Audi e-tron Concept
Audi đã giới thiệu một chiếc xe thể thao nhỏ gọn tinh khiết nhất với hệ dẫn động hoàn toàn bằng điện tại NAIAS 2010. Detroit Audi e-tron Concept dài 3,93 mét (154,72 in) và rộng 1,78 mét (70,08 in) nhưng chỉ cao 1,22 mét (48,03 in) hai chỗ ngồi; chỉ vài tháng sau màn ra mắt của Audi e-tron Concept tại Triển lãm Ô tô Frankfurt 2009, đây hiện là mẫu xe ý tưởng chạy điện thứ hai của thương hiệu này với bốn vành.
Cùng với trọng lượng tổng thấp của Detroit Audi e-tron Concept chỉ khoảng 1.350 kg (2976,24 lb), các đơn vị công suất mô-men xoắn cao dẫn động bánh sau đảm bảo khả năng vận hành tương xứng trên đường. Hai động cơ điện có công suất kết hợp 150 kW (204 mã lực) và 2.650 Nm (1954,54 lb-ft) giúp chiếc coupe có thân xe bằng nhôm thiết kế ASF tăng tốc từ 0 lên 100 km / h (62,14 mph) chỉ trong 5,9 giây. Audi e-tron Concept hoàn thành tốc độ chạy nước rút từ 60 đến 120 km / h (37,28 – 74,56 mph) chỉ trong 5,1 giây.
Detroit Audi e-tron Concept có thể phân phối mô-men xoắn cao của động cơ điện giữa các bánh xe hoàn toàn theo yêu cầu. “Mô-men xoắn vectơ” của nó là chìa khóa cho một mức độ chính xác chủ động và lực kéo tuyệt vời. Cũng nhờ trọng lượng thấp, chiều dài cơ sở ngắn và sự phân bổ trọng lượng hoàn hảo cho khả năng vận hành linh hoạt, Audi e-tron Concept có tất cả khả năng lái của một chiếc xe go-kart – nhanh nhẹn, tốt ở các khúc cua và trung tính ngay đến giới hạn xử lý rất cao.
Audi e-tron Concept (2010)
2010 Audi e-tron Concept
Pin Lithium-ion, được đặt để có trọng tâm tối ưu phía sau khoang hành khách và phía trước trục sau, tạo ra mức năng lượng hiệu quả 45 kilowatt giờ. This makes an operating range of up to 250 kilometers (155.34 miles) realistically possible.
Như trước đây với chiếc Audi e-tron Concept đầu tiên được trưng bày tại Frankfurt, Audi lại đặt tất cả các thành phần trong chiếc xe điện này trên một khái niệm tích hợp với nhiều chi tiết mang tính cách mạng: một máy bơm nhiệt như một phương tiện hiệu quả để sưởi ấm và duy trì nhiệt độ bên trong. Hệ thống truyền động, thiết bị điện tử và pin có tính năng quản lý nhiệt sáng tạo – rất quan trọng để duy trì phạm vi hoạt động cao cùng với nội thất tiện nghi vượt trội.
Thiết kế và đóng gói
Audi đang giới thiệu một biến thể tiếp theo của xe điện dưới dạng Detroit Audi e-tron Concept. Thân xe có dáng vẻ mạnh mẽ, rộng và cơ bắp trên đường, đồng thời trông cực kỳ nhỏ gọn và khỏe khoắn nhờ chiều dài cơ sở của chiếc xe thể thao thường ngắn chỉ 2,43 mét (95,67 in) – ngắn hơn toàn bộ 22 cm (8,66 in) các Audi R8 .
Đường vuốt của phần đầu xe và phần mái cong phẳng ngay lập tức xác định chiếc xe hai chỗ là một chiếc Audi. Hai bên để lộ những đường viền quen thuộc: Cách đường nét năng động được thiết kế riêng phía trên ngưỡng cửa và vòm bánh xe nổi bật, như điển hình của Audi R, kết hợp phía trước, bên và phía sau thành một thực thể nguyên khối và nhấn mạnh đặc điểm Audi điển hình của sự tròn trịa. vòm bánh xe bao quanh bộ la-zăng lớn 19 inch. Phần đầu xe thuôn cao mang đến cho Detroit Audi e-tron Concept những tỷ lệ cơ bản hình nêm rõ ràng.
