Audi e-tron: Pikes Peak "al contrario" per mostrare il sistema di recupero energia

08 Agosto 2018 51

Sembrano così lontani gli anni (per la precisione il 1987) in cui Walter Rohrl percorreva, vincendola, l'incredibile salita della Pikes Peak, la cronoscalata più famosa al mondo che consiste nel raggiungere un'altitudine di oltre 4.300 metri a velocità folli, senza alcuna protezione, mettendo a dura prova ogni singolo bullone delle vetture.

Sembrano lontani soprattutto perché, oggi, dalla Pikes Peak un'Audi scende e non sale. Il futuro SUV Audi e-tron, elettrico proprio come la Volkswagen I.D. R che proprio su quei tornanti ha polverizzato ogni altro record nella cronoscalata del Colorado, è volato negli States per dimostrare le proprie tecnologie per il recupero dell'energia, in frenata come in discesa. E i numeri, dichiarati da Audi, sono davvero interessanti.

1 km di discesa = 1 km di autonomia in più

Lungo i 31 km della discesa, il SUV elettrico di Audi (la presentazione ufficiale è attesa per gli inizi di settembre, con commercializzazione entro la fine dell'anno) è riuscito a sfruttare il dislivello negativo di 1.900 metri, recuperando una quantità di energia cinetica sufficiente per permettergli di percorrere una distanza analoga (31 km in più).

Grazie ad un avanzato sistema di recupero che si serve esclusivamente dei due motori elettrici, in presenza di decelerazioni fino a 0,3 g (il 90% dei casi) Audi e-tron è in grado di recuperare energia fino ad un massimo di 300 Nm e 220 kW di potenza (valori equivalenti a oltre il 70% della potenza del powertrain), contribuendo fino al 30% dell'autonomia massima del veicolo (stimata in 400 km nel ciclo di omologazione WLTP). L'energia viene infatti immagazzinata nel pacco batterie.

Il recupero può essere modulato con tre diverse modalità: manuale (nelle fasi di rilascio è possibile sfruttare i bilanceri al volante), automatica (mediante il sistema predictive efficiency assistant) e in frenata (in questo caso intervengono anche i freni idraulici). Con l'opzione più lieve, la vettura procede per inerzia, veleggiando. Con i livelli 1 e 2, invece, i propulsori attuano una coppia frenante rigenerativa, producendo corrente. In questi casi, è possibile semplicemente rilasciare il pedale dell'acceleratore per ottenere una decelerazione più o meno intensa (si crea dunque il cosiddetto "One Pedal Feeling").

Nel caso in cui serva una frenata più energica, interviene l'impianto frenante elettroidraulico (il primo integrato in una vettura elettrica di serie), che ripartisce la coppia frenante tra i motori elettrici e i freni idraulici autoventilati. Questo vale anche quando è necessaria l'attivazione della frenata automatica d'emergenza (150 millisecondi tra l'attivazione del sistema e l'inizio della massima forza frenante).

Un ADAS che migliora l'efficienza

Il sopracitato predictive efficiency assistant permette a e-tron (e a tutte le future elettriche di Audi) di riconoscere le condizioni del traffico e il percorso grazie ai sensori radar, alle immagini delle telecamere, ai dati del navigatore e alle informazioni ricevute dal sistema connesso Car-to-X. Una volta che il sistema ritiene opportuno rilasciare il pedale dell'acceleratore, un avviso viene inoltrato al conducente mediante l'Audi Virtual Cockpit e l'head-up display.

Se invece è attivo l'adaptive cruise assist, il sistema è in grado di far accelerare e decelerare la vettura autonomamente.

C'è anche il boost di potenza

Il powertrain di Audi e-tron, grazie alla presenza di due motori elettrici asincroni, permette al SUV di raggiungere prestazioni elevate: la potenza massima (erogabile per un massimo di 60 secondi) è equivalente a 360 CV, con una coppia di 561 Nm.

Per un periodo di otto secondi, tuttavia, è possibile sfruttare la modalità Boost, attivabile passando alla modalità S con il selettore del "cambio" e premendo a fondo l'acceleratore: in questo caso, la potenza massima è di 408 CV e la coppia sale a 664 Nm, per un'accelerazione da 0 a 100 km/h in meno di 6 secondi.


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Commenti

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Myngionee

Il funzionamento che hai scritto vale per il motore asincrono. In quello sincrono, i magneti permanenti sono nel rotore. Corrente trifase nello statore - > campo magnetico rotante - > i magneti permanenti inseguono questo campo mettendo in moto il rotore e generando dunque coppia. Più è alta la corrente nello statore più velocemente ruota il rotore, continuo a non capire questa presunta inferiorità nella regolazione, a maggior ragione visto che oggi è fatta con elettronica ed è quindi diffusissima... L'unica complicazione che conosco è che è necessario un circuito addizionale di avviamento, spesso fatto con un piccolo motore a induzione. A quanto sapevo io il motore a induzione è tecnicamente inferiore sia come coppia max, a parità di potenza elettrica immessa, che come rapporto peso/potenza, è due fattori che pensavo fossero cruciali per il mondo automotive. Bella discussione comunque, una rarità qui su hdblog :)

