Settimo compleanno dell’Audi e-tron

Settimo compleanno dell’Audi e-tron

10 set, 2016

Nel Salone di Francoforte del Settembre 2009, Audi ha presentato per la prima volta la sua e-tron, concept car supersportiva equipaggiata con quattro motori elettrici sulle ruote.

Da questa e-tron sono derivate le applicazioni attuali alle diverse vetture Audi, inclusa quella vettura che gareggia ad altissimo livello nel World Endurance Championship, ovvero la Audi R18 e-tron Quattro.

Vediamo di seguito come la casa di Ingolstadt del Gruppo Volkswagen presentava questa vettura sette anni fa.

Fonte: Archivio Electric Motor News

 

Salone Internazionale dell’Automobile di Francoforte 2009

La Audi e-tron

Francoforte, Germania. Settembre 2009. L’attrazione principale all’edizione 2009 del Salone Internazionale dell’Automobile di Francoforte è sicuramente rappresentata dalla Audi e-tron, un’auto sportiva ad alte prestazioni a trazione esclusivamente elettrica. Le ruote della e-tron sono azionate direttamente da quattro motori – due posizionati sull’asse anteriore e due su quello posteriore – che fanno di questa show-car una vera e propria auto a trazione integrale quattro. Con 313 CV (230 kW) e 4.500 Nm a disposizione, la biposto raggiunge i 100 km/h da ferma in 4,8 secondi, mentre per passare in ripresa da 60 a 120 km/h impiega 4,1 secondi. La batteria agli ioni di litio dalla capacità energetica effettiva di 42,4 kWh consente di percorrere circa 248 chilometri.

Le prestazioni di marcia non sono di certo l’unica prova a conferma della strategia coerente e globale. Il design non lascia alcun dubbio sull’appartenenza della e-tron alla classe delle supersportive, e la sua configurazione strutturale rispecchia le caratteristiche specifiche di un’automobile elettrica: la batteria è infatti alloggiata direttamente dietro la cellula passeggeri, una soluzione questa che consente di ottimizzare il baricentro e la ripartizione del carico sugli assi.

La e-tron è in grado di ripartire le coppie elevate sviluppate dai suoi quattro motori elettrici su ognuna delle ruote, a seconda del fabbisogno. Il cosiddetto torque vectoring, la modulazione variabile della coppia erogata, si traduce in un’affascinante dinamica di guida, nonché in agilità e precisione elevatissime nelle curve.

Con l’integrazione di diverse soluzioni tecniche modulari Audi percorre strade nuove e a tratti anche rivoluzionarie. Una pompa di calore assolve egregiamente il compito di preriscaldare e riscaldare l’abitacolo.

La trazione, l’elettronica di potenza e la batteria sono controllate da un sistema innovativo di gestione termica, un elemento determinante per poter raggiungere una sufficiente autonomia di percorrenza senza rinunciare al comfort nell’abitacolo. L’interconnessione dei sistemi elettronici del veicolo con l’esterno, la cosiddetta comunicazione Car-to-X, apre nuovi orizzonti al fine di migliorare efficienza, sicurezza e comfort.

Gli obiettivi della ricerca

La trazione elettrica occupa ancora solo una piccola nicchia di mercato. Nonostante i primi veicoli di questo tipo fossero in circolazione già prima del 1900, nel 2009 nessuna casa automobilistica vanta nel proprio programma una vettura alimentata esclusivamente a batteria. In Germania oggi il parco dei veicoli elettrici ammonta a meno di 1.500 unità immatricolate, ossia pari allo 0,035%.

La guida elettrica offre potenzialmente numerosi vantaggi. Le automobili elettriche riducono la dipendenza dal petrolio e non producono emissioni dirette di gas di scarico, riducendo quindi l’impatto ambientale. Il rendimento del motore elettrico è di molto superiore a quello di un motore a combustione, con conseguenti vantaggi economici per il cliente. Ulteriori punti di forza della trazione elettrica sono la sportività e il piacere di guida. I motori elettrici consento di ottenere accelerazioni fulminee, dato che tutta la coppia del motore è a disposizione praticamente già da fermi.

