Η Audi εργάζεται πάνω σε νεωτερικούς τρόπους για να κινήσει πιο αποδοτικά τα αυτοκίνητά της.

Audi A1 dual-mode hybrid
Η Audi αποκάλυψε το δεύτερο πρωτότυπο Α1 e-tron που συνδυάζει με τον καλύτερο τρόπο που γνωρίζουμε μέχρι σήμερα τα πλεονεκτήματα των αυτοκινήτων επεκτεινόμενης αυτονομίας με εκείνα των υβριδικών plug-in.

Η Audi έδειξε το πρώτο πρωτότυπο e-tron το 2010. Τα αυτοκίνητα δοκιμών, από τα οποία κάποια έχουν ήδη διανύσει 50.000 km, χρησιμοποιούν μια συστοιχία μπαταριών (με αυτονομία 50 km), με τους εμπρός τροχούς να κινούνται από έναν ηλεκτροκινητήρα 75 kW. Αυτός υποστηρίζεται από ένα μικρό περιστροφικό μοτέρ/γεννήτρια 254 cc που είναι τοποθετημένο κάτω από το πάτωμα του πορτμπαγκάζ και το οποίο παράγει 15 kW, προσθέτοντας ακόμη 190 km στην αυτονομία του e-tron.

Η τελευταία έκδοση του πρωτότυπου e-tron, που περιγράφεται ως υβριδικό dual mode, χρησιμοποιεί ένα ολοκαίνουργιο 3κύλινδρο κινητήρα 1.500 cc που αποδίδει 130 PS και 20,3 kgm. Συνδυάζεται δε με έναν ηλεκτροκινητήρα 68 PS και 21,4 kgm που, όπως λέει η Audi, λειτουργεί κυρίως ως μίζα και εναλλάκτης, αλλά μπορεί και να υποβοηθήσει το βενζινοκινητήρα.

Ένας δεύτερος μεγαλύτερος ηλεκτροκινητήρας αποδίδει 116 PS και 25,4 kgm, υποσχόμενος για την μπαταρία την εντυπωσιακή αυτονομία των 90 km. Αυτό το μοτέρ δίνει κίνηση στους εμπρός τροχούς του A1 μέσω μιας μετάδοση μονής σχέσης. Μεταξύ του ζεύγους κινητήρα/εναλλάκτη και του κύριου ηλεκτροκινητήρα υπάρχει ένας απλός συμπλέκτης που επιτρέπει στο μοτέρ να εμπλέκεται και να απεμπλέκεται από το υπόλοιπο σύστημα.

Σε διαμόρφωση πόλης και μέχρι τα 50 km/h, το Α1 κινείται από τον κύριο ηλεκτροκινητήρα και την μπαταρία του. Όταν η μπαταρία αρχίζει να αδειάζει, ηλεκτρικό φορτίο από τον κινητήρα (που λειτουργεί επίσης ως γεννήτρια) χρησιμοποιείται για να κινήσει το μοτέρ. Έτσι είναι δυνατή η κίνηση μέχρι τα 130 km/h με αμιγώς ηλεκτρική ενέργεια. Από τα 50 km/h όμως, ο συμπλέκτης επιτρέπει στον κινητήρα να κινεί απευθείας τη μετάδοση, με αρωγή από το μικρότερο ηλεκτροκινητήρα για να βοηθείται στη μείωση της κατανάλωσης και όταν απαιτήσεις ισχυρή επιτάχυνση. Πάνω από τα 130 km/h, ο θερμικός κινητήρας αναλαμβάνει να κάνει όλη τη δουλειά.

Το Drive είχε την ευκαιρία να δοκιμάσει αυτό που οι μηχανολόγοι της Audi ονομάζουν «πρωτότυπο σε αρχικό στάδιο εξέλιξης». Το πρωτότυπο e-tron είναι πανομοιότυπο με το A1 παραγωγής και δεν φαίνεται να έχει χάσει χώρο από το πορτμπαγκάζ, κάτι εντυπωσιακό για τόσο μικρό αυτοκίνητο.

