تشریح سیستم Efficient Dynamics در بی ام و

[بهداد]

تشریح سیستم Efficient Dynamics در بی ام و
دنیای امروزه دنیایی است که بر پایه الکترونیک جلو می‌رود، هر چند برخی از برندهای خیلی غول این گفته را نقض می‌کنند. ما نمی‌خواهیم به درست یا نادرست بودن این گفته بپردازیم ما فقط می‌خواهیم به کاری که BMW در این راستا انجام داده بپردازیم و بحث کنیم.

چه باور داشته باشید چه نداشته باشید، خودروهای الکتریکی یک مسئله جدید برای کمپانی BMW نیست. آنها اولین خودروی الکتریکی خود را در سال 1972 تولید کردند و در بازی‌های المپیک مونیخ هم رونمایی کردند. مدل BMW 1602 تنها 350 کیلوگرم فقط وزن باتری‌ها بود و توانایی طی مسافت 60 کیلومتر با نیروی الکتریکی باتری بود.
در طی گذران سال‌ها خودروهای دیگر الکتریکی از این شرکت بیرون آمد که می توان به مدل‌های BMW LS Electric(1975)، BMW 325iX (1987)، BMW E1 and E2(1991)، Mini E(2008) و BMW ActiveE(2010) اشاره کرد. هم اکنون هم مدل‌های i3 و i8 در سال 2013 از این کمپانی عرضه شده‌اند. این دو خودرو در واقع نتیجه تحقیق و توسعه نزدیک به 40 ساله BMW است.
اما الکترونیکی بودن مدل i3 تنها نیمی از ماجرا است. این خودرو از ماژول‌های Life و Drive که مختص خود کمپانی BMW است ساخته شده است. تمام این مزیت‌ها زمانی ارزشمند خواهد بود که انرژی‌های اتلافی در خودرو به حداقل برسد. در اینجا قوانین "دینامیکی کارآمد" جلوه می‌کند. این سیستم جدید BMW در نوع خودش نوآوری در صنعت خودرو سازی محسوب می‌شود که اکثر کمپانی‌ها به دنبال آن هستند. این تکنولوژی در زمینه کاهش مصرف سوخت کار می‌کند، موضوعی که اکثر کمپانی‌ها از خیلی وقت پیش دنبال آن بودند. و مدل BMW 303 جزء پیشگامان این طرح بزرگ کمپانی BMW است. این مدل از BMW دارای شاسی خاصی است که عضوهای لوله‌ای شکل در طرفین و فولادهای قوطی جهت استفاده در عضوهای طولی خودرو ساخته شده است. تمام این تغییرات صورت گرفته تنها به خاطر کم کردن وزن خودرو است تا هم مصرف سوخت بهینه شود و هم خودرو از لحاظ آیرودینامیکی وضعیت مناسب‌تری داشته باشد.

همین نوآوری کم کم روی بقیه مدل‌های این شرکت پیاده سازی شد. مدل 502 می‌تواند گواهی بر ادامه فعالیت این خودرو ساز باشد. در این مدل اخیر از نوآوری‌هایی جدیدتر از مدل قبلی استفاده کرد و در تمام موتور از آلیاژهای سبک وزن استفاده شد. در واقع مدل i3 مسیر را برای خودروهای دیگر جهت استفاده از فیبر کربن در خودرو هموار کرد. مدل BMW M3 CSL اولین خودروی در تاریخ این کمپانی است که از فیبر کربن به این وسعت استفاده کرده است.
تمام این اقدامات که شامل کم کردن وزن و الکتریکی کردن خودرو است، در برنامه "دینامیک کارآمد" (EfficientDynamics) شرکت BMW قرار دارد. این مفهوم به یک تکنولوژی خاص اشاره نمی‌کند بلکه به مجموعه اقداماتی اطلاق می‌شود که هدف آن بهینه کردن مصرف سوخت خودروهای BMW است. برخی از این اقدامات روی خود خودرو به طور پیش فرض قرار داده شده است مانند تنفس کننده هوا (شکاف روی سپر جلو که باعث کاهش ضریب درگ می‌شود). البته برخی دیگر از این اقدامات مشمول پرداخت هزینه اضافی مانند خاموش روشن کردن خودرو به طور اتوماتیک می‌شود.
هر چند با گذشت زمان خیلی از ویژگی‌های خاص که مشمول پرداخت هزینه اضافی است به طور پیش فرض بر روی خودرو قرار دارد. در کنار تمام این تمهیدات که شامل سبک کردن وزن کلی خودرو و بهبود وضعیت آئرودینامیک آن، کمپانی BMW سعی در افزایش کارایی موتور خود است تا سوخت را بهینه مصرف نماید. این فرآیند نزدیک به 10 سال پیش شروع شد که نام آن VANOS نام گذاری شد. سیستمی است که زمان بندی سوپاپ‌ها را با توجه به نیاز خودرو تنظیم می‌کند. هدف این سیستم بهینه‌تر سوخت با زمان بندی متغیر سوپاپ‌ها است. سال‌های متمادی این سیستم بر روی خودروهای BMW سوار بود ولی امروزه بیشتر از همه بحث توربو یا TwinPower در میان است. این سیستم ترکیبی از تزریق مستقیم سوخت و سوخت رسانی سنتی است که هوای ورودی را به با توجه به سیستم VANOS تنظیم می‌کند.