Rộng 1,78 mét (70,08 in), chỉ dài 3,93 mét (154,72 in) và cao 1,22 mét (48,03 in) – đó là những tỷ lệ cổ điển của một chiếc xe thể thao. Điều đó để lại không gian phía trước bánh sau cho khối pin 399 kg (879,64 lb), với bộ chuyển đổi và điện tử công suất.
Hai động cơ điện, có hệ thống làm mát riêng, được gắn ở trục sau. Gói đặc biệt này, có phân bổ trọng lượng 40:60, đảm bảo sự cân bằng hoàn hảo, góp phần tạo nên động lực lái của Audi e-tron Concept.
Lưới tản nhiệt khung đơn chiếm ưu thế cho phần đầu xe hình nêm rõ ràng và được bao bọc bởi hai khe hút gió lớn. Phần trên cùng của lưới tản nhiệt kết hợp với các dải phẳng của mô-đun đèn pha chùm ma trận thích ứng với các tấm kính trong suốt của chúng. Tất cả các đơn vị đèn đều sử dụng công nghệ LED siêu tiết kiệm.
Đèn pha là cốt lõi của hệ thống hỗ trợ ánh sáng hoàn toàn tự động, phản ứng linh hoạt trong mọi tình huống. Công nghệ mới nhận biết điều kiện thời tiết và điều chỉnh ánh sáng khi mưa hoặc sương mù. Công nghệ trọng tâm của hệ thống hỗ trợ ánh sáng là một camera hoạt động cùng với một máy tính nhanh để phát hiện giao thông đang tới, nhận biết làn đường và đo tầm nhìn, chẳng hạn như trong trường hợp sương mù.
Nếu có giao thông đang tới, các chùm sáng cao sẽ bị tắt trong phần tương ứng của trường chiếu sáng. Hệ thống đèn khi vào cua sẽ phân tích dữ liệu từ hệ thống định vị và chiếu sáng các góc trước khi người lái đánh lái. Detroit Audi e-tron Concept không có đèn sương mù thông thường tiêu thụ thêm điện năng. Thay vào đó, nó thay đổi các chùm tia thấp một cách thông minh; chẳng hạn như trong sương mù, nó tạo ra trường chiếu sáng rộng hơn, theo chiều ngang hơn, do đó giảm đáng kể độ chói từ đèn của ô tô.
Sự thay đổi của đèn pha cũng được phản ánh trong thiết kế của chúng. Các phần tử đèn LED thay đổi diện mạo và do đó đặc điểm của phần đầu xe tùy thuộc vào tốc độ lái và điều kiện môi trường xung quanh. Công nghệ chiếu sáng tiên tiến hiện nay mang lại cho các nhà thiết kế Audi sự tự do trong thiết kế gần như hình dạng của thân xe.
Một yếu tố thiết kế dành riêng cho xe điện do Audi phát triển – chẳng hạn như Audi e-tron – là các khe hút gió trong lưới tản nhiệt khung đơn và phía sau cửa sổ bên trên C-post. Chúng được đóng bằng phẳng trong các trường hợp bình thường và được mở bằng cách rút các thanh khi cần thêm không khí làm mát. Các thanh phía trên bộ phận truyền động sau đó cũng mở ra để cung cấp luồng không khí đi qua tốt hơn. Những biện pháp này cũng tối đa hóa hiệu quả – chiếc xe ý tưởng nổi bật với hệ số cản vốn đã thấp, được cải thiện hơn nữa khi các cánh tà được đóng lại.
Phần thân ASF
Kết cấu nhẹ có hệ thống là một điều kiện tiên quyết thậm chí còn quan trọng hơn đối với hiệu quả và phạm vi sử dụng của xe điện hơn là đối với xe ô tô chạy bằng điện thông thường. Cấu trúc nhẹ hơn nữa là chìa khóa cho các đặc tính xử lý ly kỳ. Các nhà phát triển Audi đã tập trung vào năng lực cốt lõi của công ty khi tạo ra Detroit Audi e-tron Concept: Cấu trúc thân xe dựa trên công nghệ Audi Space Frame (ASF), với phương pháp thiết kế hybrid được áp dụng. Tất cả các bộ phận bổ sung – cửa, nắp, vách ngăn và mái – đều được làm bằng nhựa gia cố bằng sợi.
