Az ID.7 légellenállása

Kifinomult aerodinamika a nagy hatótáv és a magasfokú gazdaságosság szolgálatában

Az ID.7 a Volkswagen első felső-középkategóriájú elektromos modellje. Akár 700 kilométer (WLTP) hatótávjával a Volkswagen új limuzinja a gazdaságosság valóságos bajnoka. A hajtásrendszerek új generációja mellett kifinomult aerodinamikai tulajdonságai is nagyban hozzájárulnak az ID.7 tekintélyes hatótávjához. Áramvonalas alapformája, alacsony, mindössze 0,23-os légellenállási együtthatója (cw) és a 2,46 négyzetméteres homlokfelülete a formatervezés és a műszaki fejlesztés szoros és harmonikus együttműködésének eredménye.

Az olyan limuzinok, mint az ID.7 esetében a légellenállási együttható (c_w) mintegy 50 százalékban a karosszéria alakjától függ. Emellett a keréktárcsák és a gumiabroncsok körülbelül 30 százalékban, a jármű aljának kialakítása 10 százalékban, míg a különböző – például levegőt az autó elejének hűtőihez vezető – funkciónyílások szintén 10 százalékban határozzák meg a c_w-érték alakulását. Az új ID.7 az eddigi legáramvonalasabb ID.-modellként érkezik, ami mindjárt az első pillantásra érzékelhető a csaknem öt méter hosszú autó sziluettjén. Amint Daniel Scharfschwerdt, a Volkswagen formatervezője kifejtette: „Az ID.7 olyan aerodinamikus kialakítást kapott fejlesztése során, mint szinte egyetlen más modell sem, ami alacsony orrán, a motorházfedél felé kiformált folytonos átmeneten és tempós hatást keltő szélvédőjén is jól látható. A kupékat idéző tetőív és a hátrafelé keskenyedő hátsó rész szintén az ideális aerodinamika jegyében született.”

Már a termékfejlesztés korai szakaszában intenzíven finomították a külső részleteket, akárcsak az autó aljának, kerekeinek és egyéb idomainak formáit. Az optimális eredmény feltétele pedig a műszaki fejlesztők és a formatervezők közötti szoros kommunikáció. Stephan Lansmann, az ID.7 aerodinamikai projektmérnöke kiemelte: „Olyan iterációs folyamattal keressük az optimumot, amely során újra és újra találkozik a műszaki fejlesztés és a formatervezés. Sok-sok apró lépésről van szó, amelyek a végén hasznosnak bizonyulnak. Ennek során számítógépes áramlástani szimulációk és szélcsatorna-tesztek sokasága egészíti ki egymást.”

Az ID.7 aerodinamikai erényei
Az ID.7 alja szinte teljes egészében burkolt, emellett új fejlesztésű első keréklégterelők vezetik el csupán minimális örvényléssel a levegőt a jármű alatt, illetve a kerekek mentén. Az első lökhárító szélső légcsatornái (Air Curtain) a levegő hatékonyabb áramlását segítik az autó eleje körül, a kiszélesedő oldalsó küszöbborítások pedig megakadályozzák a beáramlást az autó alja felé, illetve leárnyékolják a hátsó kerekeket a rájuk áramló levegő elől. A jármű alján kisméretű légterelők és különböző burkolati elemek irányítják a levegő áramlását.

„Az elektromos járműveken a kerekek nagyobb mértékben járulhatnak hozzá a kedvező aerodinamikai tulajdonságokhoz, így az ID.7 esetében is kiemelt figyelemben részesültek” – hangsúlyozta Lansmann. – „A keréktárcsák tervezésekor mindenekelőtt az aerodinamika állt a középpontban, amit a fékek megfelelő hűtésével is össze kellett hangolnunk” – magyarázta a szakember. „Az eredmény zártabb formavilágú, így különösen kedvező aerodinamika jellemezte keréktárcsa.” A gumiabroncsok kontúrjainak tervezésekor is alkalmaztak áramlástani szimulációkat, így már a koncepciófázisban optimalizálhatták a gyengébb aerodinamikai tulajdonságokkal rendelkező változatokat.

Mindezeken túl a jármű további részeit is figyelembe vették a teljeskörű aerodinamikai fejlesztési folyamat során. Ide tartoznak például az első funkciónyílások, amelyeken keresztül az autó elejében elhelyezett hűtőkhöz áramlik a levegő. Az ID.7 esetében a légellenállás további mérséklése érdekében a hűtő rolója szabályozza aktívan a légáramlásokat. Az elektromos működtetésű roló csak akkor nyílik, ha az erőforrás-komponensek és az akkumulátor célzott hűtést igényelnek. Az autó hátulján az ideálisan megformált csomagtérajtó, a diffúzor kialakítása és az oldalsó légterelőperemek gondoskodnak még hatékonyabb aerodinamikai tulajdonságokról.

A számítógéptől a szélcsatornáig
A hangsúly kezdetben a számítógépes szimulációkon van. „A fejlesztés első évében csak virtuálisan zajlik a munka, nagyjából kéthetente frissítve” – számolt be Lansmann. A formatervezőcsapat CAD-adatokat (Computer-Aided Design; számítógép-támogatású tervezés) gyűjt, amelyekből több ezer processzor számítja ki a légáramlási értékeket, többek között számos olyan részletre is, mint például az ID.7 süllyesztett ajtókilincsei vagy külső visszapillantó tükreinek aerodinamikailag kiformált házai. „Csak akkor megyünk a szélcsatornába, ha már rögzítettük a formatervet, ami a fejlesztés kezdetétől számítva bő másfél évig is eltarthat” – tette hozzá a szakember.

A szélcsatornában az ID.7 életnagyságú agyagmodelljeit használta a Volkswagen csapata. A fejlesztéseket itt milliméter-pontossággal, marógéppel dolgozzák ki a modell felületén, például a far formái vagy épp az áramlások leválását optimalizáló légterelő élek kialakításakor. Stephan Lansmann csapata 3D-nyomtatóval készült prototípus-alkatrészek segítségével tesztelt számos különböző változatot, például a külső visszapillantó tükrök házaira. Az ID.7 esetében végül így alakították ki a mérsékelt légellenállás és a kiemelkedő akusztikai tulajdonságok jegyében a tükörházak tövét, illetve felső és alsó héjidomát. A részletekre kiterjedő munka eredménye 0,23-os c_w-érték, ami a teljes Volkswagen ID.-család legjobb légellenállási együtthatója.