Vi sono tutt’oggi ancora numerosi problemi da superare prima di avviare una produzione industriale di serie. La sfida più grande riguarda l’integrazione dell’accumulatore di energia. In rapporto alla sua autonomia e potenza, la batteria di trazione ha peso e ingombro considerevoli: per compensare tale svantaggio Audi ha scelto di percorrere nuova strade, concentrando le sue ricerche su una soluzione globale che contempli contemporaneamente lo studio di una specifica architettura del veicolo, l’utilizzo coerente di materiali leggeri e una progettazione dei componenti che sia ottimizzata al loro impiego in un veicolo elettrico.

Audi e-tron – una ricerca a 360°

L’oggetto delle ricerche più intense nell’ambito di accumulatori per trazione elettrica è sicuramente la cella a ioni di litio. Numerosi esperti di tutto il mondo stanno lavorando al perfezionamento di questo tipo di batteria ai fini del suo impiego nell’automobile; gli obiettivi principali di tale ricerca si incentrano sulla riduzione del peso e sull’aumento di autonomia e potenza. Anche Audi ha optato per questa tecnologia, sia per il suo impiego sui veicoli ibridi di serie (come la futura versione di Q5), sia sul veicolo sperimentale e-tron.

Tuttavia gli obiettivi tecnologici di questo studio vanno ben oltre la mera sperimentazione di batterie o la sostituzione del motore a combustione con motori elettrici. Gli ingegneri Audi, già in fase di impostazione del progetto e nello sviluppo di componenti e tecnologie, hanno puntato a una soluzione integrale che fosse in grado di fornire risposte concrete alle sfide dell’elettromobilità in termini di efficienza, autonomia di percorrenza e praticità nell’uso quotidiano: sfide che possono essere vinte solo mediante una interazione intelligente di tutti gli elementi e di tutte le tecnologie coinvolte.

L’attenzione del team Audi è quindi rivolta al veicolo nel suo insieme e gli obiettivi tecnici perseguiti con questo studio, elencati di seguito, ne danno un saggio esauriente.

-                      La riduzione della resistenza aerodinamica del mezzo e il conseguente prolungamento dell’autonomia di percorrenza è un aspetto importantissimo nei veicoli a trazione elettrica. Per questo motivo, nello studio e-tron la leggerezza di costruzione assume priorità assoluta. La carrozzeria concilia peso limitato con elevate stabilità e resistenza alle deformazioni. Una forma aerodinamica intelligente coadiuvata da elementi attivi è all’origine di una riduzione del consumo.

-                      La configurazione del veicolo garantisce l’integrazione sicura degli organi di trazione elettrica con la batteria. Il posizionamento della batteria davanti all’asse posteriore determina una ripartizione ottimale del carico sugli assi, senza compromettere l’armonia compatta del design e la generosità degli spazi all’interno dell’abitacolo.

-                      La batteria, che ha una tecnologia estremamente moderna, consente un’autonomia normale nell’uso pratico. Il sistema della batteria viene raffreddato ad acqua al fine di ottimizzarne le prestazioni e la durata utile.

-                      Un sistema di gestione energetica dinamico controlla tutte le funzioni per l’autotelaio, il comfort e i rimanenti utilizzatori elettrici.

-                      Il sistema innovativo di regolazione termica, con componenti di raffreddamento e di riscaldamento perfettamente calibrati risponde sia alle necessità di raffreddamento della batteria e dei motori che a quelle dell’abitacolo.

-                      Dinamica e comfort di marcia soddisfano le aspettative dei clienti Audi del segmento sportivo.

-                      La sicurezza del veicolo è equiparabile agli standard delle migliori vetture di serie in circolazione.

-                      Le informazioni rivolte al conducente sono esaurienti e di facile intuizione.

- Lo studio e-tron utilizza le tecnologie della Car-to-X communication, già sviluppate da Audi su veicoli a trazione convenzionale al fine di incrementarne l’efficienza. Tale tecnologia di comunicazione consente, tra l’altro, di definire una strategia di marcia ottimale grazie all’elaborazione delle informazioni, ad esempio il colore del semaforo e lo scorrimento del traffico inviate dall’infrastruttura o da altri veicoli. Questa tecnologia è stata presentata da Audi a Ingolstadt in un progetto denominato “travolution”.

