Audi e-tron, возможно, решил проблемы с запасом хода электромобилей

Audi вложила много времени и денег в свой проект e-tron, настолько, что предполагает, что к 2025 году каждая Audi будет либо электрической, либо гибридной. Полностью электрический автомобиль Audi был разработан с нуля, чтобы возглавить эти изменения, и призван стать новаторским автомобилем для компании, принадлежащей Volkswagen, и автомобильной промышленности в целом. Чтобы соответствовать этому высокому стандарту, e-tron действительно должен быть чем-то особенным, когда он выйдет в следующем году.

К счастью, для Audi это не кажется невыполнимой задачей. Компания уже потратила время на создание терморегулятора для своей батареи, чтобы обеспечить постоянную температуру и оптимальную выходную мощность, а также на создание сети поддержки для водителей по всей Европе и Америке, чтобы они всегда были рядом с зарядным устройством. Но теперь Audi готова раскрыть следующий секрет e-tron, который может навсегда изменить рынок электромобилей – рекуперативное торможение или рекуперация, как они это называют.

Регенеративное торможение не является новой инновацией на рынке электромобилей (EV). Некоторые даже зашли бы так далеко, что на самом деле это довольно зрелая технология, начало которой положило появление систем рекуперации кинетической энергии (KERS) в Формуле-1 почти десять лет назад. Она также используется в электромобилях и гибридных автомобилях: от Toyota Prius до BMW i3 и Tesla Model S. Все они используют эту технологию, чтобы вернуть немного дополнительной энергии обратно в аккумуляторы.

Разница с системой e-tron по сравнению с системой Nissan Leaf или Jaguar iPace заключается в том, что на этот раз система действительно дает значительные преимущества. Это выходит за рамки простого вождения «одной педалью». Здесь Audi превращает кинетическую энергию «выбега» обратно в мощность, даже когда вы нажимаете на тормоз – то, что другие электромобили просто позволяют потерять на тормозные колодки и теплообмен.

Короче говоря, Audi e-tron способен преобразовывать потенциальную кинетическую энергию в мощность для зарядки собственной батареи. Может показаться, что Audi каким-то образом разработала вечный двигатель, но он действительно работает и может изменить взгляд людей на электромобили в будущем.

ЧИТАЙТЕ ДАЛЬШЕ: Лучшие электромобили, которые продаются прямо сейчас

Рекуперативное торможение Audi e-tron: экономия энергии в движении

Чтобы продемонстрировать, насколько эффективна и действенна система рекуперативного торможения Audi e-tron, я отправился на вершину Пайкс-Пик, штат Колорадо, — гору высотой 4302 метра, — чтобы спуститься с нее. Трасса скоростного спуска Пайкс-Пик, известная своими ежегодными гонками по восхождению на холм, простирается на более чем 16 миль с высотой около 2750 м и идеально подходит для демонстрации того, насколько эффективным может быть рекуперативное торможение e-tron.

Мы начали спуск с 700-килограммовой батареей e-tron, рассчитанной на дальность полета 105 миль с оставшейся емкостью 67%. К концу нашего 16-мильного спуска по склону e-tron фактически восстановил часть этой мощности – до 75% – и увеличил запас хода до 177 миль.

На самом деле, никто не собирается искать холм, чтобы проехать еще несколько миль во время езды, но это отличный пример того, насколько эффективной кажется технология рекуперативного торможения.

Просматривая данные самого привода, было ясно видно, что за время нашего спуска тормоза e-tron были задействованы всего пять раз. Все остальное торможение осуществлялось системой управления торможением e-tron, которая взяла на себя управление и замедляла наш спуск посредством торможения двигателем, возвращая мощность обратно в аккумулятор через двухмоторную трансмиссию автомобиля.

Из-за этого, когда мы достигли пункта проверки тормозов примерно на полпути вниз по горе, температура наших тормозов была ниже 14 градусов по Цельсию — почти в пять раз холоднее, чем в среднем для автомобиля, спускающегося с Пайкс-Пик.

