Audi E-Tron Quattro

El Audi e-tron quattro combina deportividad y eficiencia en un nuevo y fascinante camino.

El demostrador tecnológico fue diseñado dentro del proyecto e-Performance de la marca Audi como un híbrido en paralelo con tecnología enchufable.

Un motor eléctrico adicional mueve el eje trasero, repartiendo su potencia entre las dos ruedas. El concepto demuestra el potencial de innovación que el sistema quattro tiene como componente de un vehículo eléctrico.

El e-tron quattro emplea una transmisión híbrida en paralelo con el añadido de un segundo motor. Su vano motor acoge un especialmente eficiente bloque de gasolina -el 2.0 TFSI que rinde 211 CV y aporta 350 Nm de par máximo entre 1.500 y 4.200 rpm. Situado justo por detrás está el motor eléctrico delantero -una maquinaria en continuo funcionamiento sincronizado (PSM) que genera 33 kW (45 CV) de potencia y 211 Nm de par.

Un embrague de suave e inteligente funcionamiento en seco conecta el motor eléctrico tanto con el propulsor TFSI como con la transmisión automática de cuatro velocidades. Mediante ese componente, el motor de combustión y el motor eléctrico delantero proporcionan impulso a las ruedas delanteras del demostrador tecnológico de Audi.

Una batería de ión-litio situada en un túnel central en el teórico centro de gravedad ideal del vehículo, sirve como dispositivo de almacenamiento para la energía eléctrica. Acumula hasta 9,4 kW de energía, de los cuales 6,5 kW/h están disponibles para su uso. El Audi e-tron quattro incorpora el concepto de conectividad -la batería puede también recargarse a través de un enchufe. Conectado a una red doméstica de 230V, el proceso dura unas dos horas aproximadamente. Los transformadores electrónicos mediante los cuales la potencia eléctrica procedente de la batería en modo de corriente continua se convierte en la corriente alterna que se precisa para el funciona- miento de los motores eléctricos se localizan en el vano motor para el motor eléctrico delantero y junto a la rueda de repuesto para el motor eléctrico trasero.

El sistema de control de tracción siempre usa la fuente de energía óptima en cada modo de funcionamiento. Operando de modo normal, el Audi e-tron quattro está ajustado para ofrecer la máxima eficiencia. Al conducir sobre tierra o en la autopista, se utiliza el sistema híbrido aplicando su empuje a las ruedas delanteras. El motor eléctrico situado en el eje trasero funciona entonces de modo intermitente, como una medida de apoyo para cuando el conductor acelera. La conexión directa a través de la fricción optimizada de engranajes planetarios de una sola etapa aporta una elevada eficiencia. Si un eje pierde su capacidad de agarre sobre una carretera deslizante, o si se precisa de un óptimo comportamiento dinámico transversal, el par motor se transmite al eje correspondiente en fracciones de segundo, tan rápido como sea necesario.

El potencial de recuperación de energía del demostrador tecnológico es independiente de la marcha engranada al eje delantero en la transmisión. Aquí también la vectorización del par es parte del concepto global de eficiencia. Durante el frenado en una curva, la vectorización del par motor puede distribuir libremente el par de la recuperación entre las dos ruedas traseras. La máxima recuperación posible puede entonces ser incrementada y con ello, la seguridad de la conducción en situaciones críticas mejora notablemente.

Los dos motores eléctricos ofrecen también como ventaja el permitir una actuación ultrasensible a través del sistema de control de tracción en carreteras resbaladizas, haciendo del e-tron quattro un vehículo extremadamente seguro, cómodo y de elevada capacidad de tracción.

El motor del PSM situado en la parte trasera genera más de 60 kW (81 CV) aportando un par máximo de 300Nm, formando una unidad estructural con el diferencial, e integrando un equipo de una sola etapa. A ambos lados del diferencial, donde se encuentra el rotor del motor eléctrico, unos engranajes electrohidráulicos superpuestos controlan su funcionamiento. Muy parecido al esquema del diferencial deportivo que Audi ofrece de serie, estos engranajes permiten una distribución dinámica de la fuerza de empuje.

Cuando se selecciona el modo dinámico, los engranajes superpuestos distribuyen activamente el par procedente del motor eléctrico. Cuando, por ejemplo, el vehículo se dirige a tomar una curva y acelera en medio de la misma, la potencia fluye predominantemente hacia la rueda exterior, presionando virtualmente al e-tron quattro en la curva. Todas las tendencias hacia el subviraje o sobreviraje son entonces neutralizadas para que el demostrador tecnológico tome las curvas como si fuera sobre raíles, con la máxima aceleración lateral.

El conductor del Audi e-tron quattro se beneficia de la libre configuración de los instrumentos digitales que proporcionan información detallada sobre las condiciones de energía en el vehículo.

En el modo completamente eléctrico, el e-tron quattro alcanza los 100 km/h de velocidad máxima y puede recorrer una distancia de hasta 40 kilómetros -únicamente con la parte delantera o trasera en funcionamiento del motor eléctrico. Si el conductor acelerase bruscamente, conjuntamente podrían ofrecer en torno a 81 kW (110 CV) durante un corto lapso de tiempo. Circulando a altas velocidades o para largas distancias, el TFSI se hace cargo del trabajo principal. Conjuntamente con el TFSI, el sistema ofrece unos impresionantes 231 kW (314 CV) de potencia.

Cuando el conductor levanta el pie del acelerador, el motor eléctrico trasero actúa como un generador que recupera la energía .En este escenario, el motor TFSI se desacopla del sistema de tracción y no genera ningún tipo de pérdidas por arrastre. En muchos casos, cuando el conductor aplica los frenos de los dos motores eléctricos para que trabajen de forma conjunta para realizar todo el trabajo de deceleración -un proceso que es extremadamente conveniente e imperceptible para el conductor gracias a la sofisticada gestión del sistema de frenos. Los frenos de las ruedas se aplican simultáneamente solo en ocasiones más nítidas de frenado o cuando el vehículo se frena hasta detenerse.

El sistema de recuperación en el e-tron quattro es especialmente eficiente gracias a la innovadora operación eléctrica de los frenos en el eje trasero. Pequeños pero poderosos motores eléctricos actúan a través de la transmisión en los pistones que presionan las pastillas contra los discos. Los frenos electromecánicos se han ideado adecuadamente para trabajar en conjunto con el motor eléctrico de respuesta rápida en el eje trasero. Esta rápida actuación eléctrica garantizar un control ultra-preciso del programa electrónico de estabilidad (ESP)

A pesar de sus componente eléctricos, el demostrador de tecnología Audi e-tron quattro pesa menos de 1.6 toneladas gracias al concepto radical de tecnología ligera de Audi. El chasis está construido en su mayoría en aluminio, material al que se añaden otros componentes elaborados con polímeros reforzados con fibra de carbono.

Estos materiales aligeran el peso del chasis en más de 100 kilos. El comparativamente ligero motor de combustión, la compacta transmisión de cuatro velocidades y otras numerosas medidas y detalles también contribuyen a la reducción de peso. Los miembros del equipo de desarrollo de Audi simularon el comportamiento de un chasis al detalle, también con respecto al paquete de la batería situada en el túnel central -como es típico del enfoque integral de Audi con respecto a la movilidad eléctrica.