Sự kết hợp của nhôm và vật liệu composite cốt sợi carbon đảm bảo độ cứng tối cao cùng với trọng lượng thấp. Audi sẽ sớm sử dụng công nghệ này dưới hình thức tương tự cho các xe sản xuất trong tương lai. Mặc dù được bố trí hệ thống truyền động phức tạp với hai động cơ điện và hệ thống pin dung lượng cao, tổng trọng lượng của Audi e-tron Concept được trưng bày tại Detroit chỉ vào khoảng 1.350 kg (2.976,24 lb).
Nội thất và khái niệm vận hành
Các tham chiếu trực quan và chức năng đến khái niệm ổ đĩa mới là đặc điểm của thiết kế nội thất tinh khiết nhất. Họ thiết lập một kết nối giữa các gen Audi đã được chứng minh và các dấu hiệu chính thức mới. Điển hình cho thành ngữ thiết kế của Audi là việc giảm kiến trúc, điều khiển và đầu ra thông tin cho các yếu tố cần thiết để tạo ra kết cấu nhẹ có thể nhìn thấy và ấn tượng tổng thể gọn gàng.
Dấu gạch ngang mỏng có một đường cong kéo dài sang các tấm cửa. Không cần phải cho phép truyền động, cần số và đường hầm cardan, các nhà thiết kế đã tận dụng cơ hội để tạo ra một đường hầm trung tâm đặc biệt mỏng và nhẹ và bảng điều khiển trung tâm lồi, hình vòm. Bộ chọn bánh răng phẳng, trong đó người lái chọn giữa các chế độ tiến, lùi và trung lập, xuất hiện từ đường hầm khi xe khởi động.
Buồng lái của Audi e-tron, đại diện cho một bước phát triển hơn nữa trong một chiếc xe điện, cũng hướng về người lái – một đặc điểm đặc trưng hơn nữa của Audi. Thay vì cụm đồng hồ cổ điển, mẫu xe ý tưởng là chiếc Audi đầu tiên được trang bị màn hình trung tâm cỡ lớn tích hợp chức năng MMI. Nó được bao quanh bởi hai mặt số tròn.
MMI được điều khiển thông qua một bàn di chuyển với bề mặt cảm ứng trên vô lăng (“MMI touch”) – một yếu tố được lấy cảm hứng từ điện thoại thông minh hiện đại. Bản thân tay lái rõ ràng được làm phẳng ở cả phía trên và phía dưới, liên quan đến thể thao mô tô.
Một điện thoại thông minh có thể được tích hợp vào phần phía trước của bảng điều khiển trung tâm giao diện giữa xe, người lái và các nguồn thông tin bên ngoài. Người lái xe có thể sử dụng một điện thoại thông minh thông thường được trang bị phù hợp làm điện thoại xe hơi, cơ sở dữ liệu địa chỉ, hệ thống định vị và trình phát video. Đồng thời, họ cũng có thể sử dụng nó như một đơn vị vận hành cho nhiều hệ thống trên xe cụ thể trong Audi e-tron Concept. Nhiều điện thoại phù hợp với các chức năng này đã có sẵn từ các nhà sản xuất khác nhau.
Người lái xe sau đó có thể nhập kế hoạch tuyến đường của họ hoặc điều chỉnh hệ thống âm thanh theo sở thích cá nhân của họ, chẳng hạn như tất cả từ sự thoải mái của chính ngôi nhà của họ. Điện thoại thông minh và phương tiện giao tiếp thông qua mạng thông tin di động, ngay cả trong khoảng cách đáng kể.
Hệ thống cũng cung cấp một chức năng bảo mật cho chủ sở hữu; trong phạm vi của mạng WLAN, nó có thể liên tục theo dõi tình trạng hiện tại của xe, chẳng hạn như tất cả các cửa sổ và cửa ra vào đã đóng hay chưa. Ví dụ, nếu Audi e-tron Concept được trưng bày ở Detroit đang đỗ tại một trạm sạc, nó cũng sẽ gửi thông tin chi tiết về tình trạng sạc hiện tại tới điện thoại thông minh của người lái.
