BMW i8 Concept – Komplexní přístup

BMW i8 je kupé s pohonem všech kol, hybridní soustavou Plug-In, kompozitovou karoserií a připojením k internetu. Je to sportovní vůz budoucnosti?

Postupně se do výroby dostává sportovní automobil, odvozený a inspirovaný sérií koncepčních vozů, kterou začala v roce 2009 studie Vision Efficient-Dynamics. Přibližně půl roku před tím, než se spustí sériová produkce BMW i8, jsme v testovacím centru BMW v jihofrancouzském Miramas usedli za volant po mechanické stránce již hotového prototypu a strávili na dráze půl hodiny. BMW i8 je hybridní sportovní kupé 2+2 velmi pokrokové konstrukce.

Podobně jako elektrický BMW i3 má také další typ z divize BMW i prostor pro posádku vyroben z uhlíkových kompozitů. Jejich výrobu automobilka zajišťuje vlastními silami od produkce samotných uhlíkových vláken až po lepení nosné struktury. V některých fázích vytvořila společný podnik se specializovanou firmou SGL Group, v níž má 15% podíl. Zatímco výroba uhlíkových vláken probíhá v nově postavené továrně v americkém Moses Lake (veškerá energie pro tuto továrnu je vyrobena místní vodní elektrárnou), samotné prepregy, tedy seřazená a pro výrobu konkrétního dílu připravená vlákna, vznikají v německém Wackersdorfu.

Odtud putují do továren v Lanshutu a Lipsku, kde se tepelně vytvrzují finální kompozitové díly. BMW je nyní jedinou automobilkou, schopnou komponenty z tohoto materiálu, jenž je o polovinu lehčí než ocel, vyrábět velkosériově. Na kompozitovou nosnou strukturu navazují vpředu i vzadu rámy z hliníkových profilů, nesoucí pohonné jednotky a zavěšení kol. Akumulátor Li-Ion je uložen ve vysokém středovém tunelu mezi sedadly, což je výhodné jak z důvodu bezpečnosti, tak optimálního rozložení hmotnosti. Není bez zajímavosti, že právě BMW i8 má nejnižší polohu těžiště ze všech současných vozů BMW, a to asi 450 mm nad vozovkou. Při vývoji byl kladen značný důraz na lehkou stavbu. Pohotovostní hmotnost se zastavila na úrovni 1490 kilogramů a je důsledkem nejen nosné struktury z uhlíkových kompozitů, ale také dalších opatření.

Doslova po gramech se hmotnost spořila integrací různých funkcí do společných celků. Zajímavostí jsou vedení ventilačního systému vyrobená z pěny, případně okno oddělující prostor posádky od místa pro zavazadla, chemicky tvrzené sklo s izolační vrstvou, kterou poprvé pro automobilový průmysl dodala společnost Gorilla Glass, známá skly zejména pro mobilní telefony. Velmi lehká jsou kovaná kola 20“ (každé váží zhruba 10 kg), jež mají aerodynamický tvar a obouvají nezvykle úzké pneumatiky, vpředu s šířkou 195 a vzadu 215 mm. Hlavním zdrojem síly hybridního systému je nově vyvinutý přeplňovaný zážehový tříválec 1499 cm³ s přímým vstřikováním a plně variabilním rozvodem Valvetronic, který se bude v různých výkonových verzích dodávat i do dalších vozů BMW a Mini. V kupé i8 je naladěn na 170 kW (231 k), což představuje rekordní měrný výkon 113 kW/l (154 k/l) ze všech sériově vyráběných motorů BMW.

Tříválec pohání výhradně kola zadní nápravy, na příčně uložený motor navazuje z levé strany šestistupňová samočinná převodovka. Z pravé strany se řemenem pohání malý elektromotor/generátor s výkonem 10 kW (14 k) a točivým momentem 100 N.m, jenž nezávisle na hlavním elektromotoru dobíjí akumulátor, a tím podle provozní situace napomáhá největší účinnosti. Slouží také jako spouštěč a pro zkrácení reakcí motoru na sešlápnutí plynového pedálu. Tato zajímavá asistence však není snadno přenositelná do běžných vozů, neboť pracuje s napětím 32 V. Další funkcí elektromotoru 10 kW je příspěvek eliminaci rázů, vznikajících při řazení. Praxe ukazuje, že se mu to daří velmi dobře, řazení jsou téměř neznatelná, což ale paradoxně při sportovní jízdě poněkud zhoršuje podvědomý přehled o využívaném převodovém stupni.

Kupé i8 vystačí se šestistupňovou převodovkou místo dnes užívané osmistupňové pro standardní vozy BMW, a to z několika důvodů. Jedním z nich je skutečnost, že zásluhou charakteristiky druhého elektromotoru, umístěného mezi předními koly, není potřeba tak velký rozsah převodových poměrů jako u vozidel se spalovacím motorem. Právě elektromotor s maximem točivého momentu od nulových otáček automobil rozjede a nízké převodové stupně mohou být delší. Dalším důvodem je menší hmotnost převodovky, a také její zástavbová délka. Díky ní a pouze trojici válců může být hnací ústrojí uloženo napříč. Vpředu umístěný trakční elektromotor 96 kW (131 k) je z vlastního vývoje, je stejný jako v BMW i3, ale má snížený výkon; je tzv. hybridní konstrukce.

