Sase ani de BMW EfficientDynamics

Programul BMW EfficientDynamics a debut oficial cu ocazia Salonului Auto de la Geneva, in 2007. Inca de atunci, cu un avans de cativa ani fata de competitie, BMW a prezentat un set de tehnologii care urmarea in paralel reducerea consumului de combustibil si imbunatatirea performantelor dinamice.

Tehnologiile Efficient Dynamics aveau sa fie introduse consecvent, in echiparea standard, pentru toate modelele din gama BMW Group si sa fie dezvoltate constant.

Multumita acestui program, BMW Group a fost singurul producator care a reusit sa respecte angajamentul ACEA, de reducere a emisiilor flotei de modele cu 25% intre 1995 si 2008, depasind aceasta cifra cu 2 puncte procentuale.  Urmatorul obiectiv este de a reduce emisiile cu inca 25% in intervalul 2008 si 2020.

In prezent Effcient Dynamics cunoaste doua directii de dezvoltare: optimizarea automobilelor conventionale, propulsate cu motoare de ardere interna si solutii revolutionare pentru emisii zero, asa cum este cazul gamei BMW i pregatita pentru lansarea mondiala in acest an.

Alaturi de BMW i, o alta directie majora de dezvoltare care debuteaza in acest an, sunt asa-numitele sistemele predictive pentru optimizarea consumului si performantelor dinamice. Folosind date topografice si informatii oferite de sistemul de navigatie, automobilul cunoaste traseul care urmeaza sa fie parcurs si este capabil sa ia masuri anticipative, cum ar fi setari ale cutiei de viteze, inainte oricarei reactii din partea conducatorului auto.

Solutii BMW EfficientDynamics

Recuperarea energiei la franare, Auto Start-Stop, indicatorul treptei de viteze recomandate, comutatorul Driving Experince Control cu functia ECO PRO, managementul inteligent al unor componente auxiliare precum pompa de apa sau directia asistata electric, toate acestea sunt deja elemente consacrate de ani buni ale Efficient Dynamics. O serie noua de tehnologii debuteaza pe noile modele BMW Group.

Optimizare modelelor cu motor cu ardere interna

Gama extinsa de tehnologii BMW EfficientDynamics este in continua expansiune. In prim plan se afla motoarele BMW TwinPower Turbo. Aceasta denumire desemneaza combinatia intre injectia directa (High Precision Injection) la benzina sau Common Rail (pentru diesel) si controlul alimentarii cu aer (turboalimentare si tehnologii precum Valvetronic, Dublu-VANOS, geometrie variabila a turbinei). Propulsoarele sunt sustinute de o cutie de viteze manuala cu sase trepte sau de o cutie automata cu opt trepte. Solutii precum Valvetronic permit gestiunea inteligenta a deschiderii supapelor de admisie a aerului, regland astfel eficient arderea motorului variabil, in functie de solicitarile conducatorului si conditiilor de drum, dovedindu-se astfel o solutie deosebit de importanta pentru optimizarea consumului.

Conceptul high-tech al tehnologiei TwinPower Turbo va fi utilizat mai eficient pe noile generatii de propulsoare cu 3, 4 si 6 cilindri. In acelasi timp, noua familie va fi definita de un numar mare de componente comune pentru a atinge o economie de scala. Cel mai recent membru al acestei noi generatii este propulsorul TwinPower Turbo de 1,5 litri, care va fi utilizat de anul viitor.

Gradul ridicat de componente comune va permite realizarea unor economii de scara in dezvoltare, integrare si productie, pe fondul unui nivel sporit al calitatii.  In plus, BMW Group a creat si conditiile necesare pentru a putea oferi in viitor si mai multe variante de caroserie. Noua familie de motoare se bazeaza pe module optimizate ale cilindrilor, fiecare cu o capacitate de aproximativ 500 centimetri cubi, concepute pentru eficienta termodinamica, operare cursiva si silentioasa si placere superioara – caracteristici absolut necesare pentru orice model BMW Group. Cu noile motoare cu trei, patru, respectiv sase cilindri, BMW Group furnizeaza o gama de propulsoare cuprinsa intre 1,5 si 3,0 litri, astfel ca sustine un portofoliu de modele de volume foarte mari.

Noua familie de motoare isi sarbatoreste premiera cu agregatul turbo de 1,5 litri, cu trei cilindri. Motorul compact, cu cilindri dispusi in linie, are aceleasi gene ca si varianta cu sase cilindri si impresioneaza prin cursivitatea remarcabila. BMW Group si-a completat astfel gama de motoare intr-o maniera unica, prin adaugarea unui membru in partea inferioara a ierarhiei. Noul sistem modular de motoare dovedeste un grad ridicat de asemanari intre propulsoarele pe benzina si cele diesel. Numarul de componente identice utilizate in motoarele alimentate cu acelasi combustibil a crescut la 60%, in timp ce nivelul de asemanari structurale intre versiunile pe benzina si cele diesel este de aproximativ 40%. Pentru ca motoarele pe benzina si cele diesel vor fi produse in premiera pe aceeasi linie de fabricatie, procesul in sine va fi semnificativ mai flexibil si mai eficient.