Trong khi đồng hồ tốc độ tương tự ở bên phải của người lái xe cung cấp thông tin tốc độ, thì mặt đồng hồ ở bên trái cho họ biết lượng điện đang được rút ra. Màn hình trung tâm hiển thị phạm vi trên thanh trạng thái và hiển thị tất cả thông tin chính từ hệ thống thông tin giải trí và định vị. Nó cũng cung cấp cho người lái xe những dữ liệu liên quan từ giao tiếp của xe với môi trường xung quanh. Các công cụ kết hợp thế giới tương tự và kỹ thuật số thành một đơn vị duy nhất.
Đặc trưng cho khái niệm Audi e-tron – và do đó cũng là đặc trưng cho sự phát triển hơn nữa trong xe điện – là việc loại bỏ gần như hoàn toàn các công tắc và các bộ phận nhỏ như bộ đánh lửa. Bộ phận kiểm soát khí hậu được đặt ở bên phải trên vô-lăng. Màn hình cung cấp thông tin về nhiệt độ và thông gió. Một lần nữa lấy cảm hứng từ điện thoại thông minh, hệ thống được điều khiển bằng điều khiển trượt cảm ứng.
Ghế xô nhẹ lấy cảm hứng từ xe đua kết hợp hỗ trợ bên tuyệt vời với sự thoải mái. Hai màu tương phản phân định các khu vực khác nhau của nội thất. Màu sắc và chất liệu cao cấp kết hợp giữa sự sang trọng và thể thao.
Hệ thống truyền động và cung cấp năng lượng
Hai động cơ điện không đồng bộ với tổng công suất 150 kilowatt (204 mã lực) mang lại cho Detroit Audi e-tron Concept khả năng vận hành của một chiếc xe thể thao chính hiệu. Chiếc xe ý tưởng có thể tăng tốc từ 0 – 100 km / h (0 – 62,14 mph) trong 5,9 giây nếu cần thiết và tăng tốc từ 60 đến 120 km / h (37,28 – 74,56 mph) trong 5,1 giây. Mô-men xoắn được phân phối một cách có chọn lọc đến các bánh xe dựa trên tình huống lái xe và tình trạng mặt đường, dẫn đến khả năng bám đường và xử lý vượt trội.
Tốc độ tối đa được giới hạn ở 200 km / h (124,27 mph), vì lượng năng lượng cần thiết của động cơ điện tăng không tương xứng với tốc độ. The range in the NECD combined cycle is approximately 250 kilometers (155.34 miles).
Bộ lưu trữ năng lượng được sạc bằng dòng điện gia dụng (230 vôn, 16 ampe) qua cáp và phích cắm. Ổ cắm nằm sau một tấm che ở phía sau xe. Thời gian sạc khi pin cạn là khoảng 11 giờ, nhưng dòng điện nặng (400 vôn, 32 ampe) cắt giảm thời gian này chỉ còn khoảng hai giờ.
Pin không chỉ được sạc khi xe đứng yên mà còn được sạc khi xe đang chuyển động. Từ khóa ở đây là hồi phục. Hình thức phục hồi năng lượng và sạc lại pin này đã có trên nhiều mẫu xe sản xuất của Audi. Trong quá trình phanh, máy phát điện chuyển đổi động năng thành năng lượng điện, sau đó nó được cấp vào hệ thống điện trên bo mạch.
Detroit Audi e-tron Concept trong phiên bản được phát triển thêm của nó sẽ tiến thêm một bước quyết định trong tương lai; một hệ thống phanh cơ điện có nghĩa là tiềm năng của động cơ điện để phục hồi năng lượng hiện có thể được khai thác. Một phanh kẹp cố định thủy lực được gắn trên trục trước, với hai phanh kẹp nổi mới, được kích hoạt bằng điện được gắn trên trục sau. Các calip nổi này được truyền động không phải bằng bất kỳ phần tử chuyển động cơ học hoặc thủy lực nào, mà là bằng dây (“phanh bằng dây”). Ngoài ra, điều này giúp loại bỏ tổn thất ma sát do trượt còn sót lại khi không phanh.
Nhờ cách ly với bàn đạp phanh, động cơ điện của Audi e-tron có thể chuyển đổi toàn bộ năng lượng giảm tốc thành dòng điện và phục hồi nó. Hệ thống phanh cơ điện chỉ được kích hoạt nếu cần giảm tốc lớn hơn. Những hành động điều khiển này không gây chú ý cho người lái, người chỉ cảm nhận được cảm giác đạp liên tục và có thể đoán trước được như với hệ thống phanh thủy lực.