Design e configurazione

Già al primo sguardo ci si rende conto della levatura di questa automobile: larga e imponente, la Audi e-tron è destinata a dominare la strada. Il corpo del veicolo appare quasi monolitico, la parte posteriore compatta evoca un’immagine di potenza muscolare. Il trapezio della griglia single-frame caratterizza la parte frontale, fiancheggiata da ampie prese d’aria. Sulla parte superiore le fasce piatte dei fari modulari adattivi matrix-beam confluiscono nei vetri di proiezione trasparenti. Tutti i gruppi ottici sono realizzati con l’efficientissima tecnologia LED – un vanto per Audi, che in materia è il precursore mondiale.

I fari sono il fulcro di un sistema di illuminazione assistita completamente automatico, capace di reagire in maniera flessibile ad ogni situazione. Infatti questa nuova tecnologia è in grado di riconoscere le condizioni meteorologiche e di adattare opportunamente le luci a situazioni di pioggia o nebbia. Il cuore del sistema tecnologico è rappresentato da una videocamera che, coadiuvata da un veloce calcolatore, rileva le caratteristiche del traffico proveniente dal senso opposto, riconosce le corsie di marcia e misura la lunghezza del campo visivo, ad esempio in condizioni di nebbia.

Quando si incrociano veicoli provenienti in senso inverso, il cono luminoso proiettato dall’abbagliante viene abbassato in maniera corrispondente. I fari direzionali elaborano i dati di navigazione e illuminano la curva prima che il conducente la percorra. La Audi e-tron non monta fari antinebbia convenzionali, perché assorbirebbero troppa energia, ma modula la luce anabbagliante in maniera dinamica e intelligente: la luminosità dei fari è infatti estesa in larghezza, un accorgimento che riduce anche l’effetto di autoabbagliamento.

La versatilità dei fari si riflette anche nel design: a seconda della velocità della vettura e delle condizioni ambientali, gli elementi a LED modificano il proprio aspetto e conseguentemente anche l’immagine frontale del veicolo. Questa innovativa tecnologia di illuminazione è pronta a scatenare la creatività dei designer Audi, che possono ora plasmare gli effetti di luce come fossero elementi della carrozzeria.

Un nuovo elemento estetico e funzionale specifico della e-tron è costituito dalle prese d’aria che trovano posto nella griglia single-frame e davanti ai passaruota posteriori. Le prese d’aria sono normalmente a filo della carrozzeria, per aprirsi a sportello solo quando aumenta il fabbisogno di raffreddamento. Questo accorgimento ottimizza ulteriormente l’efficienza aerodinamica, di per sé elevatissima in quanto la vettura vanta già di un cx molto ridotto, che aumenta ulteriormente quando gli sportelli delle prese d’aria sono chiusi.

Il corpo del veicolo risulta compatto, la parte anteriore e il tetto piatto sono contraddistinti da un tratto impulsivo che rende subito riconoscibile la biposto come una vera Audi. La parte laterale denota un profilo familiare ai clienti Audi: la linea dinamica sopra il longherone laterale e la linea di cintura si sviluppano collegando parte frontale, laterale e posteriore, profilando in modo plastico le portiere e il passaggio alle prese d’aria laterali, e marcando nel contempo i tipici passaruota circolari della Audi, che accolgono grandi pneumatici da 19 pollici.

È larga 1,90 metri per soli 4,26 metri di lunghezza e 1,23 metri di altezza: indubbiamente le proporzioni di un’auto supersportiva. Il passo di 2,60 metri offre molto spazio sia agli occupanti, sia ai componenti tecnici. L’abitacolo della e-tron è dislocato in posizione avanzata, come spesso accade per le auto sportive con motore centrale, per lasciare lo spazio davanti all’asse posteriore all’unità batteria, dal peso di ca. 470 kg, nonché al convertitore e all’impianto elettronico di potenza.

Entrambi i motori elettrici che poggiano dietro l’asse posteriore dispongono di un proprio sistema di raffreddamento. I motori elettrici anteriori hanno l’impianto di raffreddamento in posizione antistante ad essi. Questa configurazione speciale si traduce in un bilanciamento perfetto del peso, ripartito nella misura di 42:58 tra asse anteriore e posteriore, a tutto vantaggio della dinamica di marcia della e-tron.

La costruzione leggera è un fattore molto importante ai fini di efficienza e autonomia per i veicoli elettrici, molto di più di quanto non lo sia per le automobili convenzionali. Nel caso della e-tron, i tecnici della Audi hanno potuto attingere dall’eccezionale bagaglio di competenze del Marchio in questo ambito: la struttura della carrozzeria si basa infatti sulla tecnologia Audi Space Frame (ASF) ed è stata realizzata con formula ibrida. Tutte le parti applicate come porte, sportelli, pannelli laterali e tetto sono costruiti in fibra sintetica rinforzata.

