Alléger les M3 et M4 : entretien avec M ingénieur Florian Staiger

[Paul]

Article en anglais plutôt intéressant sur l'allègement des nouvelles M3 et M4 : http://www.bimmerfile.com/2014/05/16/adding-lightness-to-the-m3-m4-interview-with-m-engineer-florian-staiger/

 

Là tout de suite, je n'ai pas vraiment le courant de le traduire alors je vous propose cette traduction By Google :

 

L'interview qui suit nous vient de M-Power.com

C'est généralement le cas que le modèle en haut de la série régulière est plus léger que l'automobile M qui est dérivé de celui-ci. Pourquoi est-ce ainsi? Historiquement, le M automobile toujours utilisée pour peser environ 100 kg de plus que le véhicule BMW, il a été fondé.

 

 

Tout de suite à la première génération de M3 , nous avons commencé en utilisant un moteur différent , un train plus puissant d'entraînement , essieux modifiés , les composants renforcés , un différentiel de l'essieu arrière modifié , et les freins dimensionnés plus grandes , etc Ces éléments se manifestent dans un poids d'autant plus élevé .

Cependant , à partir de cette génération , nous avons également commencé incorporant des éléments de construction légère , par exemple, le bras de commande en aluminium de la BMW M3 EVO et les portes en aluminium de la mise à jour du modèle BMW M3 Coupé E36 .

Alors avez-vous développé vos activités de construction légère avec chaque génération de la BMW M3 ?

Oui , nous avons intégré des composants légers supplémentaires avec chaque génération successive de la BMW M3 .

Notre première participation intensive avec le thème était avec la BMW M3 CSL . C'était la première fois que nous avons utilisé un toit en fibre de carbone en plastique renforcé , ou CFRP ; nous avons également développé des composants de châssis extrêmement léger , comme l'axe de barre anti -roulis avant .

Éléments légers peuvent également être trouvés dans la génération récemment remplacée de la BMW M3 . Les composants qui ont été précédemment utilisés , tels que le toit en fibre de carbone , ont également été intégrés dans ce M automobile et d'autres pièces ajoutées , comme un capot en aluminium et panneaux latéraux avant en matière synthétique . De cette façon , nous avons élargi notre portefeuille léger. Notre but était toujours de concevoir des composants à être plus légers que ceux dans le modèle de base de BMW . Cependant, avec la génération précédente de la BMW M3 , nous étions encore 60 kg au-dessus du poids d'une BMW 335i . Mais lorsque l'on compare le poids , il est toujours important d'être un peu prudent , et prendre en compte l' ensemble du matériel installé dans les véhicules respectifs.

 

 

Bien sûr, il reste que nous sommes obligés d'intégrer des pièces qui sont plus lourds que les parties correspondantes du véhicule BMW de base, en raison de la performance du véhicule. Un différentiel de l'essieu arrière avec contrôle et la production d'énergie au niveau d'une BMW M4 verrouillage est tout simplement plus lourd que l'écart non verrouillé d'une BMW 435i.

Dans la nouvelle BMW M3 et M4 BMW nous avons fait des progrès considérables en termes de construction légère, beaucoup plus que jamais auparavant. Ainsi que les pièces légères familiers, nous avons maintenant modules tels qu'un arbre de transmission en fibre de carbone, une jambe de force de précision de CFRP dans le compartiment moteur, et un couvercle de coffre SMC en fibre de carbone. Pris ensemble, ces mesures légères ont réduit le poids du véhicule par 100 kg. Ce fait plus que compenser pour les augmentations de poids ci-dessus.

Cela ressort aussi du fait que la BMW M4 Coupé affiche un avantage de poids de 83 kg par rapport à l'emploi BMW M3 Coupé de la génération précédente.

 

 

Vous parlez d'un «concept légère intelligente. Qu'entendez-vous par «intelligent»?

Il ya plusieurs facteurs impliqués.

Si vous souhaitez améliorer un véhicule par un abaissement de son poids, la question que vous devez vous poser est: où et comment cela peut être fait pour le plus grand effet? Si vous limitez votre point de vue à la lecture de la balance, il peut ne pas sembler important dans quelle partie de la voiture que vous parvenez à enregistrer par exemple 5 kg. Mais ce n'est certainement pas le cas du point de vue de la dynamique de conduite.

