Поговорим о БМВ

БМВ Z серии

В 1991 BMW представил компактный электромобиль Е1 - урожденный Z11. Два года спустя на автосалоне в Женеве красовался Z13. Экспонат с тремя сиденьями ошеломлял рулем в середине автомобиля и производил впечатление благодаря своей в высшей степени динамичной корме.
В 1995 г. возник Z21, продемонстрированный на автосалоне в Токио, который иначе называют "Just 4/2". Только для двоих - так специалисты фирмы рекомендуют трактовать название этого необычного транспортного средства - гибрид легкового автомобиля и мотоцикла - можно сказать "мотоцикл эндуро на четырех колесах". Водитель чувствует себя, как в одноместном автомобиле "Формулы-1". С точки зрения BMW автомобиль доставляет удовольствие от вождения в бескомпромиссной форме, так сказать, экологически чистый продукт. Никакой защиты от природных явлений не предусмотрено: ни крыши, ни даже ветрового стекла. Комфорта - минимум, зато острые ощущения обеспечены: масса машины (550 кг) крайне мала, за спиной водителя поперечно установлен 4-цилиндровый мотоциклетный мотор от BMW К1100. Четыре клапана на цилиндр, распределенный впрыск при рабочем объеме 1,1 л - 100 л.с. "Сотня" за шесть секунд - серьезная заявка, максимальная скорость - достаточная (как было объявлено). A если добавить ветер в лицо и звук мотора, за секунды меняющийся от басовитого рокота до многократно усиленного жужжания растре воженного осиного гнезда - разве это не тот самый кайф, который не поймаешь за двойными стеклами и безупречной шумоизоляцией серийных автомобилей!
Если комфорт принесен в жертву острым ощущениям, то безопасность - превыше всего. Требования законодателей полностью удовлетворила пространственная рама из алюминиевых профилей, а в дополнение припасли пару подушек безопасности. Что касается дизайна, то здесь цель такова: функции каждого агрегата должны быть очевидны и понятны. Также из мюнхенской кузницы идей происходит Z14 - популярный нынче мотоцикл с крышей, известный под именем С1. Это абсолютно новая категория двухколесных машин с совершенно переосмысленным "кузовом". Она соответсвует требованиям, предъявляемым к безопасности маленького автомобиля, и представляет собой пример успешно завершенных "секретных разработок".
Конечно же не все разработки бюро увидели свет, но все они отличались смелыми и неординарными решениями - техническими и компоновочными, и в той или иной степени помогли сделать автомобили BMW лучше. Так, например, разработанная для Z1 подвеска на двойных поперечных рычагах, стала основой для подвески нынешней третьей серии (Е46).

Внедорожник Z серии

В свой 15-летний юбилей BMW Technik CmbH представила еще две разработки: внедорожный ростер Z18 и универсал Z22. Правда первому из них к 2000 году уже исполнилось 5 лет. Создав Z18, проектировщики впервые перенесли концепцию эндуро из сферы конструирования мотоциклов на автомобиль (ведь Z21 был создан несколько позже Z18). Отсюда возникло смешение дорожного и вседорожного - единственный в своем роде "внедорожный родстер" BMW Z18. Необычный автомобиль со стальным основанием и пластиковыми наружными панелями базировался на агрегатах тогда еще перспективного внедорожника BMW X5 и мог легко трансформироваться из открытого двухместного родстера в открытый или закрытый спортпикап. Однако, если судить по давности разработки, серийного продолжения проект Z18 не получит.
А вот второй... Стараниями компоновщиков однообъемник Z22 объединил колесную базу "семерки", длину "трешки", просторность салона и радиус разворота - "пятерки". О поистине революционных новациях в этом универсале (если быть точным - их 131) можно говорить бесконечно: все последние технологические и технические достижения собраны здесь воедино - управляемый голосом компьютер, видеокамеры вместо зеркал, дактилоскопический датчик вместо ключа зажигания...

Внешне автомобиль можно назвать и скучновато современным и футуристичным - с одной стороны, никаких радикально новых идей в дизайне нет (почти универсал 5-й серии), но довольно банальные элементы собраны в таком сочетании, как если бы машину проектировал инопланетянин, что абсолютно соответствует его концепции - он выглядит естественным и выразительным.

