MHEV plus tehnologija s generatorom pogonskog sklopa (PTG) kao električni motor osigurava još veću učinkovitost s djelomično električnom vožnjom…
S novom serijom A5 i Q5 izgrađenom na Premium platformi za izgaranje (PPC), Audi je lansirao prve motore s novom MHEV plus tehnologijom. Svojim jedinstvenim međudjelovanjem između generatora pogonskog sklopa (PTG), pokretača alternatora s remenom (BAS) i litij željezo fosfatne baterije, blagi hibridni sustav od 48 volti podržava motor s unutarnjim izgaranjem, smanjuje emisije ugljika i istovremeno povećava performanse i agilnost. PTG, koji se može potpuno spojiti ili odvojiti, ima integriranu energetsku elektroniku i električni motor koji omogućuje djelomično električnu vožnju. To smanjuje potrošnju i omogućuje još uglađeniju vožnju.
“S novom tehnologijom MHEV plus, pokrećemo elektrifikaciju u našim novim vozilima s motorom s unutarnjim izgaranjem koja se temelje na platformi Premium Platform Combustion koja je prilagođena potrebama naših kupaca,” kaže Geoffrey Bouquot, član Upravnog odbora za tehnički razvoj u Audi AG.
“Ovo će ojačati naš proizvodni portfelj potpuno električnih modela, plug-in hibrida i vozila s učinkovitim motorima s izgaranjem.” MHEV plus nudi atraktivne funkcije kao što su djelomično električna vožnja, električno pojačanje i značajno povećanje učinkovitosti i udobnosti. Blagi hibridni sustav u novom Audiju A5 i Q5 sastoji se od tri glavne komponente: kompaktno dizajniranog novog generatora pogonskog sklopa (PTG) s integriranom energetskom elektronikom i trajno pobuđenim sinkronim motorom (PSM), 48-voltne baterije i remenskog alternatora starter (BAS). Komponente 48-voltnog sustava hlađene su tekućinom kako bi se postigli optimalni radni uvjeti. Arhitektura MHEV plus sustava može se integrirati u različite modele s prednjim i quattro pogonom koji se temelji na Premium platformi za izgaranje (PPC). Specifično hlađenje tekućinom energetske elektronike i elektromotora omogućuje rad komponenti u optimalnim radnim uvjetima kako bi se zadovoljili zahtjevi za snagom i momentom u svim radnim stanjima. Nova MHEV plus tehnologija omogućuje isključivo električna radna stanja, a također može podržati motor s unutarnjim izgaranjem. Sustav time povećava performanse i agilnost, a istovremeno smanjuje potrošnju goriva i emisije CO2.
Na primjer, u A5 2.0 TDI (150 kW/quattro) može se uštedjeti do 10 g/km ili 0,38 l/100 km, a u 3.0 TFSI s V6 motorom (270 kW quattro) do 17 g/ km ili 0,74 l/100 km (prema WLTP) moguće su uštede.
Još jedna velika prednost je što sustav MHEV plus poboljšava performanse i udobnost vožnje. Kompaktan, ali snažan električni pogonski modul u novom MHEV plus sustavu je generator pogonskog sklopa (PTG). Ova komponenta također predstavlja najveću razliku u odnosu na MHEV tehnologiju koju je prethodno nudio Audi, a koja radi isključivo sa starterom alternatora s remenom. PTG, koji je ugrađen u kompaktnu jedinicu s integriranom energetskom elektronikom izravno na izlaznom vratilu mjenjača, može pridonijeti do 18 kW (24 KS) električne snage pogonu. Modul omogućuje maksimalni okretni moment od 230 Nm na izlazu mjenjača, koji je već dostupan kao pogonski moment kada se vozilo pokrene. PTG-ov kompaktni prijenos radi s omjerom od 3,6:1. MHEV plus koristi PTG do maksimalne brzine od 140 km/h za maksimalnu učinkovitost. Pri većim brzinama vozila, PTG se odvaja od pogonskog sklopa putem integrirane pasaste spojke.
PTG je težak oko 21 kilogram i omogućuje maksimalno 5.550 okretaja u minuti na izlaznom vratilu. Ovisno o vozilu i varijanti vožnje, to odgovara brzini od 130 do 140 km/h.
Uz minimalne izmjene okolnih dijelova i komponenti, stvoren je potreban prostor za integraciju elektromotora na izlazu prijenosa unutar postojećih granica tunela vozila. Pozicioniranje izravno iza mjenjača nudi nekoliko prednosti: 18 kW pogonske snage ili do 25 kW snage iz regenerativnog kočenja koju osigurava PTG dostupno je izravno na izlazu osovine bez ikakvih daljnjih gubitaka.
Audi je razvio MHEV plus tehnologiju usmjerenu prema očekivanim zahtjevima kupaca. Konvencionalni pogonski sklopovi dostupni sa start-stop prvom generacijom ili blagom hibridizacijom oslanjaju se na ključne komponente učinkovitosti kao što su zaustavljanje motora kada vozilo miruje, vožnja u praznom hodu, slobodno kretanje s isključenim motorom i obnavljanje energije od 12 ili 48 volti. Glavne prednosti povećanog stupnja elektrifikacije s novom tehnologijom uključuju dodatnu pogodnost start-stop rada, vožnju bez emisija, povrat energije, djelomično električnu vožnju, na primjer za električno parkiranje i manevriranje, i povećane performanse zahvaljujući električnom podrška motora s unutarnjim izgaranjem.
Kao dio MHEV plus tehnologije, starter alternatora s remenom (BAS) ima zadatak pokrenuti motor i dostaviti električnu energiju akumulatoru. Pogon remenom ima akustične prednosti u odnosu na starter sa zupčanikom i postiže veću startnu brzinu za motor s unutarnjim izgaranjem. To rezultira boljom potrošnjom i većom udobnošću startanja. Pokretač alternatora s remenom također može povratiti energiju motora kada je isključen i postavlja cilindre u optimalan položaj za ponovno pokretanje.
Uz tehnologiju MHEV plus, upravljački softver procjenjuje radno stanje vozila za optimalnu interakciju između motora s unutarnjim izgaranjem, PTG-a i BAS-a. U tu svrhu pohranjuju se karakteristične vrijednosti za optimalno korištenje dva elektromotora i željene razine zakretnog momenta za pogon ili povrat energije. Stanje napunjenosti baterije također se uzima u obzir. Cilj je stabilan rad – a sustav upravljanja postiže različite rezultate ovisno o situaciji. To je zato što je strategija rada dodatnih električnih pogona optimizirana za svaki motor s unutarnjim izgaranjem. Rezultat je najniža moguća potrošnja bez ugrožavanja dinamike vožnje.