Optimizarea aerodinamica

Optimizarea aerodinamica joaca, de asemenea, un rol tot mai important.  Cele mai noi dezvoltari in aceasta directie sunt Air Curtain si Air Breather, pentru controlul curgerii de aer in zona rotilor fata si Aeroblades, disponibile pe noul BMW X5, elemente instalate pe montantul C, in dreptul lunetei.
Toate aceste solutii se alatura unor sisteme precum eleronul activ spate folosit la MINI Coupe, MINI Roadster si BMW Seria 3 Gran Turismo, sau controlul automat al prizelor de aer din grila radiatorului. Acesta din urma, ajuns la a doua generatie, permite un control al prizelor de aer in mai multe faze asigurand o combinatie intre nevoia de racire a motorului (atunci cand sunt deschise) si eficienta maxima aerodinamica (atunci cand sunt inchise). Per total acest sistem reduce coeficientul de rezistenta aerodinamica cW cu 0,015.

Reducerea masei

Reducerea masei este o alta directie majora in dezvoltarea modelelor BMW Group. Cea mai importanta inovatie in acest sens este folosirea platformei LifeDrive pentru modelele BMW i care combina un sasiu din aluminiu cu o caroserie construita din fibra de carbon in combinatie cu panouri de plastic. BMW i3 este astfel primul automobil din lume care foloseste la scara industriala fibra de carbon. In acest sens, BMW a dezvoltat un intreg lant de productie si pregatire a CFRP, Carbon Reinforced Plastic. O productie anuala de 1500 tone CFRP reprezinta aproximativ 10% din totalul mondial, aratand astfel amploarea demersului BMW in folosirea fibrei de carbon.

O dezvoltare importanta in acest sens sunt noile tehnologii de fabricatie, care au reusit sa reduca semnificativ timpii de prelucrare ai CFRP si sa permita acestui proces sa fie replicat la scara industriala. Important este ca automobilele BMW i au stabilit o referinta si in ceea ce priveste eficienta fabricatiei. In acest fel, la constructia unui astfel de model se consuma cu 70% mai putina apa si 50% mai putina energie fata de media BMW Group, aceasta din urma fiind o referinta in industrie. In plus, intreaga energie folosita in procesul de fabricatie provine exclusiv din surse regenerabile. La Moses Lake (USA), unde se produc fibrele CFRP, se foloseste energie hidro, in timp ce in fabrica de asamblare finala, in Leipzig  (Germania), se foloseste energie eoliana.

Dar utilizarea extinsa a fibrei de carbon nu este singurul element important in optimizarea maselor. In special pentru modelele BMW i3 si BMW i8 a fost luata o serie extinsa de masuri pentru controlul greutatii. De exemplu, la BMW i8, constructia inteligenta a suportului din magneziu pentru panoul de instrumente aduce o reducere a masei cu aproximativ 30% in comparatie cu BMW Seria 6. In plus, rigiditatea structurala ridicata a structurii din magneziu permite reducerea numarului de componente, astfel ca masa scade cu alte 10 procente. Tehnologia inovatoare a plasticului, utilizata la conductele de aer conditionat, aduce o scadere cu 60% fata de componentele conventionale, imbunatatind totodata si acustica datorita proprietatilor de absorbtie a sunetului.

De asemenea, BMW i8 este primul automobil de serie din lume care este echipat cu sticla ranforsata chimic (asa numita „gorilla-glass”). Aceasta tehnologie inovatoare, utilizata pana in prezent in special la fabricarea terminalelor smartphone, are ca rezultat o rezistenta foarte mare. Paravanul dintre compartimentul pasagerilor si portbagajul BMW i8 consta in doua straturi de sticla ranforsata chimic, fiecare cu o grosime de numai 0,7 milimetri, cu o folie acustica intre acestea. Pe langa proprietatile acustice excelente, un alt avantaj al acestei solutii este scaderea masei cu aproximativ 50% in comparatie cu sticla laminata conventional.

Pompa de caldura: reduceri de pana la 50% ale energiei necesare pentru incalzirea habitaclului
O provocare deosebita pentru BEV si PHEV este incalzirea habitaclului. Daca ar fi utilizata doar energia acumulatorului pentru aceasta operatiune, acest consum de electricitate ar limita drastic autonomia automobilului. Prin utilizarea pompei de caldura la acest gen de masini, 50% sau chiar mai mult din aceasta energie electrica poate fi economisita, in functie de conditiile de condus. In functie de ciclul de condus, atunci cand temperatura exterioara este la limita inghetului, extinderea autonomiei prin aceasta economie poate fi de pana la 30%. Pentru functionare, pompa de caldura foloseste circuitul aerului conditionat pentru a extrage caldura din mediu exterior si a directiona-o in interior. Acest sistem este deja disponibil pe noul BMW i3.