Si vous parlez simplement masses en mouvement dans une voiture à propulsion arrière de la roue, la réponse est évidemment de réduire le poids autant vers le haut et aussi loin vers l'avant du véhicule que possible. Ceci a pour effet d'augmenter la proportion de la charge sur l'essieu arrière, et, à son tour, la dynamique de conduite possibles, maintenant que le centre de gravité du véhicule s'est déplacé vers l'arrière et vers le bas.

 

 

Quelle est la raison pour le couvercle de coffre C- SMC de la BMW M4 Coupé ?

Contrairement à la berline ou cabriolet , le coupé , il aurait fallu un grand aileron à l'arrière pour l'aérodynamique , mais pour des raisons de conception , nous avons choisi d'utiliser un couvercle de coffre spécialement conçu .

Et si nous allons redessiner un composant , alors bien sûr nous voulons aussi vous assurer qu'il est aussi léger que possible , avec sa propre langue unique et puissante forme .

Quel est le deuxième facteur qui rend le concept légère intelligente ?

La question de savoir si la masse de poids réduit est «seulement» impliqués dans l'accélération , ou si elle est aussi une masse non suspendue et / ou en rotation.

De ce point de vue , la solution optimale serait de réduire le poids de la fois le disque de frein et la roue , car les deux sont accélérés , non suspendu et masses en rotation .

Ce qui rend la réduction d'une masse non suspendue si intéressant du point de vue de la dynamique du véhicule ?

Par exemple , si vous conduisez sur une bosse , les fluctuations de charge de roue dynamiques se produisent , qui ont un impact négatif sur la motricité de la voiture . Petites masses non suspendues tels que les freins , des moyeux de flasque d'entraînement , ou les jantes , etc sont une base importante de la suspension / amortissement peut garantir les plus faibles fluctuations de charge de roue possibles .

Pourquoi est-ce que ces fluctuations de charge de roue ont un impact négatif sur la traction ?

Quand une roue tombe dans une irrégularité de la route , la charge de la roue tombe . A ce moment , la roue est seulement capable de transférer une petite quantité de forces longitudinales et / ou transversales à travers la zone de contact au format carte postale - qui peut entraîner une perte de traction s'il vous arrive d' aller dans la gamme de limitation du véhicule de l' dynamique longitudinale ou latérale . Plus les fluctuations de la charge de la roue , le plus calme de la voiture , plus il est facile à contrôler , et plus vite il peut aller . Pour y parvenir, il est nécessaire de réduire les masses non suspendues et d'amortissement doit être de dimensions optimales .

 

 

Et les masses en rotation ?

Il ya deux raisons pour lesquelles masses en rotation sont importants pour le comportement d'accélération d'une voiture . Tout d'abord , ils augmentent bien sûr accélérer la masse totale de la voiture . Pour ce faire , ils doivent avoir le plus petit possible couple d'inertie de rotation. Cela signifie que d'un minimum de puissance est gaspillée dans la rotation entre la ligne de transmission et les roues. Cela garantit que le véhicule a une réponse agile .

Qu'entend-on par le couple d'inertie ?

Imaginez que vous souhaitez accélérer une grande roue de voiture à l'aide d'une manivelle . La quantité d'énergie dont vous avez besoin pour accélérer la roue dépend non seulement de la masse de la roue , mais aussi sur sa distribution. Si elle est concentrée dans le milieu, il sera plus facile pour accélérer que si la masse était la plupart du temps autour de l'extérieur de la roue.

Une façon de démontrer que les flux d'énergie dans l'accélération de la rotation d'une roue est d'observer une boule de bowling . Lorsque le ballon est d'abord tombé , il va dans un mouvement de glissement . Puis, comme il commence à tourner , il se déplace le long de plus lentement que les augmentations de vitesse de rotation , jusqu'à ce que le ballon est finalement roule le long de la chaussée à une vitesse uniforme .

Ce n'est pas seulement le couple d'inertie , mais également le gradient de vitesse - la vitesse à laquelle la vitesse de rotation est en train de changer - qui détermine la puissance nécessaire pour l'accélération. Cela explique pourquoi il est particulièrement intéressant pour réduire les masses en rotation dans un moteur , car c'est là que les différences de vitesse de rotation peuvent être atteints dans un court espace de temps .

Est-ce que le concept de construction légère intelligente impliquent également un troisième facteur ?

Oui, il fait - la sélection du bon matériel . Selon les conditions , il peut y avoir de bonnes raisons pour sélectionner soit CFRP , l'aluminium , le magnésium , le titane ou l'acier.

