Audi 
Dzięki wyjątkowo niskiemu współczynnikowi Cx wynoszącemu 0,21, Audi A6 Sportback e-tron jest najbardziej aerodynamicznym Audi wszechczasów i liderem całej Grupy VW w swoim segmencie pod względem aerodynamiki. A6 Avant e-tron również osiąga doskonałą wartość Cx wynoszącą 0,24, co plasuje go na szczycie tego segmentu nadwozia. Twórcy aerodynamiki Andreas Lauterbach i Matteo Ghelfi oraz projektant kół Andreas Valencia Pollex wyjaśniają, w jaki sposób osiągnęli rekordową wartość dzięki skrupulatnej dbałości o szczegóły.
Aerodynamika zawsze odgrywała kluczową rolę w długiej historii sukcesów Audi. Już w 1967 roku NSU Ro 80 miało aerodynamiczne nadwozie o współczynniku Cx wynoszącym 0,35, które na zawsze zmieniło design motoryzacyjny. Trzecia generacja Audi 100 (C3), wprowadzona latem 1983 roku, mogła pochwalić się Cx wynoszącym 0,30, co było wyjątkowe w tamtych czasach. Zaraz po nim, Audi 80 (B3) trzeciej generacji kontynuowało tę historię sukcesu z wartością oporu powietrza wynoszącą 0,29. Teraz Audi A6 e-tron pisze nowy rozdział, po raz kolejny udowadniając, że Audi zawsze łączy formę i funkcję w doskonałej symbiozie.
Około 2800 symulacji i niezliczone godziny w tunelu aerodynamicznym
„Od samego początku projektu przywiązywaliśmy dużą wagę do wydajności i zasięgu oraz realizowaliśmy bardzo ambitne cele dotyczące A6 e-tron. Szczerze mówiąc, na początku nie byliśmy pewni, czy uda nam się osiągnąć wartości, do których dążyliśmy. Dotarcie do ostatniej tysięcznej wartości Cx jest najtrudniejszą częścią, ale ostatecznie przekroczyliśmy nasze cele” – wspomina Lauterbach.
Znakomity wynik został osiągnięty przede wszystkim dzięki „doskonałej pracy zespołowej między nami (ekspertami ds. aerodynamiki) a naszymi kolegami z działu projektowania. Wszyscy pracowaliśmy razem. Od początku projektu projektanci dzielili się z nami swoimi szkicami, abyśmy mogli przedstawić wstępne oceny aerodynamiczne. W interakcyjnym procesie – najpierw przy użyciu wirtualnych symulacji, a następnie fizycznego modelu w tunelu aerodynamicznym – zoptymalizowaliśmy podstawowe nadwozie pojazdu. W szczególności podstawowe proporcje ze smukłą powierzchnią górną nadwozia i pochyłą linią dachu przyczyniają się do dobrej aerodynamiki”.
Lauterbach i Ghelfi poświęcili sporo czasu na dopracowanie szczegółów wraz z kolegami z zespołu projektowego. Ghelfi: „W sumie przeprowadziliśmy około 2800 symulacji samochodu i spędziliśmy niezliczone godziny w tunelu aerodynamicznym i na spotkaniach współpracując z ekspertami od powierzchni i projektantami. Na przykład kurtyny powietrzne służą do poprawy przepływu powietrza wokół przedniej części samochodu. Zewnętrzna krawędź wlotu kurtyny powietrznej nieco wystawała, co utrudniało przepływ powietrza. Milimetr po milimetrze osiągnęliśmy kompromis, który ostatecznie okazał się korzystny dla obu stron”. Dodaje Lauterbach: „Innym przykładem jest szerokość tylnego rozstawu kół. Nasz zespół chciałby, aby był on węższy. Wspólnie znaleźliśmy rozwiązanie, które przyniosło najlepsze rezultaty pod względem projektu, wymiarów i aerodynamiki”. Ghelfi: „Jeśli chodzi o aerodynamikę, szczególnie ważne były ramki aerodynamiczne. Boczne krawędzie z tyłu A6 Avant e-tron umożliwiły uzyskanie wyraźnie zdefiniowanego opływu powietrza. Są one znacznie większe niż w innych samochodach Audi. Pracując w tunelu aerodynamicznym z naszymi kolegami z działu projektowania, dokładnie przeanalizowaliśmy argumenty każdej ze stron i staraliśmy się znaleźć najlepsze rozwiązanie. W rezultacie same ramki aerodynamiczne poprawiają współczynnik oporu powietrza o 0,008, co odpowiada ośmiu kilometrom dodatkowego zasięgu. To znacząca przewaga wynikająca z jednego szczegółu konstrukcyjnego”.
