Audi A1 e-tron: Wankel v roli záložního zdroje
Po dvou konceptech elektrických kupé e-tron, představených loni ve Frankfurtu a letos v Detroitu, přichází Audi s výrazně odlišným elektromobilem postaveným na bázi nového modelu A1.
Synchronní elektromotor je v A1 e-tron instalován vpředu napříč, podobně jako běžné spalovací motory. Jeho nízké uložení v karoserii snižuje těžiště vozidla, což pozitivně ovlivňuje jízdní dynamiku. Trvalý výkon 45 kW se může změnit krátkodobě až na 75 kW při akceleraci. Podobně lze místo trvale nabízeného točivého momentu 150 Nm krátkodobě využít až 240 Nm.
Elektromotor posílá hnací moment na přední kola přes jednostupňovou převodovku, a tak elegantní volič na středovém tunelu v interiéru slouží jen pro volbu jízdy vpřed, vzad nebo pro neutrál.
Výkonovou elektroniku umístili technici nad motor. Je zde pulsně řízený měnič (rozhraní mezi akumulátorovou sadou a elektromotorem), DC měnič, který převádí vysoké napětí na 14V palubní síť, nebo nabíjecí modul. Akumulátory lze dobíjet standardní zásuvkou (zástrčka je za kruhy na masce). Zcela vybité akumulátory se z 380V zásuvky nabijí za 3 hodiny.
Elektrifikovány jsou hlavní pomocné funkce jako kompresor klimatizace, posilovač řízení a částečně taky brzdový okruh. Zatímco vpředu jsou klasické hydraulicky ovládané brzdy, vzadu jsou elektricky ovládané plovoucí třmeny. Jejich výhodou je eliminace třecích ztrát v brzdách, nejsou-li aktivovány. Elektrifikována je taky vývěva produkující podtlak pro posilovač brzd. Systém klimatizace může pracovat jako tepelné čerpadlo v okruhu interiér-prostor kolem akumulátorů.
Trakční elektromotor A1 E-tron může pracovat i v generátorovém režimu, když převádí kinetickou energii automobilu při brzdění na elektrickou, kterou ukládá do akumulátorů.
Akumulátorová sada našla své místo pod podlahou. Jednotlivé články jsou uspořádány do celku s tvarem T, jehož podélná část vyplňuje středový tunel podlahy a příčná pak prostor před zadní nápravou, kde obvykle bývá palivová nádrž. 380V Li-Ion sada má kapacitu 12 kWh, tvoří ji 96 článků, které celkem váží 150 kg.
Malý Wankelův motor, který slouží jako tzv. prodlužovač dojezdu na jedno natankování, je umístěn pod podlahou zavazadlového prostoru. Jednotka s komorou o objemu 254 cm3 pracuje s konstantními otáčkami 5000 min-1 s maximální účinností. Palubní systém hospodaření s energií využívá i navigační systém k optimálnímu okamžiku využití energie v akumulátorech i začátku dobíjení pomocí spalovací jednotky. Aktivaci dobíjení může provést i sám řidič stiskem tlačítka. Palivová nádrž na 12 l benzinu vystačí na dalších 200 km jízdy.
Výhodou Wankelova motoru je v tomto případě tichý chod prostý vibrací, malé rozměry a extrémně nízká hmotnost. Celá jednotka (spalovací motor+ 15kW generátor) váží přibližně 70 kg, včetně chladicího systému, výkonové elektroniky, pomocného rámu a izolačních materiálů.
Audi A1 e-tron má být velmi tiché v provozu, sotva slyšitelný je i chod Wankelu v zádi. Automobil určený především pro provoz ve městě dokonale využije momentové charakteristiky elektromotoru s vysokým momentem v nízkých otáčkách. Z 0 na 100 km/h akceleruje 1190 kg vážící studie za 10,2 s a nejvíce jede přes 130 km/h.
Při využití obou zdrojů energie vypočetli technici Audi kombinovanou spotřebu na 1,9 l/100 km a emise CO2 na 45 g/km.