Má specificky uspořádané permanentní magnety, takže při jeho provozu vzniká podobné dodatečné magnetické pole jako u reluktančních elektromotorů, jež zajišťuje stabilní a kontrolovatelné chování motoru i ve vysokých otáčkách. Elektromotor tvoří jeden blok s diferenciálem a také dvoustupňovou mechanickou, avšak automaticky řadící převodovkou. Větší převod se používá pro čistě elektrický pohon, který se volí tlačítkem eDrive do rychlosti 120 km/h; v elektrickém režimu vůz ujede asi 35 kilometrů. Ve standardním hybridním režimu, nastaveném po zapnutí, je zařazen delší převod a vůz využívá aktivní pohon všech kol (vzadu hybridní jednotka, vpředu jen elektromotor), přičemž vše s důrazem na maximální celkovou účinnost a odpovídající jízdní dynamiku řídí vyspělá elektronika. Na předních sedadlech se sedí nízko, interiér působí velmi moderně a evokuje styl exteriéru s různě řešenými tzv. vrstvami, jinak se drží osvědčeného přístupu BMW se středovým velkým displejem a ovládacím rozhraním iDrive.

Přístroje tvoří výhradně barevné displeje, jež mění grafiku podle zvoleného jízdního režimu. Při rozjezdu ve standardním nastavení Comfort vůz zaujme intenzivním, ale nijak agresivním zátahem. Společná síla obou zdrojů dokáže vytvořit dojem značné výkonové rezervy, zaujme velmi jemné sladění soustavy a jízda takřka bez rázů. Řízení je i při sportovnějším stylu jízdy přesné, automobil osloví ochotou měnit směr jízdy a též celkovou vyvážeností. Ve sportovním režimu, který udržuje akumulátor na vyšším stupni nabití, se zvýší tuhost tlumičů a omezí se asistence posilovače řízení; odezva hnací soustavy je agresivnější a více využívá rychlých reakcí předního elektromotoru. Někdy se zdálo, že možná až příliš, byli jsme však ujištěni, že právě na tyto aspekty se soustředí závěrečné fáze ladění a testování, které budou probíhat posledních šest měsíců před uvedením na trh. Při skutečně sportovním stylu jízdy se dříve, než by řidič očekával, projevily relativně úzké pneumatiky a jejich zaměření na minimalizaci valivého odporu.

Vyzkoušeli jsme i jízdu na čistě elektrický pohon, v tomto režimu jde o první BMW s předním pohonem, dynamika je však nastavena tak, že vůz v běžném provozu v žádném případě nelze nazvat jeho brzdou. Celkově se ukázalo, že BMW i8 není tak dravým vozem, jak napovídá jeho futuristický design. Výrobce hovoří o sportovním automobilu budoucnosti. První zkušenosti za volantem prototypu ukázaly, že je to vůz, který se velmi účinně přizpůsobí každé jízdní situaci a chová se v ní maximálně efektivně. V reálných podmínkách může jezdit buď -čistě elektricky, anebo v hybridním režimu za přibližně 7 až 9 l/100 km (podle údajů výrobce). Když se však objeví příhodná silnice, dokáže poskytnout i velmi dynamické sve-zení s jistotou pohonu všech kol. 

Technické údaje

MOTOR – hybridní soustava BMW eDrive Plug-In; a) kapalinou chlazený zážehový tříválec, přeplňovaný výfukovým turbodmychadlem, uložený napříč před zadní nápravou a pohánějící zadní kola; DOHC 4V, proměnné časování a variabilní zdvih sacích ventilů; přímé vstřikování benzinu, EU6; 1499 cm³; 170 kW (231 k) a 320 N.m, otáčky neuvedeny; přídavný elektromotor (spouštěč)/generátor 10 kW (14 k); b) synchronní elektromotor, uložený vpředu a pohánějící přední kola; 96 kW (131 k) a 250 N.m; c) akumulátor Li-Ion. Celkový výkon sou-stavy 266 kW (362 k), celkový točivý moment 570 N.m.

PŘEVODNÉ ÚSTROJÍ – a) šestistupňová samočinná převodovka; b) dvoustupňová mechanická převodovka s automatizovaným ovládáním. Elektronicky řízený pohon všech kol. 

PODVOZEK – samonosná konstrukce z uhlíkových kompozitů, plastové díly karoserie; hliníkové pomocné rámy pro zavěšení kol a uložení motorů; všechna kola nezávisle zavěšena, vpředu hliníková dvojitá příčná ramena, vzadu hliníkové pětiprvkové závěsy; odpružení vinutými pružinami a teleskopickými aktivními tlumiči, příčné zkrutné stabilizátory; kotoučové brzdy s vnitřním chlazením, ABS/EBD, DSC (DTC/CBC/DBC); hřebenové řízení s elektrickým posilovačem; aerodynamicky optimalizovaná kola z lehké slitiny, pneumatiky vpředu 195/50 R 20, vzadu 215/45 R 20.

ROZMĚRY A HMOTNOSTI – rozvor náprav 2800 mm; d/š/v 4689/1942/1293 mm; součinitel odporu vzduchu c_x = 0,26; pohotovostní hmotnost 1490 kg.

PROVOZNÍ VLASTNOSTI (údaje výrobce) – největší rychlost 250 km/h (EV: 120 km/h); zrychlení 0 – 100 km/h za 4,5 s, zrychlení 80 – 120 km/h za 4,5 s; spotřeba paliva EU kombinace 2,5 l/100 km; emise CO₂ 59 g/km; dojezd EV 35 km.

Převzato z časopisu

Fotogalerie