Audi e-tron kan ha löst EV-räckviddsproblem

Audi har investerat mycket tid och pengar i sitt e-tron-projekt, så mycket att den föreställer sig att 2025 kommer varje Audi att vara antingen elektrisk eller hybrid. Audis helelektriska bil har designats från grunden för att leda den förändringen och är tänkt att vara ett banbrytande fordon för det Volkswagenägda företaget och bilindustrin som helhet. För att nå detta höga riktmärke måste e-tron verkligen vara något speciellt när den lanseras nästa år.

Audi e-tron kan ha löst EV-räckviddsproblem

Tack och lov, för Audi, ser det inte ut som att det kommer att bli en omöjlig uppgift. Det har redan investerat tid i att bygga en termoregulator för batteriet för att säkerställa att det förblir vid en konstant temperatur för optimal effekt, samt att bygga ett supportnätverk för förare över hela Europa och Amerika för att säkerställa att de aldrig är långt från en laddare. Men nu är Audi redo att avslöja e-trons nästa hemlighet och det är en som kan förändra elbilsmarknaden för alltid – regenerativt brott, eller återhämtning som de kallar det.

Regenerativ bromsning är ingen ny innovation på elfordonsmarknaden (EV). Vissa skulle till och med gå så långt och säga att det faktiskt är en ganska mogen teknik, en teknik som inleddes av tillkomsten av Kinetic Energy Recovery Systems (KERS) i Formel 1 för nästan tio år sedan. Det finns även i elbilar och hybridfordon, med bilar från Toyota Prius upp till BMW i3 och Tesla Model S som alla använder tekniken för att pressa tillbaka lite extra energi i batterierna.

audi_e-tron_-_laddningsklaff_stängd

Skillnaden med e-trons system, jämfört med Nissan Leaf eller Jaguar iPace, är att systemet denna gång faktiskt gör betydande vinster. Detta går utöver enkel körning med ”en pedal”. Här förvandlar Audi kinetisk ”rullande” energi tillbaka till kraft, även när du sätter foten på bromsen – något som andra elbilar helt enkelt bara låter bli förlorade till bromsbelägg och värmeväxling.

Kort sagt, Audi e-tron kan omvandla potentiell kinetisk energi till kraft för att ladda sitt eget batteri. Nu kan det här låta som att Audi på något sätt har utvecklat en evighetsmaskin, men den fungerar verkligen, och den kan förändra hur folk ser elbilar i framtiden.

LÄS NÄSTA: De bästa elbilarna på rea just nu

Audi e-tron regenerativ bromsning: Energibesparing i rörelse

För att visa hur effektivt och effektivt Audi e-trons regenerativa bromssystem är tog jag en tur till toppen av Pikes Peak, Colorado – ett 4 302 m högt berg – för att köra tillbaka nerför det. Pikes Peak är känd för sitt årliga backlopp och sträcker sig över 16 miles med en höjd på cirka 2 750 m, perfekt för att visa hur effektiv e-trons regenerativa bromsning kan vara.

audi_e-tron_pikes_peak_summit_side_-_one_way

Vi började vår nedstigning med e-trons 700 kg batteri som uppskattade en räckvidd på 165 miles med 67 % återstående kapacitet. I slutet av vår 16 mil långa nedförsfärd hade e-tron faktiskt återfått en del av den kapaciteten – till 75 % – och ökat sin räckvidd till 177 mil.

I verkligheten kommer ingen att gå och leta upp en kulle för att ta några mil till när de kör, men det är ett bra exempel på hur effektiv den regenerativa bromstekniken verkar vara.

När man tittade igenom själva drevets data var det tydligt att e-trons bromsar endast ansattes fem gånger under vår nedstigning. All annan bromsning hade kommit från att e-trons bromshanteringssystem tog kontroll och saktade ner vår nedstigning via motorbromsning, vilket ledde tillbaka kraften till batteriet via bilens dubbelmotoriska drivlina.

På grund av detta, när vi nådde bromskontrollpunkten ungefär halvvägs nerför berget, var våra bromsar på låga 14 grader Celsius – nästan fem gånger svalare än genomsnittet för en bil som körde nerför Pikes Peak.

audi_e-tron_-_bromstemperatur

Så det är klart att Audis teknik fungerar och fungerar väldigt bra, även om det krävs att man kör nerför en stor backe för att köra hem precis hur effektiv den är. Men hur har dess ingenjörsteam lyckats dra så mycket potential ur ett koncept som redan är så moget? Sanningen verkar vara något så enkelt som att ta itu med problemet från en annan vinkel.

