- Układ napędowy, nadwozie i technologia produkcji pozycjonujące NSX wśród światowej klasy supersamochodów
- Nawiązujące do poprzednika lekkość nadwozia i osiągi oraz - po raz pierwszy w motoryzacji - zastosowana technologia odlewania ablacyjnego
- Pełna kontrola przepływu powietrza wewnątrz i na zewnątrz samochodu
Przed wprowadzeniem na rynek długo oczekiwanej, kolejnej generacji modelu NSX, zespół projektowy pracujący nad nowym supersamochodem ujawnił szczegóły techniczne i strategiczne założenia konstrukcyjne tego modelu. Informacje te zaprezentowano profesjonalistom z branży motoryzacyjnej podczas Światowego Kongresu i Wystawy SAE 2015. Informacje dotyczą procesów budowy nadwozia, dzięki którym powstała wielomateriałowa struktura przestrzenna, pozwalająca na uzyskanie wiodącej w tej klasie pojazdów sztywności konstrukcji, zaawansowanych metod zarządzania opływem powietrza i zaktualizowanych specyfikacji układu przeniesienia napędu.
Ted Klaus, główny inżynier i lider globalnego projektu rozwoju NSX, przedstawił kluczowych inżynierów pracujących nad układem napędowym i nadwoziem pojazdu. Podzielili się oni z uczestnikami kongresu szczegółami technicznymi dot. samochodu. Tak bezprecedensowy sposób udostępniania informacji, jeszcze przed wprowadzeniem samochodu na rynek, odzwierciedla pragnienie twórców modelu NSX i całej firmy, by inspirować wyobraźnię entuzjastów motoryzacji i innowacji technicznych, w tym kolejnego pokolenia inżynierów.
- Naszym celem jest stworzenie czegoś zupełnie nowego i ekscytującego, czegoś, co wniesie w koncepcję nowego supersamochodu ducha pierwszej generacji modelu NSX - deklaruje Klaus. - Chcąc uzyskać wartości godne legendy NSX, musieliśmy posunąć się do eksperymentowania z nowymi technologiami, by w końcu doprowadzić je do produkcyjnej dojrzałości.
Najistotniejsze rozwiązania techniczne w nowym modelu NSX to:
- Pierwsza w historii firmy, rewolucyjna, wielomateriałowa struktura nadwozia, zapewniająca najlepszą wśród supersamochodów sztywność struktury nośnej, przy jednoczesnym zachowaniu niskiej masy.
- Pierwsze w przemyśle samochodowym zastosowanie technologii odlewania ablacyjnego1, która przyczyniła się do uzyskania wyjątkowej sztywności nadwozia, będącej warunkiem koniecznym znakomitego prowadzenia się samochodu i możliwości wyczucia go przez kierowcę.
- Nowy NSX osiąga najlepsze w klasie parametry aerodynamiczne bez zastosowania aktywnych elementów aerodynamicznych. Uwagę zwraca trzysilnikowy napęd Sport Hybrid wyposażony w system chłodzenia składający się z 10 wymienników ciepła.
- Potwierdzono oficjalnie, że pojemność skokowa silnika twin-turbo V-6 będzie wynosiła 3,5 litra.
- NSX otrzymał najbardziej zaawansowaną wersję systemu napędowego Super Handling All-Wheel Drive w historii firmy.
- Oprogramowanie systemu Super Handling, który aktywnie reaguje na działania kierowcy, pozwala uzyskać najwyższy poziom precyzji, a jednocześnie zapewnia kierowcy inteligentne wsparcie w razie zmiany warunków drogowych.
Poniżej bliższe spojrzenie na każde z wymienionych zagadnień
Wielomateriałowe nadwozie
Pierwsze w historii firmy wielomateriałowe nadwozie z przestrzenną konstrukcją nośną.
Opracowano najsztywniejsze w klasie, wielomateriałowe nadwozie.
U podstaw misji NSX, jaką jest dostarczanie wrażeń możliwych tylko za kierownicą ponadczasowego sportowego samochodu, należy umieścić wielomateriałową przestrzenną strukturę nośną, w której dominującą rolę odgrywa aluminium. Ta innowacyjna rama przestrzenna oznacza skok w nową generację nadwozi samochodowych, wprowadzając najnowocześniejszą technologię do klasy supersamochodów. To technologia, którą obecnie w przemyśle motoryzacyjnym dysponuje tylko Honda. Na podstawie danych firmy, należy uznać, że nowy NSX, ze swoim wielomateriałowym nadwoziem, posiada najsztywniejszą strukturę nośną w porównaniu do konkurentów rynkowych.