„Patrząc na samochód całościowo, żadna ze stron nie musiała iść na większe kompromisy. Kiedy wszystko zostało dopięte na ostatni guzik i zadzwoniłem do mojego kolegi z działu projektowego, aby powiedzieć mu, że wspólnie osiągnęliśmy wartość Cx wynoszącą 0,21 dla A6 Sportback e-tron, nie mógł w to uwierzyć” – wspomina z dumą Lauterbach.
Każdy szczegół dopracowany do ostatniego milimetra
Osiągnięcie tych rekordowych wartości Cx dla A6 Sportback e-tron i Avant e-tron wymagało znacznej dbałości o szczegóły. Sam wlot chłodnego powietrza pod ramą Singleframe, który pomaga w przepływie powietrza wokół tego obszaru przy niewielkich stratach, pozwolił uzyskać przewagę Cx wynoszącą 0,012, co odpowiada około 12 kilometrom. „Podłoga również odgrywa znaczącą rolę w aerodynamice samochodu. W A6 Sportback e-tron dodaliśmy łuki, zoptymalizowane listwy usztywniające i załamujące się krawędzie w krytycznych punktach. Tylny dyfuzor to kolejny element o kluczowym znaczeniu dla aerodynamiki: Ze względu na gładką podłogę, ta część jest narażona na bezpośredni przepływ powietrza, a odzysk ciśnienia ma pozytywny wpływ na wartość Cx” – mówi Lauterbach.
Ghelfi dodaje: „Podłoga jest w dużej mierze ukończona i dopracowaliśmy wiele jej elementów, w tym specjalnie dostosowane spojlery kół i zderzaki 3D na przednich kołach, z których każdy został indywidualnie zoptymalizowany dla modeli Sportback i Avant za pomocą analizy CFD, co poprawia Cx o 0,002 i 0,009 zgodnie z pomiarami w tunelu aerodynamicznym”. Duża osłona podpodłogowa (osłona silnika) z przodu samochodu została zoptymalizowana poprzez dodanie dużego łuku na wylocie powietrza; panel wahaczy i tylna oś zostały w dużej mierze zakryte. To tylko kilka przykładów. Przyjrzeliśmy się praktycznie każdemu pojedynczemu elementowi. Byliśmy w stanie osiągnąć wszystkie te optymalizacje dzięki doskonałej pracy zespołowej z liderami projektu, liderami zespołów systemowych, menedżerami komponentów i projektantami”.
Lauterbach wyjaśnia ogólną koncepcję w ten sposób: „Równowaga między podstawowym kształtem, wysokością tyłu, jego konturami i konstrukcją podpodłogową wpływa nie tylko na wartość Cx samochodu, ale także na jego siłę nośną. Osiągnęliśmy idealną równowagę między dociskiem a Cx poprzez precyzyjne dostrojenie podwozia w opisany sposób”. Ghelfi dodaje: „Avant ma dodatkowy spojler dyfuzora, który kompensuje zasadniczą różnicę w aerodynamice między sylwetkami Sportback i Avant, co oznacza, że przepływ powietrza pod podłogą różni się dla dwóch pochodnych A6 e-tron. Jest to kolejny powód, dla którego Avant wykorzystuje szersze zderzaki 3D, aby poprawić przepływ powietrza wokół przednich kół”.
Praktycznie wszystkie koła w A6 e-tron zostały zaprojektowane z myślą o aerodynamice
Dopełnieniem koncepcji aerodynamicznej Audi A6 e-tron są optymalizacje aerodynamiczne niektórych kół o różnych rozmiarach. Projektant obręczy kół Andreas Valencia Pollex: „Dawniej obręcze musiały spełniać tylko wymagania dotyczące stabilności. Obecnie opracowujemy i projektujemy inteligentne koła aerodynamiczne, które są tak wydajne, jak to tylko możliwe, ponieważ koła, a nawet opony, mają duży wpływ na zasięg samochodu elektrycznego”. A6 e-tron ma specjalne 19-calowe koła aero i dwa specjalne 20-calowe koła aero.
Valencia Pollex kontynuuje: „Aby osiągnąć idealną aerodynamikę, obręcze musiały być odrobinę spłaszczone, aby powietrze, które uderza w przód samochodu, było kierowane na boki wokół nadwozia bez większych turbulencji. Chcemy, aby powietrze płynęło wzdłuż ściany, a nie zbioru geometrycznych kształtów. Dlatego dla A6 e-tron opracowaliśmy również 21-calową felgę z aerodynamicznymi łopatkami wykonanymi ze specjalnego tworzywa sztucznego”.
Lauterbach dodaje: „Jeśli spojrzeć na całą gamę kół, najlepsze i najgorsze koła pod względem aerodynamiki dzieli zaledwie 0,015 Cx. Oznacza to, że praktycznie każda obręcz została zaprojektowana z myślą o maksymalnej aerodynamice”.