Đầu tiên là ô tô: máy bơm nhiệt
Máy bơm nhiệt cũng vậy – lần đầu tiên xuất hiện trên ô tô trên mẫu xe ý tưởng Audi e-tron được trưng bày tại Frankfurt – giúp tăng hiệu suất và phạm vi hoạt động. Không giống như động cơ đốt trong, hệ thống truyền động điện nói chung không tạo ra đủ nhiệt thải để làm nóng nội thất một cách hiệu quả. Các loại xe điện khác được trang bị lò sưởi bổ sung điện, tiêu thụ một lượng năng lượng tương đối lớn. Máy bơm nhiệt được Audi sử dụng – và thường được sử dụng trong các tòa nhà – là một loại máy hiệu quả cao sử dụng công cơ học để cung cấp nhiệt với năng lượng đầu vào tối thiểu.
Hệ thống kiểm soát khí hậu hiệu quả cao được sử dụng để làm mát nội thất. Nó hoạt động cùng với hệ thống quản lý nhiệt để cũng kiểm soát nhiệt độ của pin cao áp. Điều này là do pin, thiết bị điện tử và động cơ điện phải được giữ ở nhiệt độ hoạt động lý tưởng tương ứng để đạt được hiệu suất và phạm vi hoạt động tối ưu.
Ngay sau khi xe được kết nối với trạm sạc, xe sẽ được điều chỉnh trước khi thích hợp bằng hệ thống quản lý nhiệt và các hệ thống liên quan khác. Trong điều kiện lạnh, hệ thống truyền động được làm nóng trước, và trong điều kiện nóng, hệ thống truyền động được làm mát. Hệ thống điều hòa trước này cũng có thể được mở rộng đến nội thất, nếu cần, để hành khách có thể bước vào cabin đã được sưởi ấm hoặc làm mát phù hợp để tạo sự thoải mái cho họ.
Động lực học lái xe
Sức mạnh của hệ thống truyền động được truyền xuống mặt đường bởi bánh sau, phản ánh sự phân bổ trọng lượng của Audi e-tron là 40:60.
Cả hai động cơ riêng lẻ, được lắp đặt phía sau bánh xe gần với đường tâm của xe làm hệ thống truyền động bánh xe, cũng cho phép điều khiển động lực bên của Detroit Audi e-tron Concept một cách thông minh. Điều này cũng tăng lực kéo. Tương tự như những gì mà bộ vi sai thể thao thực hiện trên các xe Audi thông thường, tính năng vectơ mô-men xoắn – khả năng tăng tốc mục tiêu của từng bánh xe – làm cho hệ dẫn động điện mới được phát triển của Detroit Audi e-tron Concept trở nên năng động hơn đồng thời tăng cường an toàn khi lái xe.
Không chỉ có thể điều chỉnh sai lệch và chạy quá mức bằng cách kích hoạt phanh có mục tiêu, mà còn bằng cách tăng công suất chính xác kéo dài chỉ vài mili giây. Chiếc xe ý tưởng vẫn cực kỳ trung lập ngay cả khi gia tốc ngang lớn và lao qua các góc cua như thể trên đường ray.
Khung xe có xương đòn kép hình tam giác được làm bằng các thành phần nhôm rèn ở trục trước và trục sau – một hình dạng đã được chứng minh trong thể thao mô tô là điều kiện tiên quyết tối ưu cho sự nhanh nhẹn, độ chính xác cao và hành vi tự lái được xác định chính xác. Một thiết lập căng đã được chọn cho lò xo và giảm xóc, nhưng nó vẫn rất thoải mái.
Hệ thống lái trực tiếp thanh răng và bánh răng cung cấp phản hồi khác biệt rõ ràng. Khả năng lái cơ điện của nó thay đổi theo tốc độ, do đó Detroit Audi e-tron Concept chỉ phải cung cấp năng lượng khi lái chứ không phải khi lái thẳng về phía trước.
Để phù hợp với vị thế của nó, mẫu xe ý tưởng của Audi lăn bánh trên bánh xe 19 inch thiết kế 35 chấu. Lốp 235/35 phía trước và lốp 255/35 phía sau mang lại độ bám đường tuyệt vời. Một điểm đặc biệt khác của vỏ xe: Các nhà thiết kế của Audi đã tạo ra cấu hình đặc biệt cho Detroit Audi e-tron Concept.