Aerodynamikk: kampen om tusendelene

«Vi må ikke glemme at elbiler også har fordeler med tanke på aerodynamisk utforming. Batteriet og bortfallet av eksosanlegget gjorde for eksempel at vi kunne konstruere et lukket, glatt understell. Vi jobbet tett med kollegene våre i karosseriutviklingsavdelingen for å sikre at alle de viktigste akselkomponentene ble skjult bak understellsdeksler. Alt som er ansvarlig for luftturbulens rundt biler med forbrenningsmotor, inkludert midttunnel, drivstofftank og eksosanlegg, finnes ikke i samme form på elbiler. Det er et stort pluss for aerodynamikken. I tillegg har en elektromotor mye bedre energiutnyttelse enn en forbrenningsmotor. Ikke bare er varmetapet mindre, men den trenger heller ikke like mye kjøling. Det gjør at vi kan utvikle varmestyringskonsepter som er fordelaktige for aerodynamikken. Et eksempel er luftinntakene på singleframe-grillen på e-tron-modellene våre, som er viktige for aerodynamikken til bilens front. De elektrisk styrte luftinntakene kan åpnes og lukkes automatisk avhengig av kjølebehovet. Vi som driver med aerodynamikk, liker å si at de alltid bør være lukket, slik at det ikke strømmer noe luft gjennom bilen som forårsaker tap. I stedet bør luften strømme over og under bilen. Men styringssystemet må også ivareta andre behov, for eksempel behov for å kjøle ned kupeen. Da åpnes luftinntakene. Likevel sørger den intelligente varmestyringen for at luftinntakene stort sett er lukket, slik at cw-verdien blir lavest mulig.»

«Luften treffer bilen midt på fronten og beveger seg over, under og langs sidene av bilen. Kunsten er å optimere luftstrømmen langs sidene. De korte overhengene som designerne våre bruker for å gjøre elbilene så tiltalende som mulig, utgjør en stor utfordring for oss som arbeider med aerodynamikken. Det er ikke mye plass igjen til å lede luften langs sidene etter at den har truffet fronten i høy hastighet. Det er grunnen til at vi bruker luftgardiner på sidene foran. Disse luftinntakene fungerer som luftskovler som fanger luften foran, leder den raskt innover og holder den tett inntil bilen, før de leder den inn i hjulbuen. Hvis vi ikke hadde hatt disse luftgardinene, ville bilen gitt luften en større flate, og det ville økt luftmotstandskoeffisienten.» 

«Det høres kanskje banalt ut, men vi kan bruke vannrennen på A-stolpen til å strømlinjeforme overflaten og optimere strømmen fra fronten langs A-stolpens bue. Ellers ville vi hatt betydelig mer luftmotstand her. Når luftstrømmen når sidespeilene, kommer den neste utfordringen med tanke på aerodynamikk. Et vanlig sidespeil fortrenger luftstrømmen betydelig og påvirker den til langt bak bilen. Derfor er jeg veldig fornøyd med at vi tilbyr virtuelle sidespeil som ekstrautstyr til Audi e-tron-modellene. WLTP-syklusen viser at deres påvirkning på luftmotstandskoeffisienten øker rekkevidden med ca. 2,5 km sammenlignet med vanlige sidespeil. Forbedringen er enda større på landeveier og motorveier.»

«Audis designere liker å gi overgangen fra siden til bakparten en buet form. Det er imidlertid ikke optimalt aerodynamisk sett, siden luftstrømmen ikke helt vet hvor den skal dele seg. Buede former fører alltid til mindre stabilitet. Luftstrømmen deler seg ett sted den ene gangen og et annet sted den andre gangen, og det gir dårlig aerodynamikk. Men vi kan selvfølgelig ikke lage en Audi med kantete bakpart. I stedet integrerer vi kantene som gjør at luftstrømmen deler seg der vi vil at den skal dele seg, i baklyktene – de følger konturene til grafikken i lyktene. Det gir en harmonisk utvendig design og hindrer ubehagelige lysbrytninger. Disse kantene på baklyktene er et godt eksempel på hvordan vi samarbeider med designerne for å optimere innovasjoner i vindtunnelen.»

«Jeg sier alltid til designerne at de skal gjøre fronten rund og bakparten kantete. Dessverre gjør de vanligvis det motsatte, men for oss som driver med aerodynamikk, er bakparten viktigst. Bak bilen dannes et område med lavt trykk. Dette undertrykket suger bilen bakover og skaper dermed motstand. Vår oppgave er å holde området med undertrykk bak bilen så lite og kompakt som mulig. Derfor prøver vi å gjøre alt så smalt og lite som mulig på bakparten: smal sporvidde, hjul lengst mulig inn, smalt bagasjerom. Og vi bruker hekk- eller takspoilere til å dele luftstrømmen slik at den samles igjen symmetrisk og i samme høyde bak bilen etter at den har strømmet over og under den. Derfor kan selv én liten spoiler ha stor positiv effekt på luftmotstandskoeffisienten. Den korrigerer strømningsretningen nedover, fører luftstrømmene mest mulig parallelt og samler dem så nær bilens bakpart som mulig. Vi monterer komponenter nær diffusoren for å oppnå det samme på undersiden av bilen. På Audi e-tron bruker vi også en liten spoiler på reservehjulsbrønnen under bilen for å sikre at luften ledes til nøyaktig samme punkt bak bilen der luftstrømmen kommer ned fra taket.»

«Et eksempel: I en Audi e-tron-modell fra 2021 er det en tetning i sammenføyningen mellom sideveggrammen og bakluken. Denne tetningen forbedrer luftmotstandskoeffisienten med fem tusendeler. Du tenker kanskje at åpningen uansett er veldig liten uten denne tetningen. Men trykkforholdene mellom siden og bakparten er så ekstreme at luft suges inn i sammenføyningen og umiddelbart fører til tap. Når vi bruker denne tetningen, forbedres luftmotstandskoeffisienten med fem tusendeler. I WLTP-syklusen øker dette rekkevidden med ca. tre kilometer. Selv små detaljer er viktige for å oppnå forbedringer.»