La combinazione di alluminio e materiale composito in fibra di carbonio garantisce elevata stabilità e peso leggero; Audi adotterà a breve questa soluzione in forma simile anche nella produzione di serie. Il peso complessivo della Audi e-tron, nonostante l’impegnativo sistema di trazione con 4 motori elettrici e il sistema di alimentazione a batteria, è di soli 1.600 kg.

Abitacolo e comandi

Il design dell’abitacolo rimanda all’innovativo concetto di trazione mediante escamotage visivi e funzionali – coniugando la consolidata genetica Audi con le nuove inserzioni formali. Tipico del linguaggio delle forme del Marchio è la riduzione all’essenziale di architettura, gestione dei comandi e flusso di informazioni, a favore di una conformazione visibilmente leggera e di un effetto complessivamente pulito.

La plancia portastrumenti apparentemente fluttuante prosegue lateralmente il suo arco fino a culminare nei rivestimenti delle portiere. I designer hanno sfruttato l’opportunità di conferire al tunnel e alla consolle centrali una forma molto snella e leggera, non dovendo prendere in considerazione l’ingombro di cambio, comandi del cambio e albero cardanico. La leva selettrice integrata a filo, con cui il conducente sceglie tra le posizioni avanti/indietro/folle, fuoriesce dal tunnel all’avviamento della vettura.

Anche il cockpit della e-tron è orientato verso il conducente, un ulteriore segno distintivo tipico della Casa. Al posto dello strumento combinato classico, questa vettura per la prima volta dispone di un grande display centrale basculante con funzioni MMI integrate, allocato in mezzo a due quadranti circolari collegati direttamente al piantone dello sterzo.

L’MMI è comandato da un’interfaccia a scorrimento sensibile al tatto posta sul volante (“MMI touch”) – un elemento che si ispira ai moderni telefoni smartphone.

A destra un tachimetro analogico indica la velocità, mentre a sinistra il conducente viene informato sulla potenza momentaneamente assorbita. Il display centrale visualizza l’autonomia di percorrenza nella barra di stato e tutte le informazioni più importanti provenienti dai sistemi di infotainment e di navigazione. Il display fornisce inoltre al conducente i dati rilevanti relativi alla comunicazione del veicolo con l’ambiente esterno. Un’unica unità accorpa dunque strumenti del mondo analogico con quelli del mondo digitale.

Caratteristico per lo studio Audi e-tron è la rinuncia quasi totale a interruttori e ad altri elementi più piccoli, come il blocchetto d’accensione. L’unità di comando del climatizzatore si trova a destra accanto al volante; il display notifica su temperatura e ventilazione e il sistema viene gestito – proprio come uno smartphone – mediante un cursore tattile.

I leggeri sedili avvolgenti ispirati al mondo delle competizioni automobilistiche conciliano eccellente sostegno laterale e comfort. Due colori a contrasto – bianco neve e cognac – contraddistinguono gli ambienti differenti dell’abitacolo, conferendo inoltre eleganza e sportività grazie anche ai loro materiali pregiati.

Trazione e approvvigionamento energetico

Con quattro motori elettrici asincroni dalla potenza complessiva di 313 CV (230 kW), lo studio Audi e-tron può entrare a pieno titolo nella categorie delle supersportive. Accelera in 4,8 secondi da 0 a 100 km/h e in 4,1 secondi da 60 a 120 km/h. La coppia viene trasmessa alle ruote in modo selettivo a seconda della situazione di marcia e della consistenza del fondo stradale, conferendo alla vettura elevatissime qualità di trazione e di manovrabilità.

La velocità massima è limitata a 200 km/h perché il fabbisogno energetico dei motori elettrici aumenta in maniera non proporzionale all’aumentare della velocità. L’autonomia di percorrenza a regime misto, in base al nuovo ciclo di guida europeo NEDC, si aggira attorno ai 248 km. Tale buon livello di autonomia è stato reso possibile grazie ad un approccio di ricerca integrata, in cui una tecnica studiata appositamente per la trazione con motori elettrici è stata affiancata alla tecnologia di alimentazione a batterie più innovativa. Il blocco batteria dispone di una capacità energetica complessiva di circa 53 kWh, la cui parte sfruttabile è tuttavia limitata a 42,4 kWh a favore di una maggior durata di vita. Per il bilanciamento termico della batteria Audi ha scelto un sistema di raffreddamento a liquido.