Kamgusta

Il campo magnetico che viene creato (con i magneti, in un caso, e con materiali ferromagnetici, nell'altro) è nello statore. Facendo variare il campo magnetico statorico nel tempo e/o nello spazio si creano correnti (legge di Faraday) nel rotore le quali, a loro volta, creano un ulteriore campo magnetico rotorico. Quest'ultimo si oppone al primo, creando così una coppia sul rotore (ovvero facendolo ruotare) e quindi traducendo energia elettrica in energia meccanica.
Il problema, squisitamente tecnico, è che adottando motori elettrici di grossa taglia i campi magnetici devono essere particolarmente elevati il che produce delle perdite elettriche dovute a correnti parassite (ovvero correnti che non producono campi magnetici utili) e ulteriori perdite dovute all'isteresi che non si possono più ritenere trascurabili. Questo diventa "problematico" (relativamente) con i motori a magneti permanenti in quanto non possono variare il campo magnetico in funzione del carico (come avviene invece con i motori asincroni), ma rimane fisso.
Quindi non è tanto una questione di "uno è meglio dell'altro", anche perché la parte del leone la fa l'elettronica di controllo, ma nell'automotive quando si vogliono elevate coppie motrice e quindi bisogna usare motori di grossa taglia si preferisce usare gli asincroni. E' un discorso di efficienza e quindi di autonomia (parametro cruciale per questo ambito).
Nel navale la questione è un po' più diversa. Si usano sia motori asincroni che sincroni, ma questi ultimi generalmente non sono a magneti permanenti, ma hanno un secondo circuito di eccitazione.
Si preferisce usare quelli sincroni nelle taglie più grandi in quanto quelli asincroni necessitano di sistemi di controllo più complessi che sono quasi proibitivi con correnti talmente elevate.

Myngionee

Sono ancora più confuso, abbi pazienza...
il campo magnetico da controllare è quello di rotore, non di statore. il motore sincrono ha un campo indotto al rotore, controllato di solito mediante elettronica (il famoso motore digitale di dyson) quindi in entrambe le soluzioni hai una regolazione della potenza solo e unicamente al rotore. Corretto?
In ultimo, sapevo che in realtà proprio per le grosse taglie si usano motori sincroni semplicemente perchè a parità di assorbimento di corrente generano una coppia impossibile a quelli induttivi. Es. classico: i motori elettrici delle navi o dei treni moderni.

Kamgusta

Io mi chiederei l'utilità di mettere braccio motorizzato + indicatori di direzione + fotocamera + schermo OLED incassato nella portiera (tutto che ovviamente si romperà e costerà un botto ripararlo)... Piuttosto di metterci il solito specchietto da due lire e fine. Cioè mi pare veramente la cosa più deflciente mai vista in vita mia.

Kamgusta

Dipende. Sono molto simili, quindi gli ingombri dipendono da quanto li vuoi grandi ovvero quanta potenza vuoi che abbiano. Con una sofisticata elettronica di controllo il motore ad induzione rivaleggia senza problemi quello a magneti permanenti.
Ognuno possiede punti di forza e punti deboli.
Quello a magneti permanenti è più costoso, ma leggermente più efficiente. Avendo i magneti permanenti non si può però controllarne il campo magnetico e quindi per avere alte prestazioni (=grande motore=grandi magneti=grande campo magnetico) vai incontro a grosse perdite per correnti parassite ed isteresi.
Quello ad induzione è meno costoso, più robusto, leggermente meno efficiente, ma ha un campo magnetico regolabile e quindi meno perdite nel caso si usi in grossa taglia (=grande potenza).

Myngionee

Il motore a magneti permanenti non da una coppia maggiore, con ingombri minori di uno a induzione?

Kamgusta

I motori asincroni sono usati nella Model S e nella Model X (ma non nella Model 3).
Si usano quando si ricercano performance maggiori (come nel caso di questa e-tron).

Mao Tze

La scienza non ne ha, il marketing sì.

Francesco

mi sembra chiaro il concetto, scendi dal passo dello stelvio alla bassa padana recuperi tanto, scendi da bergamo alta a bergamo bassa guadagni poco

Tk Desimon

Certo, formalmente si... Ma se vai in concessionaria per esempio, ti parlano ancora in CV e non in KW

LaVeraVerità

Il KW ha preso il posto dei CV da un pezzo, almeno nella carta di circolazione.

LaVeraVerità

Beh, vedessi il pesce che ho pescato ieri... era più alto di me e pesava almeno 80 chili!

Cloud387

Fa un pò: "conta più come lo usi, piuttosto che la lunghezza"

MiniPaul

Già, però è (quasi) impossibile mantenere un termico ad un numero di giri costante.

Mattia Alesi

Beh, se mantieni un motore termico sul numero di giri corrispondente a tot cavalli, li eroga indefinitamente, non per un tempo limitato.
Ad titolo di esempio, se mantieni quel multijet a 4000 rpm hai costantemente 66kw
https://uploads.disquscdn.c...

