Разработки BMW: Светло, тепло, уютно

ТОЧЕЧНЫЙ ОГОНЬ

Меня завели в абсолютно темную комнату. С трудом различил автомобиль. К чему напустили таинственности? К тому, что только в кромешной тьме можно оценить новую концепцию подсветки интерьера. Правильное освещение салона, по мнению баварцев, имеет громадное значение для эмоционального восприятия машины. В 1994 году БМВ 7-й серии одним из первых получил скрытую подсветку определенных участков интерьера, усиливающую представление о нем как об автомобиле высокого класса. Сейчас подобные эффекты не удивят и владельцев гораздо более простых авто.

Тему скрытой подсветки баварцы развивают. Новое направление назвали так: «правильный свет в правильное время». Допустим, машина получила сигнал о приближении хозяина. Тотчас зажигаются огоньки, подсвечивающие потолок и стойки кузова, – создается образ просторного, уютного автомобиля. Откроешь дверь – картина меняется: загораются подсветки сиденья, порога и панели двери. Стоит дверь изнутри захлопнуть, свет перемещается на руль и пространство вокруг панели приборов: пора заводить мотор. Начал движение – едва заметные лучи обрамляют водительское место, создавая ощущение надежного кокона... В БМВ считают, что в темное время полностью отключать рассеянную иллюминацию салона не следует. Свет, падающий на панель приборов, сглаживает обычно резкую границу между светом и тенью – и водитель быстрее адаптируется к условиям езды в темноте, его меньше ослепляют фары встречного транспорта...

Точечная подсветка определенных частей интерьера способна кардинально изменить восприятие автомобиля.

Описанная концепция – лишь первый шажок к формированию совершенно нового ощущения машины. А баварские инженеры уже задумываются о создании атмосферы в салоне, соответствующей различным условиям езды – по автобанам, обычным дорогам или в городе. Больше того, хотели бы изменять освещение и в зависимости от времени суток, времени года и даже настроения водителя.

Пока это прототип, но он уже способен обволакивать человеческое тело с любыми особенностями строения.

СИДИТЕ СМИРНО!

Автомобильное кресло, казалось бы, уже доведено до совершенства. В наиболее сложных конструкциях встроенная вентиляция, массажная установка, до 18 электромоторов, обеспечивающих всевозможные регулировки для формирования удобной посадки человека за рулем... Весят такие сиденья под 40 кг, а четыре пассажирских «трона» – значительная часть общей массы автомобиля. В БМВ решили действовать кардинально – создать принципиально новые кресла: облегченные, но не уступающие традиционным по уровню комфорта и безопасности.

Чем интенсивнее ускорение, тем плотнее бионическое сиденье обнимает водителя.

Первый пример – так называемое бионическое сиденье. Принцип подсмотрели у рыбьих плавников: «спинной хребет» кресла состоит из двух гибких пластин, соединенных подвижными перемычками, при нажиме на пластины они огибают точку приложения силы. Под нагрузкой спинка плавно изгибается, возникает практически самый плотный контакт с позвоночником по всей его длине. И подголовник всегда максимально приближен к затылку. Что этим достигается? Чем быстрее ускоряется автомобиль, тем крепче, теснее «объятия» кресла и пассажира. Постоянный контакт тела с подвижной частью сиденья улучшает кровообращение в мышцах спины, иначе говоря, проводится их массаж. Боковая поддержка у бионического кресла – только в самых ответственных местах: в области плеч и поясницы. А значит, происходит естественная вентиляция спины. Потому седок не столь интенсивно потеет, как в традиционном кресле. За счет особенностей конструкции водительского сиденья удобно и задним пассажирам – просторно их ногам. И едва ли не главный результат – масса биосидений меньше, чем у традиционных, на 20%.

Надувной матрас для надежной и бережной транспортировки раненых дал толчок к созданию так называемой пространственной комфортной оболочки.