Suprafete de incalzire cu infrarosu emit caldura radianta "sanatoasa"

In prezent, radiatoarele conventionale si aerul conditionat incalzesc atmosfera din habitaclu, a carui caldura este preluata de conducator si de pasageri. Prin contrast, in sistemele care utilizeaza suprafete de incalzire cu infrarosu, energia este convertita in radiatie infrarosu care ulterior incalzeste direct corpul pasagerilor. Efectul de incalzire este operational la doar un minut dupa pornirea sistemului. In plus, caldura generata de suprafetele de incalzire cu infrarosu este distribuita fara a fi necesar vreun curent de aer si este complet silentioasa. In domeniul sistemelor de incalzire a automobilelor, suprafetele moderne de incalzire cu infrarosu sunt o solutie noua pentru promovarea consumului redus de energie, furnizand si o imbunatatire semnificativa a confortului pasagerilor. In special cand sunt utilizate la automobile electrice (BEV), propulsate exclusiv electric, suprafetele de incalzire cu infrarosu din viitor vor produce beneficii pentru eficienta, din moment ce energia electrica va fi utilizata direct pentru a incalzi pasagerii. Pe langa incalzirea rapida a ocupantilor automobilului, suprafetele de incalzire cu infrarosu pot fi utilizate si ca dotare suplimentara pentru a crea o ambianta confortabila si agreabila in automobil. Circuitele reglate separat, similare cu incalzirea scaunelor prin care pasagerii isi pot stabili propriul grad de confort, sunt o alta posibilitate. Intrucat fiecare pasager va dispune de propriu sistem de incalzire, este posibila si incalzirea selectiva doar a acelor scaune care sunt ocupate - astfel se reduce inca o data consumul de energie.

Capacitatile predictive optimizeaza eficienta si dinamica automobilului

In plus fata de optimizarea componentelor individuale, BMW Group exploreaza continuu alte posibilitati de reducere a consumului de combustibil si a emisiilor, precum si de a creste dinamica automobilelor. Un exemplu este previzionarea conditiilor de condus. Asemenea unui conducator experimentat ce calatoreste pe un tronson de drum pe care il cunoaste foarte bine, aceasta tehnologie poate optimiza strategiile de functionare ale automobilului. Aceste informatii sunt furnizate de electronica de la bordul masinii, prin intermediul numerosilor senzori, si de sistemul de navigatie. Aceasta permite ca potentialul Efficient Dynamics sa fie dus la un nivel superior. De exemplu, pentru gama de modele BMW ActiveHybrid, acest sistem gestioneaza nivelul de incarcare al bateriei. Inainte de zone de coborare, acest sistem foloseste functia electrica boost pentru a sustine deplasarea si a reduce consumul si golind acumulatorul, urmand ca pe sectiunea de coborare sistemul sa poata beneficia de potentialul de recuperare al energiei si sa reincarce acumulatorul.

Transmisia automata are darul anticiparii - Predictive Drivetrain Management

Cutia automata BMW beneficia deja de un management inteligent. Acesta se adapta conditiilor de iarna, de exemplu, prin schimbari mai rapide, sau stilului de condus al soferului pe baza informatiilor primite de la senzorii automobilului. Noul sistem Predictive Power Management permite transmisiei automate sa "prevada" traseul ce va urma. Electronica utilizeaza datele referitoare la traseu, extrase din sistemul de navigatie, pentru a optimiza controlul transmisiei care sa ii permita sa abordeze treapta optima de viteza conform conditiilor de condus inainte ca soferul sa reactioneze (de exemplu sa ridice piciorul de pe acceleratie sau sa franeze). Automobilul poate „negocia“ virajul mai confortabil, cu mai putine schimbari ale treptelor de viteza si sa accelereze mai bine la iesire. Acest sistem este deja disponibil pe o serie de modele BMW, precum BMW Seria 5 sau BMW Seria 7.

Modul ECO PRO cu Predictive Driving Assistant si functia Coasting

Predictive Driving Assistant ii permite conducatorului sa constientizeze din timp situatiile de decelerare, pentru a evita manevrele ineficiente de franare si pentru a reduce consumul de combustibil. De exemplu conducatorul auto se apropie de o zona cu limitare de viteza. Atunci primeste recomandarea pe display-ul de bord ca poate ridica piciorul de pe acceleratie si rula liber pana la zona de limitare de viteza. O eventuala accelerare ar insemna o franare imediata care duce la o crestere a consumului.

Suplimentar, in modul ECO PRO, intre viteze de 50 km/h si 160 km/h, la ridicarea piciorului de pe acceleratie, motorul este decuplat automat de la transmisie. Automobilul poate rula astfel liber (coasting), din inertie, cu frecari minime si astfel cu cel mai mic consum de combustibil. La prima apasarea a acceleratiei, cutia de viteze este cuplata automat.
O alta masura de eficienta include functia ECO PRO Route, care ii ofera conducatorului cel mai eficient traseu din punct de vedere al consumului. Acest sistem, alaturi de gestionarea inteligenta a temperaturii motorului, este deja disponibil pe BMW Seria 7 sau BMW Seria 5.