Итак, очевидно, что технология Audi работает и работает очень хорошо, даже если для того, чтобы добраться домой, нужно съехать с большого холма, насколько она эффективна. Но как команде инженеров удалось извлечь такой большой потенциал из уже настолько зрелой концепции? Кажется, что истина заключается в том, чтобы подойти к проблеме под другим углом.

ЧИТАЙТЕ ДАЛЬШЕ: Сможет ли Великобритания справиться с ростом популярности электромобилей?

Регенеративное торможение Audi e-tron: как это работает

По словам доктора Марко Хёртера, ведущего инженера новой тормозной системы, физические тормоза e-tron рассчитаны на использование только около 10% времени, а все остальное торможение осуществляется за счет торможения двигателем на основе трения.

В других электромобилях в тот момент, когда вы убираете ногу с педали газа, вы начинаете замедляться за счет рекуперативного торможения, но в тот момент, когда вы касаетесь тормоза, вы теряете его, поскольку он включает механические тормоза. Здесь дело не в этом. В e-tron, даже если вы нажмете ногу на тормоз, он не включит педали тормоза, если вы сильно не нажмете на педаль. Вместо этого он разрабатывает лучший метод замедления, максимизируя при этом количество энергии, которое он может вернуть обратно в батарею.

Поскольку e-tron является электрическим автомобилем (и, следовательно, безредукторным), лепестки по обе стороны от рулевого колеса для переключения передач были модифицированы, чтобы увеличить или уменьшить усилия рекуперации при торможении двигателем e-tron. На низкой скорости это означает, что вы можете двигаться вперед и действительно не ощущать влияния на скорость – как в обычной машине. Обратной стороной этого является то, что вы также не регенерируете энергию для возврата в батарею. При максимальной настройке он способен замедлять автомобиль так же эффективно, как и плавно нажимать на тормоз – и все это при зарядке аккумулятора.

Хёртер утверждает, что этот метод рекуперативного торможения идеально подходит для ситуаций замедления от 0 до 0,1g (около 0 до -0,5 миль в час/с). Когда вам нужно замедлиться быстрее, вы нажимаете ногу на тормоз, и в этот момент тормозная система автомобиля срабатывает и определяет, действительно ли вам нужно задействовать тормоза или ее ускоренное торможение двигателем достаточно для скорости замедления. ты хочешь.

При замедлении от 0,1 до 0,3g срабатывает торможение двигателем, в результате чего e-tron снижает потребляемую мощность каждого двигателя и превращает кинетическую энергию обратно в мощность для аккумулятора. Любое замедление более 0,3g приводит к тому, что в действие вступают гидравлическая система и механические тормоза, которые действуют именно так, как вы ожидаете, при этом вся потенциальная энергия теряется на тепло.

ЧИТАЙТЕ ДАЛЬШЕ: Как работает электромобиль?

Вы можете испытывать некоторые сомнения в том, что полностью доверяете тормозной системе, а не проверенной и проверенной динамике обычного автомобиля «нажми педаль, тормозни». Но, если не считать легкого рекуперативного торможения при движении накатом, по ощущениям и действию он ничем не отличается от обычного автомобиля.

Это ключевой аргумент в пользу Audi и ее технологии e-tron. Как и предполагал Jaguar при создании i-Pace, e-tron не претендует на роль какой-то дорогой игрушки, работающей на электричестве. Он создан, прежде всего, как практичный и удобный современный автомобиль… но так получилось, что это электромобиль. Audi хочет, чтобы последний внедорожник e-tron выглядел и ощущался точно так же, как одна из ее моделей с бензиновым или дизельным двигателем, даже если под капотом нет двигателя внутреннего сгорания.

Судя по тому, что я видел об усилиях Audi по разработке e-tron, включая футуристические автомобильные технологии, такие как камеры для боковых зеркал и невероятную технологию камеры 3D-обзора для парковочных маневров, унаследованную от A8, становится ясно, что Audi разрабатывает машина будущего. Это не будет главной и конечной целью электромобилей, но очевидно, что это с большей вероятностью продвинет область проектирования и исследований электромобилей вперед, чем что-то вроде Faraday Future, Byton или Fisker EMotion.

Теперь нам просто нужно подождать до середины 2019 года, чтобы увидеть истинные плоды труда Audi.