未来奥迪新能源车将采用这些高科技

今年广州车展上的重磅SUV当属奥迪新一代Q7。它是豪华SUV领域的一支劲旅,新老换代会引起豪华SUV市场的格局变化。同时,它也是奥迪品牌旗下的一员虎将,集奥迪品牌前瞻技术之大成。这样一款新车亮相广州车展,自然会引来众人瞩目。

在新一代Q7的车型阵营中,有一款车型更能展示奥迪未来的技术走向和核心竞争力,这就是Q7 e-tron 2.0 TFSI quattro,这是奥迪布局新能源汽车领域的先锋。搭载了奥迪精心研发的e-tron插电混动技术和quattro技术。奥迪称,该车百公里油耗2.5升,续航里程高达1020公里,将于明年正式登陆中国市场。

此前,奥迪已经发布了未来的发展战略,即电气化、轻量化和互联智能化。除了Q7 e-tron 2.0 TFSI quattro,奥迪在欧洲还推出了Q7 e-tron 3.0 TDI quattro车型,并展出了奥迪e-tron Quattro概念车。从这几款车型入手,读者可以窥得奥迪在新能源领域棋局之一斑。

例如,Q7 e-tron 3.0 TDI quattro的一个技术亮点是新增了一台热泵,这台热泵大大提高了车内空调的效率,从而延长了电动里程。同时,预测效率助手对车辆周围的信息进行评估,预判前方路况,然后据此实施混合动力驾驶策略,进一步提高能耗表现。然而,这仅仅是奥迪未来科技的冰山一角。

目前在售的新能源车型中,绝大多数车型都是拿电机来发电或驱动车辆。但是,奥迪把电动机的用途拓展到更宽泛的领域。例如电动旋转减震器eROT项目。目前车辆采用的传统液压减震器是长条形的,不仅占用了更多空间,还无法回收震动能量。奥迪电动旋转减震器变得更加小巧,释放了额外的空间,还能回收车辆震动的能量发电。同时,该系统反应迅速,惯性非常小,可用作主动可控式减震器,达到了更加舒适柔软的减震效果。

道理是这样的:电动旋转减震器的部件包含了一个电机。在运动模式下以及颠簸道路上,杠杆臂可以吸收轮架上产生的力,然后通过一系列的档位,将该力传给电动机,再由电动机转换为电能。不要小看这震动的力量,奥迪的数据是:在德国道路上,能量回收的平均输出功率是150瓦,在新铺的沥青高速公路上,输出功率是3瓦,在崎岖不平的乡村道路上,能量回收输出功率则可高达613瓦。不过,这个项目尚处于原型阶段。

奥迪的工程师还发明了电动机的另外一个用途,就是制作电动主动式横向稳定杆,奥迪即将在其量产车型中推出首个这样的技术。其原理与电动旋转减震器基本无异,在电动主动式横向稳定杆内部,设置了配有三级行星齿轮变速器的紧凑型电动机,该电机将稳定杆分为两半部分。

电动主动横向稳定杆的优点有三个。一是提高操控性和舒适性。如果选择以舒适为主的驾驶风格,稳定杆的两半部分将相互分离,从而提供良好的乘坐舒适性。如果选择更富运动激情的换档,则稳定杆内的管道将相互连接并绞合在一起。每台电动机可输出1.5千瓦的峰值功率,加起来可以产生1200牛·米的扭矩。在激烈驾驶下,汽车进弯角度减小,转向不足倾向降低,同时横向加速度增加。前、后稳定杆可以相互独立调节,控制单元能根据需要让操控更趋运动化。

二是能量回收。如果汽车在颠簸的道路上行驶,前桥或后桥的两个车轮摇晃明显,这时会激活电动主动稳定杆,电动机会充当发电机的角色,将冲击能量转换成电能。得益于这一功能,电动主动式横向稳定杆总体上只需输出很小的功率。在非常颠簸的道路上,如果换挡频率适中,那么功率需求甚至可以降为零。

三是免维护。与传统液压控制的稳定杆相比,这套系统可以输出更大的功率,运行速度更快、更高效,甚至可以在低速下发挥作用。电动主动式横向稳定杆无需添加机油,这意味着它可以免于维护,且对环境无害。

除了上述两个发明,奥迪工程师还发明了电机的第三个创新解决方案:电驱动压缩机。传统的涡轮增压发动机常常因为涡轮进气迟滞,导致加速的滞后性,电驱动压缩机解决了这一问题。电驱动压缩机位于中冷器后方的进气管旁路之内,通过风门启动。它串联在涡轮增压器的后方,当废气中的能量不足以快速形成扭矩时,能够随时为涡轮增压器提供助力。

电驱动压缩机内没有安装涡轮机叶轮,而是内置了一台小型电动机,该电动机能够以大约7千瓦的功率,在250毫秒左右的时间内将压缩器叶轮加速至非常高的速度。不管是在起动还是低速加速区间,电动机总能及时输出动力。有了这台电驱动压缩机,车辆的转弯动力以及瞬时加速性能会大幅提升,跟动力迟滞说拜拜。值得一提的是,电驱动压缩机能够与许多奥迪车型很好地匹配,柴油和汽油发动机车型均适用。它即将成为TDI系列的量产部件。

不过,目前传统车辆上的电器电压一般是12伏,如果要采用上述电动零部件,旧有的电压是不够的,必须增加电压。奥迪的全新解决方案是现有的12伏电气系统再配以新的48伏辅助电气系统,创造更激情、更舒适、更高效的驾驶体验。在新的48伏辅助电气系统内,锂离子电池提供10安时的电力,皮带起动发电机能产生12千瓦的功率,相当于百公里油耗可以节省0.7升。在48伏电压下,同样的轻度混合动力可以在12伏的电压下实现,而且功能更强大——例如,在内燃机关闭的情况下,可以巡航30秒之久。

奥迪透露:2016年,奥迪的新车型将标配48伏辅助电气系统、电驱动压缩机和电动主动式横向稳定杆。奥迪计划在中期内将发动机泵和增压器等辅助设备,以及传动系统和空调系统转换至48伏。如今,这些设备和系统是以液压方式或内燃机驱动,如果采用电动方式,可以以更有效的方式进行控制;它们也会变得更轻、更紧凑。车窗加热系统、音响系统等装置也会采用这种48伏系统。控制单元、灯等小型消耗装置将继续采用12伏系统。

此外,在2015奥迪未来科技日上,奥迪还展示了无线充电技术、150千瓦的直流快充技术、模块化电池技术、燃料电池驱动汽车、天然气驱动汽车、旧电池回收技术、e-tron系统产品、e-fuel环保燃料生产技术等。在奥迪设计的未来汽车中,环保电源是核心。未来奥迪生产的燃料不依靠石油,同时将生产和燃烧过程中产生的二氧化碳排放降到最低。

仅仅罗列技术显得枯燥,那就等到2018年吧,届时奥迪纯电动运动SUV将面世,它的前身便是亮相于2015年法兰克福车展的奥迪e-tron quattro概念车。该车搭载了三台电动机,可提供高达370千瓦的输出功率。95千瓦时电池位于前、后桥之间,车辆前后配重更合理,续航里程超过500公里。相信这款车将集奥迪最先进的技术于一身。

转自微信公众号:电驹

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