Audi R8

Dwa silniki elektryczne, którym prądu dostarcza akumulator o pojemności 48,6 kWh, generują moc 280 kW (380 KM) i maksymalny moment obrotowy 820 Nm. Dzięki nim, to jednoznacznie sportowe auto osiąga prędkość 100 km/h w czasie 4,2 sekundy. Prędkość maksymalną samochodu ograniczono do 200 km/h. Jednorazowe naładowanie akumulatora pozwala pokonać 215 km. Budowa R8 e-tron dała Audi kolejny pakiet wiedzy i doświadczeń owocujących dalszymi pracami nad napędem elektrycznym.

Ciężar Audi R8 e-tron to 1 780 kg. Szkielet karoserii wraz z jego pokryciem waży zaledwie 199 kg, o 23 kg mniej niż karoseria Audi R8 Coupé, która – wykonana z aluminium, w myśl założeń ASF (Audi Space Frame) – wyznaczała i tak wysokie standardy. Wraz z modelem R8 e-tron, Audi zaprezentowało nowe nadwozie Multimaterial Space Frame, kolejny etap rozwoju swojej koncepcji wytwarzania ram i nadwozi z jak najlżejszych materiałów, tak by osiągnąć jak najmniejszą wagę pojazdu. Istotą takiej konstrukcji jest to, że duże elementy wykonane z tworzywa wzmocnionego włóknem węglowym (CRP), stanowią uzupełnienie aluminiowego szkieletu.

23 procent ciężaru karoserii to elementy wykonane z CRP, 75 procent to części metalowe, a pozostałe dwa procent przypada na inne materiały. Przód Audi R8 e-tron to klasyczna konstrukcja aluminiowa. W przedziale pasażerskim dominuje CRP, a tył pojazdu to kompozycja obu materiałów. Będącą elementem konstrukcyjnym misę bagażnika, wykonaną również z CRP, zaprojektowano i zbudowano w ten sposób, że jej falista struktura absorbuje znaczne siły ewentualnego uderzenia. Dzięki temu, tył pojazdu może pochłonąć pięciokrotnie więcej energii niż konstrukcja aluminiowa. W słupkach B i w tylnej ściance pojazdu zastosowano tzw. koncepcję „sandwich“, co obniżyło ciężar o 11,5 kg.

Każdy element pokrycia zewnętrznego, prawie w całości wykonanego z CRP, dostosowano do konkretnego miejsca i konkretnej funkcji. Dla przykładu, w niektórych strefach maski znajdziemy nawet siedem nałożonych na siebie warstw tworzywa węglowego. Natomiast w powłoce wewnętrznej tylnej strefy boków pojazdu wystarczają tylko dwie warstwy, pomiędzy którymi umieszczono włókninę.

Akumulator litowo-jonowy to dowód nowatorskich kompetencji marki z Ingolstadt. Jednostka została zaprojektowana w zakładach Audi. Przymocowany do struktury w 40 punktach, jest jednocześnie elementem wspierającym konstrukcję, który ponad dwukrotnie zwiększa sztywność nadwozia Multimaterial Space Frame. Składa się z 530 pryzmatycznych, płaskich ogniw. Akumulator, w kształcie litery T, ma wraz ze sterownikiem 235 cm długości, 135 cm szerokości i 71 cm wysokości. W tunelu środkowym pojazdy znajdują się dwa „piętra” pakietów ogniwowych ułożonych jeden na drugim. W tylnej części pojazdu znajdziemy cztery takie poziomy.

Płyty o grubości 12 mm, wykonane ze stopu aluminiowego, oddzielają od siebie poszczególne „piętra“, stanowiąc równocześnie konstrukcję nośną akumulatora. W wyfrezowanych wąskich kanałach o łącznej długości kilkuset metrów, cyrkuluje płyn chłodzący. Hydrauliczny rozdzielacz zapewnia jego homogeniczny, precyzyjny przepływ, a tym samym równomierne chłodzenie wszystkich ogniw.

System zarządzania pracą akumulatora, włączniki wysokiego napięcia i bezpieczniki umieszczono razem w jednej obudowie. Główne zadanie systemu zarządzania akumulatorem to, po pierwsze, monitorowanie bezpiecznego działania i odpowiednia reakcja w przypadku zagrożeń. Po drugie, badanie stanu naładowania i wydajności akumulatora wysokiego napięcia oraz przekazywanie takich danych do urządzeń sterujących układem napędowym silników elektrycznych. By wykonać powyższe zadania, system zarządzania korzysta m. in. z wewnętrznej sieci ogniw akumulatora, dzięki czemu może zbierać informacje o napięciu i temperaturze. Gdy akumulator jest na wyczerpaniu i poziom jego naładowania zbliża się do dolnej granicy 15 procent poziomu pełnego naładowania (ang. SOC – state of charge), system kontrolny redukuje odpowiednio dopuszczalną moc, jaką można pozyskać z akumulatora. Ponadto stałemu monitoringowi podlega też funkcjonowanie i bezpieczeństwo pokładowej sieci wysokiego napięcia. W razie wypadku, akumulator samodzielnie się dezaktywuje.

Ładowanie może odbywać się na dwa sposoby. Przy wykorzystaniu prądu zmiennego o napięciu 230 V z ogólnodostępnej sieci elektrycznej, pełne ładowanie trwa ok. 12 godzin. Zastosowanie prądu stałego pozwala skrócić czas ładowania, zależnie od mocy źródła prądu, do mniej niż godziny. Dzięki aplikacji w smartfonie, kierowca może na odległość monitorować, ustalać i pozyskiwać informacje o wielu funkcjach, m. in. o poziomie naładowania, ogrzewaniu wnętrza i odcinku, jaki pojazd może jeszcze pokonać bez ładowania. To element zindywidualizowanego serwisu dostępnego przez Audi connect, który takie same usługi oferuje np. w modelu A3 Sportback e-tron.

Dzięki rekuperacji, akumulator ładuje się również w drodze, podczas poszczególnych faz hamowania. Kierowca za pomocą manetek przy kierownicy może wybrać jeden z trzech stopni odzyskiwania energii (plus wolny bieg). Stopień mocy hamowania zwiększa się wydatnie podczas samego procesu, ponieważ silniki elektryczne samodzielnie przejmują ok. 0,3 g siły hamowania. Potem stopniowo uaktywnia się układ hamulcowy przedniej osi, dzięki temu silniki elektryczne mogą rekuperować jeszcze dodatkowo do 0,45 g. Nowo zaprojektowany, elektryczny system kontroli trakcji poszczególnych kół (eASR), podczas hamowania zapewnia doskonałą stabilność i optymalną trakcję podczas przyspieszania.

Dwa silniki elektryczne zamontowane przy przedniej osi Audi R8 e-tron mają funkcję tzw. electric torque vectoring, czyli dostosowanego do potrzeb przyhamowywania i przyspieszania każdego z kół z osobna, dzięki temu podczas szybkiego pokonywania zakrętów można zarządzać momentem obrotowym, zależnie od sytuacji warunkowanej dynamiką jazdy. Dzięki indywidualnemu sterowaniu silnikami elektrycznymi i ich spontanicznym reakcjom, proces przebiega szybko i dokładnie. Co ciekawe, w teorii, jedno koło tego wyczynowego samochodu może akurat hamować, a pozostałe w tej samej chwili przyspieszać, wykorzystując wysoki moment obrotowy.