cu un sistem complet hibrid la cea spate. Printr-o configuratie specifica a sistemului, ca un hibrid avansat ideal pentru utilizarea pe sosea, conducatorul beneficiaza de plusul de eficienta al motoarelor electrice pe o plaja mult mai larga a turatiilor decât la o masina hibrid conventionala. Puntea spate dispune de a doua generatie a sistemului complet hibrid, care corespunde tehnologiei introdusa în premiera la modelul de serie BMW ActiveHybrid 7. Functionând ca un motor electric, unitatea compacta dintre motorul cu combustie si cutia de viteze cu dublu ambreiaj dezvolta o putere constanta de 25 kW si este capabila sa atinga un maxim de pâna la 38 kW. Vârful curbei de cuplu este, din nou, de 290 Nm, puterea dezvoltata în acest mod contribuind, în functie de conditii, fie la sustinerea motorului cu combustie, fie la condusul în modul complet electric.
La frâna de motor sau la frânare, motorul electric actioneaza ca generator de energie electrica pentru acumulatorul litiu-polimer din masina. Energia dezvoltata în acest mod este generata fara vreun consum suplimentar de combustibil, folosind la maxim principiul sistemului de recuperare a energiei la frânare (Brake Energy Regeneration) – deja disponibil la actuala gama de modele BMW. Energia consumata la frânare în cazul unui automobil conventional este astfel economisita. Un al doilea motor electric actioneaza pentru puntea fata. Acest propulsor – un motor hibrid sincron – ofera o putere permanenta de 60 kW si un vârf al cuplului de 220 Newton-metri. Un plus de putere de pâna la 84 kW este disponibil pentru o perioada de pâna la 30 de secunde, în timp ce pentru 10 secunde motorul electric este capabil sa dezvolte 104 kW. Puterea este transmisa prin intermediul unei cutii de viteze în doua faze, cu o singura treapta cu raport redus.
BMW Vision EfficientDynamics este capabil sa ruleze numai cu energie electrica, doar cu puterea motorului turbodiesel sau printr-o combinatie infinita a celor trei surse de energie. În functie de conditiile de trafic sau de stilul de condus, cele doua motoare electrice pot fi utilizate amândoua pentru accelerare sau pentru recuperarea energiei la frânare sau la folosirea frânei de motor.
Acest principiu asigura un nivel ridicat de eficienta pentru gestiunea energiei, pentru utilizarea la maxim a resurselor acumulatorului cu litiu-polimer ramâne. La accelerare, motoarele electrice aduc un plus de performanta si asigura o reactie spontana si directa, precum si o reducere semnificativa a consumului. Pentru un interval scurt, spre exemplu la depasire, puterea maxima cumulata a celor trei unitati propulsoare creste la 262 kW/356 cp, în timp ce cuplul maxim generat de acestea atinge nivelul de 800 Newton-metri.
Celulele litiu-polimer servesc drept acumulator pentru energie electrica.
Celulele de energie disponibile la BMW Vision EfficientDynamics sunt gazduite de un element al sasiului, din fata pâna în spate, pe mijlocul masinii. Unitatea din fata este complexul litiu-polimer, o dezvoltare a acumulatorului litiu-ion, în prezent cea mai eficienta tehnologie de stocare a unui nivel ridicat de energie electrica pentru performante maxime. BMW Vision EfficientDynamics dispune de 98 de celule litiu-polimer – fiecare ofera o capacitate de 30 A/h si dezvolta o intensitate de 600 A la o tensiune de 3,7V. Pentru un interval de 30 de secunde, fiecare celula este capabila sa dezvolte o intensitate maxima de 1 200 A.
Dispunerea în serie a celulelor litiu-polimer contribuie la generarea unei tensiuni nominale de 364 V, iar capacitatea bruta de stocare a acumulatorului este de 10,8 kW/h. Prin faptul ca ofera o capacitate neobisnuit de mare de descarcare de 80 de procente, bateria furnizeaza 8,6 kW/h pentru condusul automobilului.
Masa totatala a sistemului de stocare este de numai 85 kg. Prin constructie, modul de utilizare si calitatile acumulatorului litiu-polimer, este redusa încalzirea bateriei, fara a mai fi nevoie un sistem de racire.
Solutie de conectare: sistemul se poate încarca de la o sursa de putere conventionala.
Recuperarea energiei frânelor transfera constant puterea electrica generata, în timpul condusului fara consum suplimentar de combustibil, catre acumulator, care ulterior poate fi utilizata la furnizarea puterii atât spre motoarele electrice, cât si spre reteaua de bord. O alta optiune este aceea de a conecta celulele litiu-polimer la o sursa conventionala de curent pentru un proces simplu si eficient de încarcare, prin utilizarea conectorului plug-in din aripa dreapta fata a masinii.
Conectat la o sursa clasica de curent, spre exemplu o priza din casa (220 V, 16 A), sistemul are nevoie de maximum doua ore si jumatate pentru încarcarea celulelor litiu-polimer. Iar atunci când este disponibila o sursa de curent cu tensiune si amperaj mai mari (380 V, 32 A), timpul de încarcare este mult mai scurt, cel mult 44 minute. Pe lânga facilitatile de stocare a energiei electrice, BMW Vision EfficientDynamics dispune si de un rezervor conventional în partea din spate a tubului central al sasiului, cu o capacitate de 25 litri. Când functioneaza numai pe motorina, prototipul BMW Vision EfficientDynamics este capabil sa acopere o distanta de aproximativ 650 km numai prin utilizarea motorului cu combustie. Beneficiind de o raza suplimentara de actiune de pâna la 50 kilometri în modul complet electric, masina poate parcurge în total aproximativ 700 kilometri.