LÄS NÄSTA: Kan Storbritannien hantera uppkomsten av elbilen?

Audi e-tron regenerativ bromsning: Så fungerar det

Enligt Dr Marko Hörter, ledande ingenjör för det nya bromssystemet, är e-trons fysiska bromsar endast konstruerade för att användas cirka 10 % av tiden med all annan bromsning som utförs via friktionsbaserad motorbromsning.

I andra elbilar börjar du bromsa in via regenerativ bromsning i det ögonblick du tar av gaspedalen, men i samma ögonblick som du rör vid bromsen tappar du den när den aktiverar de mekaniska bromsarna. Så är inte fallet här. I e-tron, även om du sätter foten på bromsen, kommer den inte att aktivera bromspedalerna om du inte trycker hårt på pedalen. Istället utarbetar den den bästa metoden för retardation samtidigt som den maximerar mängden energi som den kan driva tillbaka in i batteriet.

audi_e-tron_-_recouperation_flappy_paddle

Eftersom e-tron är en elektrisk – och därför växellös – bil, har de flappiga paddlarna på vardera sidan av ratten för växlingar modifierats för att öka eller minska återhämtningen av e-trons motorbromsning. På låg betyder det att du kan rulla längs och verkligen inte känna någon påverkan på hastigheten – som i en vanlig bil. Baksidan av detta är att du inte heller regenererar någon energi för att gå tillbaka till ditt batteri. I sin högsta inställning kan den sakta ner bilen lika effektivt som att försiktigt dra på bromsen – allt samtidigt som batteriet laddas.

Hörter hävdar att denna återhämtningsbromsmetod är perfekt för retardationssituationer mellan 0 och 0,1 g (cirka 0 till -0,5 mph/s). När du behöver bromsa snabbare sätter du foten på bromsen, varvid bilens bromssystem sätter igång och avgör om du verkligen behöver bromsa eller om dess avancerade motorbromsning är tillräcklig nog för inbromsningshastigheten du vill.

För inbromsningar mellan 0,1 och 0,3 g, startar motorbromsen, när e-tronen minskar strömförbrukningen till varje motor och omvandlar kinetisk energi tillbaka till kraft för batteriet. Varje retardation över 0,3 g gör att det hydrauliska systemet och de mekaniska bromsarna träder i kraft och fungerar exakt som du förväntar dig, med eventuell energi som går förlorad till värme.

audi_e-tron_-_ipad_regenerative_braking_readout

LÄS NÄSTA: Hur fungerar en elbil?

Du kanske känner dig lite tveksam till att helt lita på ett bromssystem än den beprövade ”trampa ned pedalen, få bromsar”-dynamiken i en vanlig bil. Men bortsett från den lätta återhämtningsbromsen vid utrullning, känns eller agerar den verkligen inte annorlunda än en vanlig bil.

Detta är ett viktigt försäljningsargument för Audi och dess e-tron-teknik. Som Jaguar tänkt med i-Pace, låtsas inte e-tron vara någon dyr leksak som drivs av el. Den är först och främst designad för att vara en praktisk och användbar modern bil … som bara råkar vara en EV. Audi har för avsikt att den sista e-tron-SUV:n ska se ut och kännas exakt som en av sina bensin- eller dieseldrivna modeller, även om det inte finns någon förbränningsmotor under motorhuven.

Av vad jag har sett av Audis ansträngningar att utveckla e-tron hittills, inklusive dess futuristiska in-car-teknologier som kameror för ytterspeglar och den otroliga 3D-kameratekniken för parkeringsmanövrar som ärvts från A8, är det tydligt att Audi utvecklar en bil för framtiden. Det kommer inte att bli allt och slutet av elbilar men det är uppenbart att detta är mer sannolikt att driva området för elbilsdesign och forskning framåt än något som Faraday Future, Byton eller Fisker EMotion.

Nu måste vi bara vänta till mitten av 2019 för att se de verkliga frukterna av Audis arbete.

Lämna en kommentar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *