Mercedes-Benz Vision EQXX – Větrný zázrak. Pohled do útrob.

Mercedes-Benz představil konceční vůz Vision EQXX zaměřený na maximální hospodárnost. S akumulátorem o kapacitě více než 100 kWh, který je o polovinu méně objemný než v sériovém modelu EQS dokáže ujet až 1000 km. Jde o výsledek kombinace špičkové aerodynamiky (Cx = 0,17), nízké hmotnosti a také mimořádné efektivity elektromotoru o výkonu 150 kW (204 k) pohánějícího zadní kola. Přinášíme bližší pohled na jeho techniku zásluhou rozhovorů přímo s vývojovými inženýry automobilky Mercedes-Benz.

Vývoj automobilu je neustálý boj s odpory různého druhu. Od rychlosti přibližně 100 km/h představuje největší z nich vzduch. Jeho odpor narůstá se čtvercem rychlosti: ­například Volkswagen Golf VII potřebuje při rychlosti 100 km/h k překonání odporu vzduchu jen 7,6 kW. Při rychlosti 200 km/h je to ale už kolem 61 kW.

A to by samo o sobě bez dalších jízdních odporů vyčerpalo akumulátor kompaktního elektromobilu, jakým je ID.4, během jedné hodiny, respektive po 200 ujetých kilometrech. Mercedes-Benz proto dal svému typu EQS akumulátor o kapacitě 108 kWh a především karoserii se součinitelem odporu vvzduchu jen cx = 20. To znamená, že EQS může podle WLTP ujet až 770 kilometrů.

770 kilometrů určitě není špatná hodnota, ale Ola Källenius si určitě myslel, že by to mohlo být lepší. Proto svým vývojářům řekl: „Ukažte, co umíte!“ Cílem byl silniční vůz pro cestování ve čtyřech s dojezdem 1000 km, ovšem bez prostého použití většího akumulátoru. Vždyť i ten v EQS váží 692 kg a zabírá celou podlahu vozu mezi nápravami. Spotřebu elektřiny je tedy třeba snížit na jednociferné hodnoty (pod 10 kWh/100 km) a zvýšit účinnost. Tím se vracíme na začátek.

Otázka tedy zní: jak se vyvíjí vůz s takovou celkovou efektivitou? Odpověď Teddyho Wolla a Stefana Lamma, šéfů oddělení ­aerodynamiky a pokročilého designu u Mercedesu, spočívá ve trialogu mezi ­kolegy z oblasti rozměrové koncepce, ­designu a aerodynamiky. Podle Wolla ­samotná fáze tvarování obvykle trvá zhruba rok, ale v případě koncepčního vozu Vision EQXX se s ní kolegové potýkali pouze šest měsíců.

Samozřejmě vždy „spravedlivě a konstruktivně“, říká Lamm. V určitém okamžiku se již rozměrová koncepce nemění, ale každý musí být ochoten ke kompromisu. „V rané fázi projektu jsme prezentovali hodnotu cx = 0,15 a bylo by možné i méně,“ říká Teddy Woll, jenž si se Stefanem Lammem trochu protiřečí. Na vůz by se nemělo koukat pouze přes hodnotu cx = 0,15, shodují se aerodynamikové a konstruktéři. Lamm vetoval příliš úzkou a dlouhou záď, takže byla zapotřebí značná ochota ke kompromisům a dobré nápady ode všech. Výsledné debaty považuje Woll za vzrušující a plodné. U modelu EQXX proto můžeme očekávat aktivní prvky v zadní části. Vývojáři neprozrazují, zda je to tak extrémní jako u Mercedesu Concept IAA z roku 2015, což byla studie, která dokázala prodloužit svou záď ­o 39 centimetrů pomocí výsuvných panelů. U modelu EQXX bude použit výsuvný spoiler.

Oba vývojáři vzpomínají na intenzivní diskuse o zakrytých zadních kolech. „Nechtěli jsme vytvořit experimentální vozidlo, chtěli jsme, aby se více blížilo realitě. A z hlediska aerodynamiky optimální užší rozchod kol prostě nevypadal dobře,“ říká Lamm. A měl také negativní dopad na jízdní vlastnosti, dodává Woll: „Jízdní stabilita vychází ze zadní nápravy a nikdo kromě nás aerodynamiků ji nechce zužovat.“ Nakonec se podle něj podařilo najít řešení, které bylo aerodynamicky i esteticky uspokojivé – bez bočních panelů karoserie a s dostatečným rozchodem kol.

Pozornost věnovaná jízdní stabilitě by mohla naznačovat, že EQXX je určen k jízdám i vysokými rychlostmi, což ale stojí v protikladu s nejdůležitějším cílem, jímž byl dlouhý dojezd. Jak bylo popsáno na začátku, dvojnásobná rychlost (200 místo 100 km/h) v Golfu VII (hodnota c_x = 0,27) stojí za osminásobným zvýšením výkonu (61 kW) potřebného k překonání odporu vzduchu. U modelu EQS, který má lepší hodnotu cx, ale současně větší čelní plochu, je to 52 kW při rychlosti 200 km/h, přičemž při rychlosti 100 km/h by to bylo pouze 6,5 kW, tedy jasně jednociferná hodnota. V praxi však EQS celkově spotřebuje spíše 20 kWh na 100 km. EQXX jistě dosáhne lepší hodnoty c_x než EQS, ale pro estetickou přijatelnost bude vyšší než 0,15.

Samotná hodnota c_x = 0,17 pravděpodobně nebude nestačit ke snížení jízdních odporů a spotřeby na 10 kWh na 100 km. Plánovaná trvalá cestovní rychlost tedy bude pravděpodobně nižší než 100 km/h, maximální rychlost zřejmě nepřesáhne 130 km/h.

Jak lze ale jízdní odpory dále snížit? Aerodynamický odpor je dán čelní plochou a součinitelem odporu vzduchu, a také světlou výškou. Je jasné, že EQXX nemůže být SUV s vysokou stavbou. V podlaze je sice místo pro velký akumulátor, ale čtyřmístný vůz, který je dlouhý necelých pět metrů, musí šetřit i zde. Kapacita akumulátoru se bude pravděpodobně pohybovat v rozmezí kompaktních SUV, tedy pod 80 kWh, ale tak, aby bylo možné v praxi ujet 1000 km s jednocifernou spotřebou.

Celkový odpor vzduchu je také dán prouděním vzduchu uvnitř vozidla; otvory pro chladicí vzduch v přední části proto lze uzavřít. Pokud jsou otevřené, vzduch vystupuje z kapoty tak, že se začleňuje do proudění kolem sloupku A. Chlazené poháněcí ústrojí bude pravděpodobně také vpředu. Nejenže se tím ušetří vedení chladicího potrubí dozadu, ale díky dynamickému rozložení zatížení náprav je více zatížená přední náprava schopna také lépe rekuperovat. Avšak EQXX bude dojezd prodlužovat nejen při jízdě, ale také při stání. Zdá se totiž, že jeho zužující se střecha nese solární články.

Převzato z časopisu

Fotogalerie