Utilisation de fibres de carbone synthétiques renforcées à la jambe de force de précision , par exemple en fibre de carbone présente plusieurs avantages. À propos de 1.5.kg , cette composante très cher pèse seulement une fraction de ce qu'il si elle était faite d'acier . Non seulement cela, il est extrêmement compact et s'intègre bien dans le compartiment moteur . Une entretoise d' aluminium avec la même rigidité aurait comme grande section transversale que ce serait entrer en contact avec le capot.

La nouvelle BMW M3 et M4 BMW ont subi un certain nombre de mesures pour augmenter la rigidité du corps d'une manière qui caractérise la précision de conduite et des véhicules de la dynamique d'un véhicule M .

 

 

Faites-vous allusion au facteur de rigidité en torsion souvent mentionné ?

La rigidité en torsion a été augmentée d'environ 20 % par rapport à la génération précédente , et il est évidemment aussi un facteur pertinent . Cependant , du point de vue du contrôle précis des roues , ce n'est pas le facteur décisif , étant donné que les compression et rebond mouvements opposés des roues sur les essieux avant et arrière sont également une forme de torsion , et qui dépasse de loin le niveau de torsion dans le corps.

Toutefois , la rigidité en torsion ne fait plus facile de régler le châssis - quelque chose qui est d'une importance particulière dans le sport automobile , car il est nécessaire de procéder à des réglages pour chaque course . Un autre aspect est qu'il augmente la solidité du corps , pour empêcher craquements et autres bruits dans l'habitacle de la voiture.

Toutefois, un facteur qui peut être un avantage pour la dynamique du véhicule et la précision est la rigidité latérale . Cela signifie que vu de dessus, le véhicule doit être soumis à un minimum de déformation latérale temporaire " banane -like ».

Pourquoi est-ce particulièrement indésirable ?

Parce que les roues effectuent alors des mouvements de direction non désirées et la voiture ne bouge plus proprement dans la direction voulue .

Les grandes roues , M typiques avec leur potentiel d'adhérence élevée doivent être contrôlés précisément sur ​​la route . Cela nécessite une cinématique proprement conçus avec une définition orientée sport , plus elastokinematics qui offrent autant de rigidité latérale que possible .

 

 

Au total , nous avons pu augmenter la rigidité latérale de la BMW M3 et le corps de BMW M4 d'environ 30 % par rapport au niveau élevé du modèle précédent .

Fait intéressant , ces mesures ne sont pas seulement utiles lors de la conduite à une vitesse supérieure à travers le « Fuchroehre ' à la boucle nord du Nürburgring. Il ya aussi des avantages considérables dans le cas de relativement faibles charges , par exemple lors du passage dans les virages d'autoroutes rapides avec de petits mouvements de direction .. Il est donc très important que le contrôle propre des roues est assurée par un corps solide avec une grande rigidité latérale . Cela a un impact considérable sur la conduite en ligne droite et la stabilité directionnelle , et la voiture répond avec beaucoup plus de précision et de suprématie . Il va tout simplement exactement où vous le souhaitez.

Est-ce ce qui détermine la «précision» caractéristique d'un M automobile ?

Oui, il est une partie importante de celui-ci . Lorsque vous tournez le volant de direction , pousser sur l'accélérateur ou les freins activer , vous exercez un impact sur la zone de contact entre les pneus et la piste . Il est soit activée ou sollicité par de freinage ou d'accélération.

Un grand nombre de procédés mécaniques ont lieu entre les mains et les pieds du conducteur , d'une part, et la surface de contact de l'autre . Moteur et la chaîne cinématique , le châssis, boîtiers de direction , les roulements, les jantes , les pneus, etc sont tous tenus de transmettre précisément les instructions du pilote , afin de s'assurer que le véhicule porte des réactions définies .

Le conducteur n'est généralement ni conscient ni de particulièrement intéressé par les détails de ces processus . Qu'est-ce qu'il remarque est de savoir si la voiture répond avec la précision qu'il attend . Si il accélère , la voiture roule immédiatement plus rapide . Donc, meilleure est la réponse correspond aux attentes du conducteur , plus la foi, il aura dans sa voiture et le plus familier , il deviendra avec elle .

C'est comme si vous étiez l'un avec la BMW M3 ou BMW M4 - vous dans le siège et vous vous sentez immédiatement à l'aise , vous sentez la voiture et sentir la route , et vous pouvez vous déplacer à grande vitesse , par exemple sur la piste de course . C'est ce qui a toujours caractérisé une BMW M3 . Et il détermine le caractère de la nouvelle BMW M3 et M4 BMW à un degré inhabituellement élevé .

M. Staiger , merci pour l'interview .

[be_fa]

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