Podczas gdy samonośne aluminiowe nadwozie pierwszego modelu NSX wyprzedzało swoją epokę, to nowe - zbudowane z aluminium i stali o ultra wysokiej wytrzymałości - osiąga granice możliwości technicznych dostępnych dla konstruktorów supersamochodów.
- W trakcie prac rozwojowych przy nowym NSX, dosłownie wszystko, co mogło zaoferować wyjątkową sztywność i lekkość konstrukcji, było poważnie analizowane - powiedział Shawn Tarr, główny inżynier projektu NSX i lider grupy odpowiedzialnej za nadwozie. - Rozważaliśmy całkowicie aluminiowe nadwozie samonośne, nadwozie samonośne z żywicy wzmacnianej włóknami węglowymi, różne konfiguracje ram przestrzennych, by ostatecznie zdecydować się na przestrzenną strukturę wielomateriałową, ponieważ oferuje ona najniższą masę i jednocześnie najlepszą sztywność, a także dokładność wykonania i możliwość rozmieszczenia hybrydowych układów napędowych w dowolnej konfiguracji.
Kluczowe postępy dokonane w technologii odlewniczej, pozwoliły zespołowi pracującemu nad NSX na wykonanie milowego kroku w konstruowaniu nadwozi, poprzez zastosowanie - po raz pierwszy - odlewów w kluczowych węzłach konstrukcyjnych, dzięki czemu wzrosła sztywność struktury, przy zachowaniu odpowiedniej plastyczności, pożądanej w strefach zgniotu.
Pierwsze na świecie zastosowanie odlewania ablacyjnego w motoryzacji
NSX zapowiada pierwsze na świecie zastosowanie technologii odlewania ablacyjnego w przemyśle samochodowym. Łączy ona tradycyjną metodę odlewniczą z techniką szybkiego schładzania odlewu, co pozwala na dużą swobodę projektowania elementów, gwarantuje sztywność odlewu, a także jego plastyczność i zdolność pochłaniania energii, podobnie jak w przypadku elementów otrzymanych techniką wyciskania.
Tradycyjne odlewy zapewniają najwyższą sztywność ramy przestrzennej i innych konstrukcji nadwozia, ale takie odlewy są kruche. Budując samochód, w którym kompromisy nie były dopuszczalne, należało posłużyć się nową, przełomową metodą odlewania części przeznaczonych do użycia w strefach zgniotu.
- Proces odlewania ablacyjnego pozwala na uzyskanie bardzo sztywnych odlewów, które mogą być zlokalizowane w strefach zgniotu i funkcjonować jako duże aluminiowe węzły konstrukcyjne. Profile aluminiowe są następnie wprowadzane do gniazd w węzłach odlewanych metodą ablacyjną, które to węzły działają jako uchwyty utrzymujące we właściwej pozycji elementy ramy przestrzennej podczas spawania.
- Podczas procesu spawania można zastosować krótsze spoiny, zwiększając dokładność wykonawczą konstrukcji ramy przestrzennej NSX poprzez zmniejszenie odkształceń cieplnych występujących w czasie procesu produkcyjnego.
- Odlewy ablacyjne pozwalają także na stosowanie tradycyjnych odlewów aluminiowych w strategicznych miejscach ramy przestrzennej, jako główne punkty mocowania zawieszenia kół i elementów jednostek napędowych. Oprócz tego, są one punktami bazowymi i tymczasowymi mocowaniami innych elementów podczas procesu budowy bardzo precyzyjnej ramy przestrzennej.
- Cały proces powstawania ramy przestrzennej, jak i montaż pojazdów, prowadzone są na miejscu w zakładzie Performance Manufacturing Centre (PMC) w Marysville, w amerykańskim stanie Ohio. Zapewnia to wysoki poziom kontroli procesu budowy pojazdu, a co za tym idzie – doskonałą jego jakość.
Nowa technologia wytwarzania słupka A
Oprócz pierwszego na świecie wykorzystania ciekawej technologii odlewniczej w motoryzacji, w NSX zastosowano zupełnie nową metodę trójwymiarowego kształtowania słupka A wykonanego z ultra wytrzymałej stali, gwarantując wysoką sztywność konstrukcji.
Poprzednia generacja modelu NSX posiadała stosunkowo cienki słupek A, co zapewniało świetną widoczność z miejsca kierowcy. Uzyskanie podobnych wyników przy obecnych wymogach dotyczących sztywności i wytrzymałości wypadkowej dachu pojazdu nie byłoby możliwe bez wykorzystania ultra wytrzymałej stali i nowych metod produkcyjnych, opracowanych pod kątem maksymalizacji wytrzymałości wytwarzanych elementów.