При этом сама конструкция кузова заслуживает определения "революционная". Он сочетает два принципа конструирования: во-первых, имеется жесткая горизонтальная рама из алюминиевых сплавов, к которой без всяких демпферов крепится подвеска. Эта рама обеспечивает точную геометрию, а следовательно, максимальное соблюдение расчетных параметров кинематики подвесок. Во-вторых, кузов сделан на пространственном силовом каркасе, который образуют две углепластиковые детали боковин: каждая из них весит всего 19 кг (примерно вдвое легче, чем если бы была стальной). Разделение несущих элементов помогает, с одной стороны, обеспечить жесткость шасси, а с другой - изолировать пассажирское помещении от вибрации и обеспечить лучшую защиту при столкновении. Каркас обшит панелями, отлитыми (!) из комбинированных легких сплавов. Обычно тонкие панели штампуются, здесь же применена уникальная технология литья под давлением. Выполняющий эту операцию агрегат весит 290 тонн и выдерживает усилия 4400 т, когда в форму под давлением 1000 атмосфер со скоростью 250 км/ч закачивают нагретый до 700°С сплав. Машина позволяет отливать такие детали, как двери или крылья размером 2,8х2,8 м с толщиной стенок менее 2 мм, причем долго ожидать отверждения отлитых в форму карбоновых частей не приходится - на это уходит 20 минут. Наряду с каркасом из карбона сделаны пол, крыша, крышка багажника. Благодаря возможностям новой технологии удалось сократитъ количество кузовных деталей примерно вчетверо - до 20 (вместо обычных 80).
Вообще новые материалы использованы практически во всех агрегатах: в подвеске - титановые пружины, магниевые ступицы и пластиковые рычаги обеспечивают экономию массы вдвое. Магниевые и алюминиевые сплавы также используются в конструкции кузова и в двигателе. Вроде и привод задний сохранен, и экономия массы благодаря компактности трансмиссии... В итоге автомобиль весит всего 1100 кг - на треть легче универсала BMW 528i.

Свой вклад в облегчение машины внесла и замена практически всех механических приводов электрическими. "BMW Technik" использует для этого термин "мехатроника" - электроника, выполняющая функции механики. Есть и более привычный - "Управление по проводам" ("Drive by Wire"). Она давно применяется в авиации. В автомобиле дело обычно ограничивается "электронной" педалью акселератора. В последнее время появляются механические коробки передач с автоматическим управлением, которые также не имеют "прямой связи" с рычагом. На Z22 полностью электрическими сделаны приводы тормозов - сплошные датчики, компьютеры и электромоторы, сдвигающие и раздвигающие колодки. Никакой гидравлики и "тормозухи". Помимо снижения риска неисправности тормозов из-за повреждения шланга, теперь очень просто решается задача реализации функций АБС и других систем активной безопасности (здесь их четыре) - уже не нужно преобразовывать электрические сигналы в открытие-закрытие клапанов гидропривода. Ручник, тоже электрический, при остановке на подъеме или спуске самоблокируется, а при троганье с места отпускается. Так что система работает даже быстрее и эффективнее. Кстати сами линии обмена данными - оптоволоконные.

Ради обеспечения энергией всего этого хозяйства машина оснащена стартер-генератором, мощностью 5кВт, и тройной бортовой электросистемой: на 14, 42 и 200 вольт. С рулевым управлением получилось еще лучше - рулевая колонка отсутствует, а сам руль прямоугольный. Вместо вала руль вращает элемент электронного датчика и ротор электродвигателя обратной связи, имитирующего сопротивление при повороте. "Независимость" рулевого колеса заметно упрощает компоновку: не нужна сложная конструкция деформируемой при ударе колонки - "гора с плеч" компоновщиков и специалистов по пассивной безопасности. Колеса же управляются по специальной гибкой программе самостоятельными, трижды дублированными электромоторами. К тому же на Z22 можно реализовать такие алгоритмы работы рулевого привода, которые с механической связью практически нереальны. Например, в зависимости от скорости по-разному меняется не только усилие на руле, но и угол поворота. На большой скорости чувствительность руля почти как на обычной машине, а при парковке или развороте достаточно повернуть "баранку" менее чем на пол-оборота (160°), чтобы колеса заняли свое крайнее положение. Поэтому здесь и появился прямоугольный штурвал - круглый руль стал не нужен. Правда, есть одна проблема - ныне действующие стандарты безопасности прямо требуют этой самой механической связи. И, несмотря на многократное дублирование приводов, Z22 этим нормам не соответствует.
Под капотом, составляющим с крыльями одно целое, вместо двигателя... кондиционер с электроприводом. Мотор же улегся поперек машины под задним сиденьем прямо перед ведущей осью. Этот четырехцилиндровый агрегат выполнен из магниевого сплава с алюминиевой головкой блока. В итоге получился полноразмерный универсал с динамикой разгона как у универсала BMW 528i, предельной скоростью 180 км/ч и расходующий не более 6 л бензина на 100 км пробега!

Специалисты отделения Technik утверждают, что примененные технологии будут реализованы в серии (от 100 автомобилей в день) уже с 2005 года. А они слов на ветер не бросают...