L’accumulatore di energia è ricaricato con corrente domestica di 230 Volt/16 Ampere, mediante un cavo e una spina; la presa elettrica è posizionata sulla parte posteriore, protetta da un apposito coperchio.

Una batteria scarica richiede un tempo di ricarica compreso tra 6 e 8 ore, ma utilizzando corrente ad alta tensione (400 Volt, 63 Ampere) il tempo si riduce a circa 2,5 ore. Per ottimizzare il comfort del procedimento di ricarica, gli ingegneri Audi hanno escogitato una soluzione senza cavi. La postazione di carica induttiva, che può risiedere sia nel garage di casa che in speciali parcheggi dedicati, viene attivata automaticamente all’aggancio del veicolo. Si tratta di una tecnica simile a quella utilizzata per gli spazzolini da denti elettrici.

La batteria viene caricata non solo a veicolo fermo, ma anche durante la marcia: questa forma di recupero e re-immagazzinamento dell’energia nella batteria è disponibile già oggi in molti modelli Audi di serie. In fase di frenata, il generatore trasforma l’energia cinetica in energia elettrica, che viene quindi alimentata successivamente nella rete di bordo.

La Audi e-tron, dotata di dischi freno ceramici leggeri, compie un passo decisivo verso il futuro: il suo impianto frenante elettromeccanico consente di sfruttare il potenziale di recupero dei motori elettrici. L’asse anteriore monta pinze fisse idrauliche, mentre quello posteriore due innovative pinze flottanti azionate non per via meccanica o idraulica, ma elettricamente via cavo (“brake by wire”). Inoltre non si verificano perdite per attrito durante la marcia normale dovute al leggero attrito delle pastiglie sui freni.

A seguito del disaccoppiamento del pedale del freno i motori elettrici della e-tron possono convertire in energia elettrica, e quindi recuperare, la totalità dell’energia di frenata. L’impianto frenante elettromeccanico entra in azione solo quando è richiesta una forte decelerazione. Il conducente non percepisce i processi di regolazione, ma la sensazione al pedale è calcolabile e costante come quella di un freno idraulico.

Un’assoluta novità in campo automobilistico: la pompa di calore

Anche la pompa di calore – una novità nella tecnica automobilistica – ha la funzione di incrementare efficienza e autonomia di percorrenza. Diversamente da quanto accade nel motore a combustione, un motore elettrico non produce calore sufficiente per riscaldare gli interni in modo efficace.

Alcuni veicoli elettrici sono equipaggiati con riscaldatori elettrici supplementari che provocano però un elevato dispendio di energia. La pompa di calore utilizzata da Audi, già conosciuta per il suo impiego nell’edilizia, è una macchina di co-generazione elettrotermica altamente efficiente e in grado di fornire calore con un consumo di energia proporzionalmente molto basso.

Per il raffreddamento dell’abitacolo il veicolo dispone di un efficiente impianto di climatizzazione che, in combinazione con il sistema di termoregolamentazione, prevede anche il controllo della temperatura della batteria ad alto voltaggio. La batteria, il sistema elettronico di potenza e i motori elettrici devono essere mantenuti a temperature congeniali al fine di ottimizzare potenza e autonomia.

Quando il veicolo viene collegato ad una stazione di ricarica, il sistema di gestione termica ed i relativi sistemi annessi attivano un processo di pre-condizionamento del veicolo, che riscalda preliminarmente il sistema di trazione in caso di temperature esterne basse o lo raffredda con temperature ambiente elevate. All’occorrenza tale processo di pre-condizionamento può essere attivato anche per l’abitacolo, in modo da soddisfare pienamente le esigenze di comfort personali degli occupanti già nel momento in cui salgono a bordo.

La dinamica di marcia

La ripartizione della coppia di trazione della e-tron è, in condizioni normali, distintamente a favore dell’asse posteriore, analogamente quindi alla ripartizione dei pesi. Come su una vettura sportiva con motore centrale, circa il 70% della forza generata dal motore è trasferita al retrotreno e il restante 30% all’avantreno. Se l’asse posteriore dovesse slittare, la ripartizione della coppia può essere modificata in maniera variabile, essendo i quattro motori comandati da un sistema centralizzato. In altre parole, il veicolo elettrico della Audi offre già tutti i vantaggi noti e consolidati della tecnologia della trazione integrale quattro.