În consecinta, acest concept unic ofera toate cerintele pentru utilizarea energiei cu eficienta maxima si, în acelasi timp, experimentarea performantelor dinamice atât de specifice pentru BMW fara vreo restrictie a calitatilor de condus cotidian.
Performantele, economia de combustibil si gestiunea emisiilor deschid o noua dimensiune pentru transmisia hibrid.
Puterea furnizata de cele trei propulsoare ofera prototipului BMW Vision EfficientDynamics un nivel al performantelor fara precedent pentru un automobil hibrid. Acceleratia cu start de pe loc pâna la 100 km/h se realizeaza în doar 4,8 secunde, iar viteza maxima a masinii va fi de peste 250 km/h, cu limitare electronica.
Obiectivul de a dezvolta un automobil care sa ofere performantele unui model BMW M cu eficienta superioara la toate capitolele, este atins fara niciun compromis prin prototipul BMW Vision EfficientDynamics. În acelasi timp, economia de combustibil si gestiunea emisiilor ating un nivel fara precedent chiar si pentru autmobilele compacte, mai putin puternice, concepute în special pentru trafic urban si distante mici. Prin aplicarea criteriilor ciclului de testare UE, BMW Vision EfficientDynamics relizeaza un consum mediu de numai 3,76 litri de motorina la 100 kilometri. În schimb, emisiile CO2 sunt de 99 grame per kilometru.
Aceste date de consum si emisii sunt masurate pentru un echilibru constant al puterii interne, ceea ce înseamna ca acumulatorii si mediile de stocare pentru energie electrica mentin acelasi nivel de încarcare de-a lungul întregului ciclu de testare (cu acelasi nivel la început si la final) si sunt încarcate în timpul condusului de catre sistemele de bord ale masinii.
Ca hibrid plug-in, BMW Vision EfficientDynamics este capabil sa acopere întregul ciclu pentru masurarea consumului si cu motorul cu combustie complet oprit. Pentru evaluarea consumului se realizeaza încarcarea celulelor litiu-polimer la acelasi nivel ca la pornire printr-o sursa externa de putere. Pentru a determina consumul de putere electrica, singura cerinta este aceea de a compara nivelul de încarcare al acumulatorului înainte si dupa test. Prin aplicarea acestui proces de masurare, prototipul BMW Vision EfficientDynamics consuma 17,5 kW/h per 100 kilometri, echivalentul unui nivel al emisiilor CO2 de numai 50 grame per kilometru în ciclul de testare EU.
Pentru a determina volumul total al emisiilor CO2 când se ruleaza în modul 100% electric, noile standarde legale de masurare a nivelului de consum sunt pregatite pentru modele hibrid si cele integral electrice. Prin aplicarea acestei metode de calcul, nivelul emisiilor CO2 generate de BMW Vision EfficientDynamics este redus la numai o treime din datele initiale de 99 grame per kilometru.
Calitati aerodinamice ce reflecta cunostintele dobândite de BMW în Formula 1.
Prin design, prototipul BMW Vision EfficientDynamics difera semnificativ de automobilele obisnuite cu emisii reduse de pâna acum. Principiul „forma urmeaza functia” nu se reduce în acest caz doar la aspectul general al masinii, ci mai degraba se regaseste în toate detaliile, conceptul BMW Vision EfficientDynamics combina estetica unica cu performanta.
Cu o înaltime de numai 1,24 metri si o linie arcuita a acoperisului, BMW Vision EfficientDynamics ofera silueta zvelta a unui Gran Turism clasic. Prin montarea motorului în fata puntii spate, designerii au reusit sa construiasca o parte frontala mult coborâta si foarte subtire. Aerodinamica este influentata de fantele active ale radiatorului, care se pot închide complet atunci când nu este nevoie de o putere mare de racire. Aceasta functie eficienta are la baza controlul activ al flapsurilor grilei radiatorului, parte a strategiei BMW EfficientDynamics utilizata la multe din modelele actualei game de productie BMW.
Numeroase detalii de design ale caroseriei sunt bazate pe cunostintele pe care BMW le-a dobândit în Formula 1, mai multe elemente ale caroseriei servind ca deflectoare de aer si aripi de ghidare, asa cum sunt cele de pe monopostul BMW Sauber F1. Spre exemplu, montantii A, conceputi ca niste tuburi, contribuie la directionarea curentului de aer în acelasi mod ca si stopurile cu profilul lor de aripa.
Partea de dedesubt a masinii este complet acoperita. Se mentine astfel o suprafata lina care evita realizarea oricarui curent turbionar ce poate creste consumul de combustibil. Fantele subtiri din spoilerul fata ghideaza curentul prin doua galerii închise catre pasajele rotilor, unde aerul iese printr-o fanta foarte subtire, chiar lânga flancurile exterioare ale pneurilor. Acest jet de aer ramâne pe rotile fata precum o cortina, ca o perdea de aer cu un pronuntat efect stabilizator.