MiniPaul

Considerando la curva di coppia di un motore tecnico, direi che sono molti di più quei 60 secondi ... no?

MiniPaul

Perché sarebbe innaturale, credo.

wiggaz

Forse per l'abitudine di guardare in quella direzione per cercare gli specchietti.

Anatras

Ma se lo specchietto è una telecamera, perché non hanno messo il display davanti al guidatore invece che sullo sportello?

Mattia Alesi

Spero che non pubblicizzino quest'auto dicendo che ha 360cv!
Dato che quei cv sono sfruttabili solo per 60s, sarebbe come dichiarare la potenza nel transitorio e non a regime permanente.

Francesco

non importa la pendenza, conta il dislivello complessivo

Cloud387

Si ma quelle pendenze sono rare e non certo paragonabile ad un uso "tradizionale della vettura".

I prossimi test li faranno in assenza di aria, così tigliamo l'attrito.

Francesco

Non consuma niente, l'elettrica si ricarica ;-)

Nell'articolo non lo spiega bene, il senso è che per 1 km di discesa guadagni circa 1 km di autonomia in pianura

Cloud387

Senza contare che in discesa anche una vettura scoppio consuma quasi niente.

Cloud387

Sono dei prototipi, magari stanno seguendo diverse lienee progettuali per capire la migliore strada.

Carlo Mingioni

Come mai montano motori asincroni? Il gruppo vw mi pare usasse magneti permanenti su tutta la gamma elettrica.

IS300h. É un tratto conosciuto soprattutto da chi guida la Prius, che fanno a gara per chi consuma meno. Io ho il vantaggio che il motore rimane spento fino a 90km/h.

Ci sono comunque 1400m di dislivello.

Manuele

Per piacere...
Diverse mild-hybrid 48V del gruppo VW (incluso Audi) usa supercapacitori! E ad ogni modo le batterie al litio garantiscono a parità di peso una densità di energia maggiore (autonomia) per cui un supercap non è sempre preferibile, anzi lo è solo per un fattore di rischio in caso di incidenti molto piu' basso e qualora servano grandi picchi di potenza / corrente.

Simone Facchetti

Con 31 km di discesa si guadagnano 31 km di autonomia. Ammetto che il dato sul dislivello può aver creato confusione ;)

Simone Facchetti

C'è scritto anche nel titoletto: il dislivello è di 1.900 metri, ma i km di autonomia guadagnati sono 31, come la distanza percorsa nella discesa

Hateware2

Modello?

Con la mia ibrida riesco a percorrere 81km con 2.3L di benzina. Percorrendo 44km su autostrada!
Giusto per far capire quanto sia avanti Audi con i suoi prototipi...

The_Th

Visto che per andare in salita avrà consumato 0

The_Th

Sono entrambe unita di misura della potenza....
Quindi cambia poco

Ci provano in Toyota da 30 anni, figurati Audi che ha appena scoperto come recuperare l'energia... Se vuoi informazioni di tecnologia, sei sull'articolo sbagliato. Questo é per i ritardati che si sono persi 25 anni di tecnologia.

Mario I/O

Secondo me nell'articolo si confonde un km in discesa con un km di dislivello.

L0RE15

vedo...purtroppo...a mio aviso dovrebbero andare avanti per la loro strada e gli altri adeguarsi...

L0RE15

ogni 31 km di discesa (con un dislivello di almeno circa 2 km totali), si gusdagnano 2 km di autonomia...direi una situazione molto utile, ma, soprattutto, all'ordine del giorno.......

Tk Desimon

invece pare li abbiano...

L0RE15

l'evoluzione e la scienza non possono avere dei paletti comunicativi del genere solo perché la gente é stupida...

Tk Desimon

Ne mandiamo 25 su marte... Nel giro di un annetto gli fulminiamo tutta la co2 ... Così musk può terraformare

Tk Desimon

È che il numeretto dei kW è inferiore a quello dei CV e fa brutto... La gente vuole il numero...55kw sono sempre 75cv, ma fanno un'altra impressione... Non so se mi segui...

Tom Smith

E' per equipararli ai motori a scoppio. Anche se io preferirei utilizzare i kw in tutte le vetture.

Alexdruso

Si riferiva ai 31km di discesa :)

Alessio Ferri

Se li consuma tanto di guadagnato :), neanche gli alberi consumano così tanta CO2

Tk Desimon

Parlare di CV con i motori elettrici da un po' ridere...
Il KW dovrebbe essere più adatto per esprimere la potenza di un motore elettrico.

Francesco

usa i supercapacitori?

Francesco
è riuscito a sfruttare il dislivello negativo di 1.900 metri, recuperando una quantità di energia cinetica sufficiente per permettergli di percorrere una distanza analoga.

dislivello =! distanza

Shaq Boom

Consuuma 4kg di co2 al secondo solo quello

Super Farro Vintage

Buono questo progetto di Audi sembra avere tuttua la strada in discesa. Poi ha il pulsante fan boost come la Formula E, il paradiso per gli smanettoni.

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