I quattro singoli motori che, ai fini di una migliore trazione, sono posizionati dietro le ruote, rendono possibile anche un intelligente controllo della dinamica trasversale della e-tron.

Analogamente a quanto accade con il differenziale sportivo delle vetture quattro di serie, questo sistema consente di mettere in atto, quando necessario, il cosiddetto “torque vectoring”, ossia l’accelerazione mirata e indipendente di singole ruote – conferendo maggiore dinamicità e sicurezza alla e-tron. Le situazioni di sovrasterzo o sottosterzo possono quindi essere facilmente compensate non soltanto con un intervento frenante, ma anche mediante un’altrettanto mirata spinta addizionale, precisa al millisecondo, della ruota interessata. La concept car si comporta pertanto in modo neutro anche in presenza di elevate accelerazioni trasversali e sembra percorrere le curve come se viaggiasse su binari.

L’autotelaio è strutturato anteriormente con doppi bracci triangolari e posteriormente con bracci a trapezio in alluminio forgiato – una geometria che nelle competizioni sportive si è dimostrata ottimale in termini di agilità, di precisione di sterzata e tenuta di strada. Molle e ammortizzatori sono calibrati in modo rigido, senza tuttavia compromettere il comfort.

Lo sterzo a cremagliera, diretto, risponde in maniera molto fine e differenziata alle variazioni di traiettoria impartite dal volante. Il servosterzo elettromeccanico è variabile in funzione della velocità: la e-tron consuma energia solo in fase di sterzata e non durante la marcia in rettilineo.

Questa concept car Audi viaggia, come si addice ad una supersportiva, su ruote da 19 pollici con un inedito design a lamelle. Il contatto sicuro con l’asfalto è garantito da pneumatici anteriori in formato 235/35 e da pneumatici posteriori in formato 295/30.

La comunicazione Car-to-X

Gli sforzi degli ingegneri elettronici della Audi impegnati nel progetto e-tron sono stati rivolti non solo a ottenere la massima efficienza e il massimo piacere di guida, ma anche alla sicurezza e al controllo del traffico. Il prototipo presenta infatti un nuovo sistema di elaborazione delle informazioni che aprirà la strada ad una nuova epoca di controllo del traffico stradale, soprattutto nelle regioni e nei Paesi ad alta densità di traffico. Tale progresso è reso possibile grazie alla rapida evoluzione in materia di potenza di calcolo, software e tecnologia di comunicazione.

La “Car-to-X communication” designa lo scambio diretto di informazioni nella circolazione stradale e con l’ambiente circostante. La lettera X è una variabile che vuole indicare sia gli altri veicoli che l’infrastruttura fissa, come ad esempio un semaforo. A differenza degli odierni sistemi telematici, la Car-to-X communication non necessita più di un gestore centrale per acquisire ed elaborare in modo efficace e veloce le informazioni: sono gli utenti stessi a generarle e a utilizzarle collegandosi spontaneamente tra di loro.

Nella realtà del traffico stradale la futura rete Car-to-X avrà sicuramente bisogno di un periodo di rodaggio, ma il processo potrà essere favorito dal fatto che già da tempo tutti i maggiori produttori europei, americani e giapponesi hanno stabilito l’adozione di standard comuni per lo sviluppo di hardware e software. Una volta che tutti i nuovi veicoli saranno dotati di tale tecnologia, in breve tempo, e quanto meno nelle zone urbane, si disporrà di una rete funzionale di comunicazione automobilistica.

Nella pratica tale tecnologia lascia intravedere molti nuovi campi di applicazione; 4 esempi delle possibilità offerte dalla tecnologia Car-to-X sono riportati di seguito:

Esempio 1 – Efficienza e autonomia. Numerosi fattori esogeni influenzano il consumo di energia e quindi l’autonomia di ciascun veicolo. Un veicolo intelligente provvisto di tecnologia Car-to-X viene a conoscenza in anticipo di situazioni di rallentamento o accelerazione, ad esempio grazie al confronto tra i dati di navigazione e i dati di scorrimento del traffico. Il calcolatore centrale può così evitare sprechi di energia oppure provvedere al recupero dell’energia per la carica della batteria mediante interventi mirati sui freni.