Το e-tron ξεκινά αθόρυβα και με την αδιάλειπτη ροπή που είναι τυπική για αυτοκίνητα με ηλεκτροκινητήρα και μετάδοση μονής σχέσης. Πάνω από τα 50 km/h, το 3κύλινδρο μοτέρ εμπλέκεται στη μετάδοση χωρίς να το πάρει χαμπάρι ο οδηγός, κάτι που οφείλεται στο ότι ο κινητήρας συγχρονίζεται με την ταχύτητα πριν τον κομπλάρει ο συμπλέκτης. Εν κατακλείδι το A1 e-tron είναι πρόθυμο, στρωτό και ραφιναρισμένο, μολονότι ο χαρακτηριστικός ήχος του 3κύλινδρου είναι παρών στις δυνατές επιταχύνσεις.

Επισήμως, αυτό το e-tron αποδίδει 176 PS και πιάνει τα 100 km/h από στάση σε 9,2”. Στην πραγματικότητα το Α1 πρέπει να είναι ταχύτερο. Και με τις δύο πηγές ενέργειας σε δράση, το Α1 είναι φαινομενικά πολύ γρήγορο στον ανοιχτό δρόμο και εντυπωσιακά στρωτό και ραφιναρισμένο μέσα στην πόλη. Το νέο προσθιοκίνητο υβριδικό πρωτότυπο της Audi δείχνει –σε αυτό το στάδιο- ανώτερο και από το συμβατικό υβριδικό Prius και από το επεκτεινόμενης αυτονομίας Ampera/Volt.

Με ένα σχετικά απλό κινητήρα και ηλεκτρική διάταξη μοτέρ, και μετάδοση μονής σχέσης, το A1 e-tron θα μπορούσε να είναι φθηνότερο από τα υφιστάμενα υβριδικά παραγωγής. Ας ελπίσουμε ότι η Audi θα του δείξει πραγματικό ενδιαφέρον για να μπει σε παραγωγή.

Intelligent Hybrid Electric Vehicle Concept
Το σύστημα stop/start αποτελεί πλέον κοινό τόπο για τα περισσότερα αυτοκίνητα. Η Audi πάει το σύστημα αυτό ένα βήμα πιο μακριά, σβήνοντας το μοτέρ κατά την κίνηση του αυτοκινήτου, εκμεταλλευόμενη τις συνθήκες και τη βαρύτητα για να κάνει οικονομία.

Το Intelligent Hybrid Electric Vehicle Concept βασίζεται πάνω στο Audi A6. Χρησιμοποιεί ένα ασυνήθιστο 48βολτο ηλεκτρικό σύστημα που παίρνει ενέργεια από μια μπαταρία ιόντων λιθίου που δίνει κίνηση σε μια μίζα μέσω ιμάντα, φέρνοντας γρήγορα στη ζωή τον κινητήρα. Ακόμα και στη σύντομη οδήγηση του πρωτότυπου επιβεβαιώσαμε ότι περνά γρήγορα στη φάση του coasting και χωρίς σκορτσάρισμα όταν ξανά-ανάβει. Το iHEV προορίζεται να λειτουργεί σε συνδυασμό με το Predictive Efficiency Assistant της Audi –PEA. Σε αρχικό στάδιο εξέλιξης, το PEA χρησιμοποιεί δεδομένα από το σύστημα πλοήγησης, συμπεριλαμβανομένων της κλίσης του δρόμου και των ορίων ταχύτητας, για να κάνει στον οδηγό υποδείξεις που θα μειώσουν την κατανάλωση.

Για παράδειγμα, το PEA μπορεί να υπολογίσει, χρησιμοποιώντας πληροφορίες για την ταχύτητα του αυτοκινήτου, την αντίσταση κύλισης και την κλίση του δρόμου, πότε ο οδηγός πρέπει να σηκώσει το πόδι από το γκάζι, αφήνοντας τον κινητήρα να σβήσει. Στη συνέχεια το αυτοκίνητο θα ρολάρει μέχρι να έρθει στο όριο ταχύτητας του δρόμου. Το PEA θα μπορούσε ακόμη να λειτουργήσει σε συνεργασία με το ενεργό cruise control, οπότε ουσιαστικά το αυτοκίνητο ελέγχεται μόνο του.