Другая любопытная разработка – так называемая пространственная комфортная оболочка. Ее концепцию конструкторы переняли у надувных спасательных матрасов для транспортировки людей с серьезными травмами. Это кресло анатомической формы, состоящее из множества воздушных камер. Когда водитель усаживается, под тяжестью его веса воздух из сиденья частично стравливается, а затем камеры, расположенные по контуру тела, надуваются – и седок устойчиво фиксируется на рабочем месте. В будущем управление клапанами пневмоподушек поручат электронике – ей доверят регулировать давление в каждом элементе в зависимости от продольных (при разгонеторможении) и поперечных (в поворотах) ускорений, угла поворота руля, скорости. В такой конструкции просто обеспечить и функцию встроенного массажа, легко корректировать положение поясничной и боковой поддержек. Таким образом, благодаря пневматике отпадает надобность во множестве электроприводов, отчего, по предварительным прикидкам, масса кресла снижается вдвое.

ВАРЕЖКА ДЛЯ МОТОРА

Тепло – и друг, и враг двигателей внутреннего сгорания. В прежние времена конструкторы боролись с перегревом мотора, а теперь все силы бросили на то, чтобы полезно использовать так называемую паразитную тепловую энергию – она образуется при работе мотора, но не участвует напрямую в движении автомобиля. А ее доля даже в самых совершенных агрегатах составляет не меньше двух третей суммарного объема энергии, полученной при сжигании топлива.

Силовые агрегаты в «термосе» появятся на серийных БМВ в ближайшие несколько лет.

Использовать паразитное тепло можно несколькими способами. Наиболее простой – заключить двигатель в термоизолирующую капсулу, долго сохраняющую температуру. А раз двигатель медленнее остывает, то потребуется меньше времени и топлива на последующий прогрев. Результат «пеленания» – после 12 часов стоянки мотор охлаждается всего до 40ºС, а ведь каждый нерастраченный градус температуры дает экономию топлива в 0,2%. И потом, двигатель в капсуле вряд ли перегреется. Разработчики использовали в эксперименте кроссовер БМВ-Х5: перед радиатором установили активные жалюзи, открывающие путь воздуху при движении, но надежно прикрывающие переднюю часть моторного отсека на стоянке.

Другие технологии использования паразитного тепла не менее любопытны и эффективны. Всем известно, как долго прогреваются дизельные двигатели, потому-то в систему отопления салона некоторые производители встраивают электрический нагреватель. Баварцы нашли альтернативу – установили теплообменник, отбирающий тепло у выхлопной системы. И это принесло экономию в пределах 1 л топлива на 100 км пробега. Теплообменники можно использовать и в автомобилях с бензиновым мотором, скажем, для разогрева масла в коробке передач.

Сейчас в Центре перспективных разработок БМВ пытаются создать термогенератор, вырабатывающий электричество непосредственно из тепла. Устройство использует эффект Зеебека: в замкнутой цепи, состоящей из разнородных проводников, возникает электродвижущая сила, если в местах контактов поддерживаются разные температуры. В данном случае в роли горячего элемента выступает выпускная система, холодного – охлаждающий контур рециркуляции выхлопных газов. Мощность элегантно встроенной в двигатель «электростанции» уже сейчас составляет 250 Вт – это половина того, что требуется седану 5-й серии в повседневной эксплуатации. В компании планируют поставлять на конвейер такие системы в ближайшие годы.

Пока мощность термогенераторов, объединенных с выпускной системой (продолговатая коробка на левом фото), составляет 250 Вт. Через несколько лет, когда их встроят в нейтрализаторы (правый снимок), отдача возрастет вчетверо.

В более далеком будущем появятся термогенераторы, встроенные в каталитический нейтрализатор системы выпуска. Нам показали один такой образец. Вначале, отбирая энергию от аккумулятора, он разогревает соты до эффективной температуры и благодаря этому снижает объем вредных выбросов холодного мотора. А как только двигатель выйдет на рабочий режим, начинает преобразовывать тепло в электроэнергию.