Strategia zaawansowanej inżynierii materiałowej
NSX jest urzeczywistnieniem nowoczesnej teorii budowy nadwozi samochodowych, która zakłada łączenie różnych materiałów, celem uzyskania optymalnych parametrów konstrukcji, ocenianej z zastosowaniem bardzo zróżnicowanych kryteriów, w tym sztywności, charakterystyk dynamicznych, najwyższej dokładności wymiarowej i jakości montażu oraz bezpieczeństwa podróżnych.
- Przestrzenna rama składa się głównie z części aluminiowych, ale są one dopełniane precyzyjnie dobranymi elementami ze stali o bardzo wysokiej wytrzymałości, osadzonymi w podłodze wykonanej z żywicy i wzmacnianej włóknami węglowymi, czego wynikiem jest nadwozie o rekordowo dobrych parametrach konstrukcyjnych.
- Dla nowego NSX technologia konstrukcji nadwozia to coś więcej niż tylko surowe parametry techniczne, które oczywiście muszą być celem każdego programu rozwoju supersamochodu. Zgodnie z koncepcją supersamochodu zbudowanego wokół człowieka, zespół opracowujący NSX poszedł dalej, optymalizując sposób, w jaki możliwości i osiągi samochodu są przekazywane z nadwozia do kierowcy.
- Najsztywniejsze w tej klasie nadwozie zagwarantuje kierowcy możliwość doświadczania wspaniałych możliwości układu napędowego Sport Hybrid SH-AWD.
Pełna kontrola przepływu powietrza
Projektowanie następnej generacji układów prowadzenia powietrza chłodzącego i opływającego samochód według koncepcji pełnej kontroli przepływu powietrza.
Aby sprostać ambitnym wyzwaniom dotyczącym osiągów samochodu oraz radykalnym pomysłom rozmieszczenia komponentów i oryginalnej stylizacji nadwozia nowej generacji NSX, zespół opracowujący samochód musiał całkowicie od nowa rozwiązać problemy związane z odprowadzeniem ciepła i aerodynamiką nowego supersamochodu. Strumień powietrza musiał odprowadzić maksimum ciepła z wymienników, a jednocześnie zapewnić najwyższą efektywność przepływu wokół samochodu.
Nowa strategia pełnej kontroli przepływu powietrza służy chłodzeniu podzespołów i aerodynamice (opór powietrza i siła dociskająca do jezdni), które doprowadzono do bardzo satysfakcjonującego poziomu, bez korzystania z aktywnych elementów aerodynamicznych, uzyskując ukształtowanie nadwozia o jeszcze lepszych parametrach dot. aerodynamiki.
Podczas prac konstrukcyjnych znalazła zastosowanie komputerowa analiza przepływów (CFD). Modelowanie CFD dla przepływów termicznych wykorzystywano najintensywniej w dwóch fazach projektu. Pierwszy raz obliczenia prowadzono sprawdzając koncepcję pojazdu i ustalając strategię rozwiązywania zagadnień cieplnych, co miało miejsce na samym początku projektu. Później przepływy bardzo intensywnie analizowano, gdy projekt samochodu przybrał finalną formę. Tak szerokie zastosowanie modeli CFD przy opracowywaniu nowego pojazdu pozwoliło na skuteczną optymalizację konstrukcji finalnej.
Obok intensywnie wykorzystywanych, zaawansowanych technik CFD, badań w tunelu aerodynamicznym i testów drogowych, zespół inżynierski korzystał również ze skomputeryzowanego symulatora jazdy „na czas" po jednym z najsłynniejszych torów testowych świata, który można było uruchomić na hamowni podwoziowej, umożliwiając testowanie i walidację komputerowych modeli przepływów termicznych.
- Nowy NSX korzysta z 10 wymienników ciepła chłodzonych powietrzem. Odpowiadają one za chłodzenie przedniego zespołu dwóch silników elektrycznych (TMU), silnika spalinowego twin-turbo V6, tylnego silnika elektrycznego napędu bezpośredniego i 9-biegowej przekładni dwusprzęgłowej (DCT).
- Całkowicie nowy, 3,5 litrowy silnik V6 twin-turbo, będący sercem systemu Sport Hybrid SH-AWD, wymaga najintensywniejszego chłodzenia, które zapewniają mu 3 chłodnice: jedna centralna i dwie boczne, dzięki czemu uzyskano maksymalną objętość przepływu powietrza i maksymalną sprawność chłodzenia. Chłodnica centralna jest pochylona do przodu o kąt 25°, co umożliwiło zabudowanie większego wymiennika i zoptymalizowanie jego konfiguracji przy najlepszym wykorzystaniu naturalnej różnicy ciśnień i przy zachowaniu wymogów stosowanej w NSX zaawansowanej technologii zabudowy zespołów, wymagającej między innymi maksymalnie niskiego położenia środków ciężkości wszystkich komponentów.