Η Audi λέει ότι σε δοκιμές με ένα πρωτότυπο iHEV σε μια διαδρομή σε δρόμο-κορδέλα της περιφέρειας, το μοτέρ ήταν σβηστό στο 28% του χρόνου και με το ρολάρισμα ενεργοποιημένο (coasting) και σε ένα αξιοσημείωτο 43% με το PEA ενεργοποιημένο. Η Audi ισχυρίζεται ότι η μείωση της κατανάλωσης ήταν 10%, με το χρόνο της διαδρομής να αυξάνεται μόλις κατά δύο λεπτά ή 3%.            

Ηλεκτρικό τούρμπο
Η μείωση της υστέρησης του τούρμπο (turbo lag), δηλαδή το κενό χρόνου μεταξύ του πατήματος του γκαζιού και της φαινόμενου της υπερπληρωμένης παροχής ισχύος, αποτελεί προϊόν μελέτης για τους μηχανολόγους εδώ και τρεις δεκαετίες.

Το πρόβλημα είναι η ανάγκη επαρκών καυσαερίων από την εξάτμιση που θα οδηγηθούν στο τούρμπο και θα το γυρίσουν γρήγορα για να παράσχει αποτελεσματική συμπίεση. Ωστόσο, όταν το μοτέρ γυρίζει σε χαμηλές στροφές, τα αέρια της εξάτμισης δεν είναι επαρκή για να το κάνουν αυτό. Μερική λύση στο πρόβλημα δίνει η χρήση δύο τούρμπο, με το ένα να είναι μικρότερο και κατά συνέπεια να χρειάζεται λιγότερα αέρια για να αποδώσει. Με αυτό τον τρόπο γεφυρώνεται το χάσμα στην απόδοση, μέχρι το κύριο τούρμπο να μπει με πλήρη αποδοτικότητα στο παιχνίδι.

Η Audi παρουσίασε μια τέτοια διάταξη στο νέο 3λιτρο διτούρμπινο μοτέρ TDI. Ωστόσο, τώρα εξελίσσει μια νέα εφαρμογή που βασίζεται σε ηλεκτρικό διτούρμπινο συνδυασμό. Ο V6 TDI κάνει χρήση ενός κλασικού συμπιεστή εξάτμισης που συνδυάζεται με ένα δεύτερο τούρμπο που παίρνει κίνηση από  ένα μικρό ηλεκτροκινητήρα.

Το ηλεκτρικό τούρμπο βρίσκεται στο σύστημα εισαγωγής αέρα, ανάμεσα στο κλασικό τούρμπο και τον εναλλάκτη αέρα και υπό κανονικές συνθήκες αδρανεί. Ωστόσο, σε χαμηλές ταχύτητες και κυρίως σε επιτάχυνση από στάση, τα αέρια που συμπιέζονται από το κύριο τούρμπο επιταχύνονται ακόμα περισσότερο από το ηλεκτρικό, του οποίου η φτερωτή γυρίζει σε υψηλή ταχύτητα, και πρεσάρονται στον κινητήρα.

Το πρωτότυπο δείγμα του Α6 έδειξε ότι ο συνδυασμός του ηλεκτρικού διτούρμπινου μοτέρ είναι σφόδρα αποδοτικός. Η παρεχόμενη ροπή σε επιτάχυνση από θέση στάσης με το ηλεκτρικό τούρμπο σε λειτουργία δίνει επιδόσεις παραπλήσιες με αυτές των supercars. Υπάρχει βέβαια μια μόλις ευπροσδιόριστη απώλεια στην παροχή ισχύος μόλις το ηλεκτρικό τούρμπο φεύγει από τη ζεύξη, αλλά είναι ξεκάθαρο ότι η ηλεκτρική υπερσυμπίεση φέρνει σημαντική αλλαγή στις επιδόσεις του κινητήρων τούρμπο.