Esempio 2 – Sicurezza. Un’auto è slittata e si è fermata di traverso in una curva non visibile dai veicoli che stanno sopraggiungendo a velocità sostenuta. Grazie alla comunicazione Car-to-X la vittima dell’avaria invia un allarme indicante il punto preciso del pericolo, e sui veicoli in avvicinamento l’avviso viene visualizzato sul display di navigazione.

Esempio 3 – Flusso di traffico. Un numero considerevole di veicoli si sposta lungo un’importante arteria di collegamento da semaforo a semaforo. I veicoli accelerano al verde per poi dover frenare al semaforo successivo. Grazie alla tecnologia Car-to-X i veicoli possono connettersi tra loro e ottenere informazioni dal sistema di comando dei semafori: i conducenti possono quindi modulare meglio l’acceleratore. Lo stesso avviene in caso di incolonnamenti; le auto che precedono inviano dati da cui vengono ricavati consigli sulla velocità da mantenere, con conseguente decongestionamento del traffico.

Esempio 4 – Comfort. Il conducente ha impostato come destinazione il centro commerciale in cui è sempre faticoso trovare un parcheggio libero. La tecnologia Car-to-X collega il sistema mobile con quello del parcheggio. Quando i sistemi di sorveglianza del parcheggio segnalano posti liberi, il sistema di navigazione registra l’informazione e inoltra una prenotazione di parcheggio.

Un sistema integrato per la mobilità elettrica: il progetto e-performance di Audi

  • Audi lavora a un approccio globale alla locomozione elettrica
  • Un nuovo gruppo di lavoro coniuga creatività e competenza
  • Il progetto e-performance prenderà il via in ottobre

 

L’Audi è fortemente impegnata nella creazione della mobilità del futuro. L’azienda ha fondato un gruppo di lavoro avente lo scopo di sviluppare un sistema integrato di autotrazione elettrica. In tale ambito il 1° ottobre partirà il progetto e-performance, con il sostegno del Ministero Federale Tedesco per l’Istruzione e la Ricerca e la collaborazione di istituti e aziende attivi nella ricerca e nella produzione.

Audi investe annualmente circa due miliardi di euro nello sviluppo di nuove tecnologie. L’ulteriore sviluppo del motore a combustione interna e dei sistemi ad esso collegati mantiene la priorità, ma sempre maggiore attenzione viene prestata all’elettromobilità. A questo proposito la showcar e-tron rappresenta un segnale inequivocabile. A ciò si aggiunge l’accorpamento strategico delle attività, culminante con il gruppo di lavoro sull’autotrazione elettrica che Audi ha creato e che tra pochi giorni comincerà a lavorare a un progetto promosso dallo Stato federale tedesco. Il gruppo di lavoro e il progetto portano lo stesso nome:

e-performance.

“Siamo alla ricerca di una soluzione senza compromessi”, afferma Michael Dick, membro del Consiglio di Amministrazione della AUDI AG e responsabile del Reparto Sviluppo Tecnico. “Elettromobilità per noi non significa semplicemente dotare di un propulsore elettrico un veicolo convenzionale. Vogliamo invece sondare tutti gli aspetti della tematica nel loro complesso.”

Il gruppo di lavoro e-performance opera presso la Audi Electronics Venture GmbH (AEV), una consociata di Audi che impiega nuove tecnologie nel campo dell’elettronica e collabora strettamente con università, istituti di ricerca e giovani imprese start-up.

La AEV ha la propria sede nei pressi dello stabilimento, il gruppo di lavoro è formato da giovani esperti. “Ci troviamo di fronte un misto di abilità ingegneristica, creatività e un pizzico di interdisciplinarietà”, sostiene il

Dr. Michael Korte, che guida il gruppo di lavoro e-performance. “Il gruppo integra persone dai background più svariati e specialisti dello Sviluppo Tecnico, ossia designer, progettisti di motori e telai, ed esperti di software.”

L’autotrazione elettrica pone ancora oggi diversi quesiti, ai quali Audi intende dare risposte esaurienti. In tal modo si potrà creare un’architettura che comprenda ogni singolo impianto del veicolo, poiché solo un accordo perfetto tra nuovi sistemi e componenti consente di sfruttare appieno il potenziale dell’elettromobilità.