- Skraplacz klimatyzatora i chłodnica systemu sterowania pracą układu napędowego (PDU) zostały efektywnie umieszczone przed chłodnicą centralną silnika.
- Zespół dwóch silników elektrycznych (TMU) jest chłodzony pasywnie, dzięki precyzyjnemu wykorzystaniu powietrza dopływającego do przedniej komory silnikowej, które trafia na chłodnicę znajdującą się przed prawą chłodnicą boczną silnika spalinowego.
- Dwusprzęgłowa 9-biegowa przekładnia DTC jest chłodzona przez dwie chłodnice, z których jedna umieszczona jest przed lewą chłodnicą boczną silnika spalinowego, a druga znajduje się w głównej komorze silnikowej.
- Chłodnice powietrza doładowującego umieszczono przy bocznych wlotach powietrza.Aerodynamika supersamochodu
NSX może poszczycić się najwyższej klasy dociskiem aerodynamicznym stosowanym w supersamochodach, ale uzyskanym bez użycia jakichkolwiek aktywnych elementów. Czołowy opór aerodynamiczny jest zminimalizowany, pomimo dużych przepływów powietrza przez samochód. Docisk aerodynamiczny jest wytwarzany dzięki pełnej kontroli przepływu powietrza, obejmującej każdy otwór wentylacyjny samochodu, a także przez bardziej tradycyjną aerodynamiczną optymalizację bryły nadwozia.
NSX przeszedł intensywne testy w tunelu aerodynamicznym firmy, zbudowanym w Raymond w stanie Ohio, gdzie badano bardzo szczegółowy model w skali 1:2,5, odwzorowujący wszystkie otwory wlotowe i wylotowe, wszystkie wymienniki ciepła i główne elementy znajdujące się pod maską silnika. Tak dokładne modele pozwalają na zmierzenie oporów czołowych i pionowych sił aerodynamicznych z niemal perfekcyjną dokładnością. Wyniki te sprawdzono i potwierdzono w pełnowymiarowym tunelu aerodynamicznym firmy w Japonii, a także na torach testowych.
Zasada całkowitej kontroli przepływu powietrza, pomogła w uzyskaniu sporej i stabilnej siły dociskającej samochód do nawierzchni. Efekt końcowy uzyskano optymalizując elementy drogą współpracy konstruktorów i specjalistów od aerodynamiki, badających przepływy w tunelu aerodynamicznym.
- Uzyskano 6 wirowych strug powietrza w tylnej części NSX, w tym tworzące największą siłę docisku na tylnej pokrywie silnikowej.
- Płynącą od spodu samochodu strugę powietrza wyprowadzono przez zoptymalizowany dolny tylny dyfuzor. Jest to kolejny strumień powietrza, szczególnie ważny dla uzyskania dobrego docisku NSX do ziemi. Ciekawostką jest kształt żeberek dyfuzora, które nie są równoległe względem siebie, ale zwężają się w kierunku przedniej części samochodu i są szersze z tyłu. Pomaga to w stworzeniu strefy niskiego ciśnienia aerodynamicznego i w dalszym zwiększeniu siły docisku.Sport Hybrid Super Handling All-Wheel Drive
Nowy wzorzec idealnie prowadzącego się samochodu owocem dziesięcioleci badań
Przełomowy Sport Hybrid SH-AWD, czyli system dynamicznego kierowania ruchem pojazdu przy wykorzystaniu sił napędowych, który zastosowano w najnowszym modelu NSX, jest wynikiem prac badawczo-rozwojowych trwających znacznie ponad dwie dekady.
Kolejna generacja systemu kierowania ruchem pojazdu przy wykorzystaniu sił napędowych
Honda stale doskonali swój system kierowania ruchem pojazdu przy wykorzystaniu sił napędowych, jednocześnie rozwijając nowe sposoby osiągania sportowych właściwości samochodu, jakimi pozostają lekkość konstrukcji, jej sztywność i potencjał zespołu napędowego. W całkowicie nowy system Sport Hybrid SH-AWD wstrzyknięto więcej mocy pochodzącej z silników elektrycznych, która jest przekazywana bardziej bezpośrednio na koła, a jednocześnie cały system przygotowano do zarządzania największą mocą silnika spalinowego, jaka kiedykolwiek została oddana pod kontrolę tego systemu.
