ID.7: sofistikeret aerodynamik for lang rækkevidde og høj effektivitet

ID.7 er den første fuldelektriske model fra Volkswagen i den store mellemklasse. Med en rækkevidde på op til 705 kilometer (WLTP) er det elektriske flagskib en mester i effektivitet. Ud over en ny generation af drivlinjer bidrager sofistikeret aerodynamik til ID.7's lange rækkevidde. Karrosseriets aerodynamisk gunstige grundform, den lave luftmodstandskoefficient (Cd-værdi) på 0,23 og frontarealet på 2,46 m² er resultatet af et tæt samarbejde mellem design- og udviklingsafdelingerne.

Med biler som ID.7 tegner karrosseriet sig for ca. 50 % af vindmodstandskofficienten. Hjulene og dækkene påvirker med ca. 30 %, bilens bund ca. 10 %, og luftindtagene i bilen front, hvorigennem luften strømmer til radiatorerne påvirker ligeledes med op til 10 %. At den nye ID.7 er den hidtil mest aerodynamiske ID.-model, kan ses ved første øjekast, når man ser på bilens silhuet, som er næsten fem meter lang. Volkswagen-designer Daniel Scharfschwerdt fortæller: "Da vi designede ID.7, var der større fokus på aerodynamik end der har været for stort set nogen anden Volkswagen-model. Resultatet af de aerodynamiske overvejelser kan ses i bilens lave front, den flydende overgang til motorhjelmen og den meget skrå forrude. Den coupé-lignende tagform og den tilspidsede bagende er også designet med optimal aerodynamik for øje."

Allerede i de tidlige stadier i udviklingen af ID.7 blev der arbejdet intensivt med det udvendige design samt på undervogn, hjul og andre fine detaljer. Forudsætningen for optimale aerodynamiske resultater er et tæt samarbejde mellem ingeniører og designere. Stephan Lansmann, projektingeniør med ansvar for aerodynamik på ID.7 fortæller: "Vi stræber efter ideelle løsninger i en iterativ proces, som omfatter regelmæssig konsultation mellem udviklings- og designafdelingerne. Der er mange små skridt her, der betaler sig i sidste ende. Talrige computersimuleringer til flowberegning suppleres med test i en vindtunnel som en del af denne proces."

ID.7's aerodynamiske styrker 

ID.7 har en næsten helt lukket undervogn. Det suppleres af nyudviklede spoilere foran forhjulene. Disse leder luften langs hjulene og under køretøjet med minimal turbulens. Smalle vertikale luftindtag på siderne af den forreste kofanger leder luften rundt om køretøjets front med minimalt tab. De udvidede sideskørter forhindrer luften i at strømme ind omkring undervognen og dirigerer luften udenom bagdækkene. Derudover dirigerer små spoilere og paneler på bilens bundplader luftstrømmen hen under bilens bund.

"På elbiler yder hjulene et større bidrag til god aerodynamik, og derfor fokuserede vi især på dem," siger Lansmann. "Da vi designede fælgene, var det primære fokus også her på aerodynamikken, og samtidig skulle vi højde for køling af bremserne inde bag fælgene," forklarer eksperten. "Det resulterede i et fælgedesign, der er mere lukket og derfor har særligt gode aerodynamiske egenskaber." Flowsimuleringer på computer blev også brugt til at designe dækkenes konturer. Det betød, at det allerede i konceptfasen var muligt at optimere dækvarianter, der ellers havde mindre gode aerodynamiske egenskaber.

Andre områder blev også taget i betragtning i den holistiske aerodynamiske udviklingsproces. Det omfatter f.eks. de funktionelle åbninger foran, hvorigennem luft strømmer til radiatorerne i køretøjets front. I ID.7 styres luftstrømmen aktivt af et kølerrullegardin for at reducere luftmodstanden. Det elektrisk betjente rullegardin åbner kun, når der er behov for målrettet køling af motoraggregaterne og batteriet. Bagpå sikres aerodynamisk effektivitet af den ideelt udformede bagklap og udformningen af diffusoren og sideadskillelseskanterne.

Fra computer til vindtunnel

I første fase af udviklingsarbejdet er der fokus på computersimuleringer. "Arbejdet foregår kun virtuelt i det første udviklingsår med opdateringer ca. hver anden uge," siger Lansmann. Designteamet leverer CAD-data (Computer-Aided Design). Flere tusinde processorer beregner derefter luftstrømsværdierne, også for talrige detaljer som de indpressede dørhåndtag og de aerodynamisk designede spejle på ID.7. "Vi går kun ind i vindtunnelen, når designet er stabilt. Det kan tage godt halvandet år fra udviklingsstart," siger udviklingsingeniøren.

Holdet brugte Volkswagen lermodeller i den oprindelige størrelse af ID.7 i vindtunnelen. De nye resultater implementeres på modellen ved hjælp af en fræser med millimeterpræcision – f.eks. ved ændringer på bag- og skillekanterne. Ved hjælp af prototypedelene fra 3D-printeren testede Stephan Lansmanns team adskillige varianter – også til de aerodynamisk formede sidespejle, for eksempel. På ID.7 gjorde denne proces det muligt for dem at optimere de øvre og nedre spejlhussektioner og spejlfoden for at opnå en lavere luftmodstandskoefficient med fremragende aerodynamiske egenskaber. Resultatet af dette detaljerede arbejde er en Cd-værdi på 0,23, den bedste luftmodstandskoefficient i hele Volkswagen ID.-familien.