Vzhled vozu má vliv na spotřebu. Volkswagen ID.7 se tomu plně podřizuje

Aerodynamika je jedním z rozhodujících parametrů, majících vliv na spotřebu vozidla. S rostoucím tlakem na přechod k elektromobilům se důležitost co nejlepší aerodynamiky, to znamená dosažení co nejmenšího odporu vzduchu pří jízdě, jen zvyšuje. Všechny prototypy tak prochází složitým testováním v aerodynamických tunelech, kde se ladí sebemenší detail a výstupek karoserie.

Informace o pracech na svém připravovaném modelu D.7 (1), prvním elektrickým vozem v segmentu vyšší střední třídy, nám poskytl Volkswagen.

Připravovaný sedan má plánovaný dojezd až 700 kilometrů (WLTP) (2). Výsledkem práce designového a vývojového oddělení je nízký součinitel aerodynamického odporu vzduchu (cx = 0,23) a malá čelní plocha 2,46 m2. U sedanu, jakým je ID.7, závisí přibližně 50 procent součinitele aerodynamického odporu vzduchu cx na tvaru karoserie. Kola a pneumatiky mají vliv z 30 procent, 10 procent připadá na spodní část vozu a 10 procent na funkční otvory, jimiž například proudí vzduch k chladičům v přední části vozidla.

Již ze siluety téměř pětimetrového automobilu je na první pohled zřejmé, že je nové ID.7 dosud nejaerodynamičtějším modelem ID. Daniel Scharfschwerdt, designér značky Volkswagen, k tomu říká: „Při navrhování designu modelu ID.7 jsme se ještě více než u jakéhokoli jiného modelu zaměřovali na aerodynamiku. Proto má nízkou příď, plynulý přechod do kapoty a šikmo skloněné čelní okno. Pro ideální aerodynamiku jsme koncipovali také tvar střechy ve stylu kupé a zužující se záď.“

Již v rané fázi produktového vývoje probíhala intenzivní optimalizace vnějšího designu, ale také spodní části vozu, kol a dalších detailů. Předpokladem pro dosažení optimálních výsledků byla úzká spolupráce mezi vývojáři a designéry. Stephan Lansmann, projektový inženýr odpovědný za aerodynamiku modelu ID.7, k tomu říká: „V iterativním procesu, při němž se opakovaně scházejí vývojáři a designéři, hledáme optimum. Je to mnoho krůčků, které se nakonec vyplatí. Četné počítačové simulace proudění a testy v aerodynamickém tunelu se přitom vzájemně doplňují.“

Silné stránky modelu ID.7 v oblasti aerodynamiky

ID.7 disponuje téměř uzavřenou spodní částí vozu. Doplňkovou funkci mají nově vyvinuté spoilery před předními koly, které vedou vzduch s minimálními turbulencemi podél kol pod vozidlo. Boční aerodynamické vzduchové clony v předním nárazníku přispívají k efektivnějšímu obtékání přídě vzduchem. Rozšířené boční prahy zabraňují pronikání vzduchu v této části pod vůz a tvoří clonu před zadními pneumatikami. Proudění vzduchu pod vozem navíc usměrňují malé spoilery a kryty.

„U elektromobilů k dobré aerodynamice významněji přispívají kola, a proto jsme se na ně i u modelu ID.7 obzvlášť zaměřili,“ říká Lansmann. „U designu kol jde především o aerodynamiku, kterou jsme museli sladit s požadavkem na chlazení brzd,“ vysvětluje odborník. „Výsledkem jsou více uzavřená kola, která jsou díky tomu mimořádně aerodynamická.“

Simulace proudění byla využita i při navrhování kontur pneumatik. To možnilo optimalizovat varianty s horšími aerodynamickými vlastnostmi již v průběhu koncepční fáze. V komplexním procesu vývoje aerodynamiky byly zohledněny také další oblasti. Mezi ně patří funkční otvory na přídi, které přivádějí například vzduch k chladičům v přední části vozu.

V modelu ID.7 je proudění vzduchu aktivně regulováno žaluziemi před chladiči, což snižuje aerodynamický odpor vzduchu. Elektricky ovládané žaluzie se otvírají až v okamžiku, kdy je nezbytné cílené chlazení agregátů a akumulátorové baterie. Aerodynamickou účinnost v oblasti zádě zvyšují ideálně tvarované dveře zavazadlového prostoru společně s designem difuzoru a bočními oddělovacími hranami.

Z počítače do aerodynamického tunelu

Zpočátku převažují počítačové simulace. „V prvním roce vývoje pracujeme pouze virtuálně, s aktualizacemi přibližně každé dva týdny,“ říká Lansmann. Tým designérů k tomu poskytuje data CAD (Computer-Aided Design = konstruování s podporou výpočetní techniky). Několik tisíc procesorů z nich vypočte hodnoty proudění, mimo jiné i pro četné detaily, například hladce zapuštěné kliky dveří nebo aerodynamicky tvarovaná vnější zpětná zrcátka modelu ID.7.

„Do aerodynamického tunelu jdeme až v okamžiku, kdy má design již stabilní podobu. To může být jeden a půl roku od zahájení vývoje,“ říká odborník. Tým značky Volkswagen používal v aerodynamickém tunelu hliněné modely elektromobilu ID.7 v originální velikosti. Nové poznatky – například změny na zádi a odtokových hranách – byly na modelu realizovány frézováním s přesností na milimetr.

S pomocí prototypových dílů z 3D tiskárny otestoval tým Stephana Lansmanna řadu variant – týkalo se to například aerodynamicky tvarovaných vnějších zpětných zrcátek. U modelu ID.7 jim tento proces umožnil optimalizovat horní a spodní části krytu zrcátka a patu zrcátka, aby byl zaručen nízký aerodynamický odpor spolu s vynikajícími
akustickými vlastnostmi.

Výsledkem detailní práce je součinitel aerodynamického odporu vzduchu cx = 0,23, což je nejnižší hodnota v rámci celé rodiny modelů Volkswagen ID.

(1) ID.7 – studie ve stavu blízkém sériově vyráběnému modelu. Vozidlo se zatím neprodává
(2) V závislosti na velikosti akumulátorové baterie dosahuje předběžný údaj dojezdu podle metodiky WLTP až 700 kilometrů. Údaje dojezdu podle metodiky WLTP pro sériově vyráběné vozy se mohou lišit v závislosti na výbavě. Skutečný dojezd v praktickém provozu závisí mj. na jízdním stylu, rychlosti jízdy, používání komfortních/vedlejších spotřebičů, venkovní teplotě, počtu cestujících/zatížení vozu zavazadly, topografii a procesu stárnutí a opotřebení akumulátorových článků.

Zdroj: Volkswagen, Porsche Česká republika