Zgodnie z koncepcją budowania supersamochodu wokół kierowcy, nowy NSX i jego system Sport Hybrid Super Handling zostały rzeczywiście zaprojektowane tak, aby punktem wyjścia był kierujący pojazdem. NSX zapewnia nową jakość sportowych doznań ze swoim prowadzeniem się "jak po szynach", a zastosowany system Super Handling został zoptymalizowany w celu zwiększenia satysfakcji z jazdy, poprzez zapewnienie natychmiastowej, intuicyjnej odpowiedzi na polecenia kierowcy.
- System Super Handling w nowym NSX doprowadzono do perfekcji. Silniki elektryczne pozwalają dynamicznie sterować momentem obrotowym nawet przy niskich prędkościach samochodu i niskich obrotach silnika spalinowego.
- Inżynierowie stworzyli przednie zawieszenie o geometrii podwójnych wahaczy, ale z dwoma dolnymi wahaczami, które pozwalają odizolować moment generowany przez przedni zespół dwóch silników elektrycznych (TMU) od kierownicy. Zapewnia to wymarzoną dla samochodu sportowego komunikację kierowcy z pojazdem, wzbogaconą wrażeniem jazdy „jak po szynach”, które jest wynikiem precyzyjnego kierowania momentu obrotowego pochodzącego z TMU.
- Przekładnia kierownicza o zmiennym przełożeniu stanowi kolejny element wzmacniający zaufanie kierowcy do samochodu, który oferuje mu dynamikę jazdy wyścigowego bolidu.Zespół napędowy
Zespół napędowy Sport-Hybrid SH-AWD
Technika zastosowana w Sport Hybrid Power Unit
Jak ogłoszono podczas 2015 North American International Auto Show w Detroit, nowy NSX będzie korzystał z zupełnie nowego zespołu napędowego skonstruowanego od podstaw. W jego sercu umieszczono całkowicie nowy, wzdłużnie montowany silnik twin-turbo V6, który sprzęgnięto z równie nową, opracowaną przez Hondę, 9-biegową przekładnią DCT połączoną z silnikiem elektrycznym, który przekazuje moment obrotowy bezpośrednio na półosie, celem uniknięcia strat mocy i uzyskania natychmiastowej reakcji tylnych kół.
- Nowy silnik o pojemności skokowej 3,5 litra wykorzystuje szczytowe osiągnięcia techniczne stosowane w jednostkach wyścigowych, dysponując jednocześnie bezpośrednim wtryskiem paliwa oraz wtryskiem paliwa do kanałów dolotowych.
- Kąt rozwidlenia cylindrów wynoszący 75° i sucha miska olejowa pozwoliły zoptymalizować sztywność silnika i rozkład podzespołów modelu NSX. Dzięki temu silnik i inne podzespoły umieszczono maksymalnie nisko w podwoziu, co w rezultacie zapewniło najniższe w klasie położenie środka ciężkości. Umożliwiło to również optymalne rozlokowanie innych elementów w komorze silnikowej.
- Silnik z suchą miską olejową, to także lepsze osiągi pojazdu przy dużych siłach odśrodkowych występujących w czasie bardzo szybkiej jazdy po krętej drodze lub torze wyścigowym.
- Tylny silnik elektryczny przekazuje moment obrotowy bezpośrednio na półosie napędowe.
- 9-biegowa przekładnia DTC została zbudowana w układzie zapewniającym jej minimalną masę i rozmiary.
O modelu NSX
Zupełnie nowy model NSX łączy atuty samochodów sportowych z zaawansowanymi rozwiązaniami technicznymi, co czyni go szczytowym osiągnięciem w konstrukcji supersamochodów. Auto cechuje bardzo sztywne i lekkie podwozie ze środkiem ciężkości umieszczonym możliwie nisko i blisko kierowcy. Międzynarodowy zespół konstruktorów innowacyjnie podszedł do uzyskania najbardziej pożądanych cech samochodu sportowego, takich jak sztywność struktury nośnej i właściwości aerodynamiczne, a oprócz tego dopracowywał kluczowy dla tego projektu zespół napędu hybrydowego. NSX otrzymał wiele innowacyjnych elementów, ale podstawowa recepta pozostała prosta: ponadczasowe atuty sportowych samochodów perfekcyjnie połączone z zaawansowanymi rozwiązaniami technicznymi, które zapewnią nowy poziom sportowych wrażeń.
1Ablacyjny proces odlewniczy opracowano pod kątem pierwszego na świecie zastosowania w przemyśle samochodowym, we współpracy z wynalazcą tego systemu, firmą Alotech Limited.