تکنولوژی توربو TwinPower در اکثر خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرد، حتی در مدل‌های 3 سیلندر 1.5 لیتری. این خانواده جدید از موتورها بر پایه بهینه کردن بلوک سیلندر از طریق ترمودینامیکی است. این بهینه سازی نتیجه کارکرد پیوسته و آرام موتور و در نهایت رانندگی لذت بخش با آن است.

پس از سال‌ها تحقیق توسط مهندسان BMW به این نتیجه رسیدند که موتورهایی که حجم هر سیلندر نیم لیتر باشد یک تعادل بهینه‌ای میان ارتعاشات و کارایی موتور و اصطکاک به وجود می‌آورند.
یکی دیگر از نوآوری های BMW که زیر سایه دینامیک کارآمد است استفاده از اسپویلر (Spoiler) در عقب خودرو است. این محصول در سرعت‌های بالا نزدیک به 2 درصد ضریب درگ را کاهش می‌دهد که در نهایت منجر به کاهش مصرف سوخت به طور کلی در خودرو می‌شود.

زمانی که از آیرودینامیک سخن به میان می‌آید باید از تنفس کننده‌های جلوی خودرو هم صحبت شود. کاری که در اصل این تنفس کننده‌ها انجام می‌دهند این است که در سرعت‌های پایین دریچه هوای ورودی از سپر بسته می‌شود تا اینکه موتور به دمای بهینه خودش به راحتی برسد و همچنین ضریب درگ را بهبود بخشد. به محض افزایش سرعت، این دریچه‌ها به آرامی باز می‌شوند تا موتور در دمای ایده آل قرار بگیرد.
یکی از ارکان اصلی دینامیک کارآمد BMW کاهش وزن خودرو است. اخیراً کمپانی BMW متهم به افزایش وزن خودرو شده بود که باعث می‌شد لذت رانندگی برای راننده کمتر شود. برای سری 5 خودروهای BMW این گفته درست می‌باشد که وزن 1800 کیلوگرمی این سری از خودروها به معنای مصرف بیشتر سوخت است. برای حل این مشکل این خودروساز از کربن تقویت شده به وسیله پلیمر در خودرو استفاده کرد و BMW i3 را معرفی کرد. به لطف تحقیقات عمده BMW این ماده مقاومتی برابر با فولاد دارد ولی وزن آن 50 درصد کمتر از آن است.

استفاده از فیبرهای کربن تنها مواد مورد استفاده در پروژه دینامیک کارآمد نیست بلکه دیگر مواد مانند منگنز، پلاستیک‌های سبک و حتی شیشه‌های gorilla استفاده می‌شود شیشه‌های gorilla یک نوع خیلی خاص از شیشه‌ها هستند که وزن فوق العاده کمی دارند و دارای خاصیت جذب نویز بیشتر و در نتیجه کاهش نویز در سیستم است.