Audi è certa di riuscire a progettare veicoli dotati di soluzioni innovative e intelligenti. “Il nostro approccio globale è impegnativo,” afferma il Dr. Christian Allmann, che è a capo del progetto e-performance “ma solo così sarà possibile ottimizzare parametri fondamentali quali autonomia, potenza, affidabilità, idoneità all’uso quotidiano, durata e costi.”

Un aspetto fondamentale: la batteria

In quanto cuore pulsante dell’automobile elettrica, la batteria è il principale oggetto della ricerca in materia di gestione termica, potenza, package, peso, sicurezza, durata, armonizzazione con i flussi di calore ed energia del veicolo. “Noi non ci occupiamo di chimica delle celle. Sono i nostri partner strategici a sviluppare questo aspetto”, dichiara il Dr. Korte. “Noi però porteremo il nostro know-how nel campo della gestione del sistema a batterie.”

In un’auto elettrica l’intera rete elettrica di bordo necessita di una struttura completamente nuova. Per molti componenti, dal servosterzo all’impianto di riscaldamento, che oggi utilizzano l’energia e il calore ceduto dal motore a combustione, c’è bisogno di una nuova forza motrice. Altri importanti ambiti sono il motore elettrico, l’elettronica di potenza con i suoi componenti ad alta tensione, i convertitori, i trasformatori e la resistenza dei chip alle notevoli sollecitazioni generate dall’utilizzo automobilistico.

Inoltre – ed è questo che intendiamo con approccio globale – Audi analizza a fondo tutte le altre parti del veicolo, esaminando il flusso di forze nella catena cinematica, la climatizzazione, i comandi e gli indicatori del posto di guida, l’acustica del veicolo e il telaio. In particolare per i freni e le sospensioni azionati elettricamente sussiste un potenziale significativo.

Anche i materiali utilizzati per l’automobile, i quali devono essere quanto più possibile leggeri, e la configurazione complessiva sono oggetto della ricerca. I motori elettrici sono alquanto compatti e possono essere posizionati anche sulle ruote o sugli assi; in compenso le batterie occupano un certo spazio.

Il giovane team non dimentica certo un aspetto fondamentale del progetto: anche l’automobile elettrica dovrà essere una vera Audi, con tutto il carattere della Casa dei quattro anelli. “Per quanto riguarda il design e la carrozzeria in materiali leggeri sfrutteremo tutte le competenze acquisite dall’Azienda”, asserisce il

Dr. Korte, “ed anche in quanto a dinamicità ci impegniamo a mantenere gli standard Audi.”

Gli obiettivi sono molto ambiziosi. Il progetto e-performance, che prenderà il via il 1° ottobre e che si prevede avrà una durata di tre anni, rappresenta una grande sfida. È suddiviso in nove ambiti di lavoro, dall’accumulatore di energia alla dinamica di marcia. Durante le prime fasi il lavoro verrà supportato da modernissimi strumenti di simulazione; in seguito verranno sviluppati moduli e prototipi che confluiranno successivamente in un’automobile vera e propria.

Partner di provata competenza dal mondo della scienza e dell’industria

Il Ministero Federale Tedesco per l’Istruzione e la Ricerca partecipa al progetto con oltre dieci milioni di euro. Inoltre, spiega ancora il Dr. Christian Allmann, Audi può contare sulla collaborazione di rinomati partner del mondo della ricerca scientifica, come il politecnico di Aquisgrana (RWTH), i politecnici di Monaco, Dresda e Ilmenau, la Leibniz Universität di Hannover e la Fraunhofer Gesellschaft, nonché grandi nomi del mondo dell’industria, come la

Robert Bosch GmbH e la Bosch Engineering GmbH, oltre alla già citata AEV.

Tutti i partner trarranno vantaggio dal progetto. La competitività nelle tecnologie avanzate è uno degli obiettivi primari del governo tedesco, ed è per questo che la collaborazione con Audi tornerà utile anche alle università e alle industrie tedesche nel loro complesso. Il progetto e-performance permetterà a tutti i protagonisti di acquisire un’importante leadership tecnologica e di know-how.

.

Share and Enjoy

  • Google Plus
  • Facebook
  • Twitter
  • Delicious
  • LinkedIn
  • StumbleUpon

TAGS: audi e-tron concept salone francoforte

Lascia una risposta

 
Pinterest