Ar jaunajiem Audi A5 un Q5 modeļiem, kas ražoti uz Premium Platform Combustion (PPC) platformas, ražotājs ir laidis tirgū savus pirmos iekšdedzes dzinējus ar jauno MHEV plus tehnoloģiju. Pateicoties unikālai mijiedarbībai starp piedziņas ģeneratoru (PTG), siksnas ģeneratora-starteri (BAS) un litija dzelzs fosfāta akumulatoru, 48 voltu daļējā hibrīda sistēma atbalsta iekšdedzes dzinēju, samazina oglekļa izmešus un vienlaikus palielina auto veiktspēju un izveicību. PTG, ko iespējams pilnībā pieslēgt vai atslēgt, ir aprīkots ar integrētu energoelektroniku un elektromotoru, kas nodrošina iespēju izmantot daļēju elektrisko piedziņu. Tādējādi tiek samazināts patēriņš un nodrošināta vēl patīkamāka braukšana.
MHEV plus nodrošina daļēju elektrisko piedziņu un īslaicīgu jaudas palielinājumu, turklāt tā ievērojami palielina efektivitāti un komfortu. Jauno Audi A5 un Q5 daļējo hibrīda sistēmu veido trīs galvenie komponenti: kompakta dizaina jaunais piedziņas ģenerators (PTG) ar integrētu energoelektroniku un pastāvīgo magnētu sinhrono motoru (PSM), 48 voltu akumulators un siksnas ģeneratora-starteris (BAS). MHEV plus sistēmas arhitektūru iespējams integrēt dažādos modeļos ar priekšpiedziņu un quattro pilnpiedziņu, kas ražoti uz PPC platformas. Dažādām braukšanas situācijām pielāgota energoelektronikas un elektromotora dzesēšana ar šķidrumu ļauj komponentus ekspluatēt optimālos apstākļos, lai nodrošinātu nepieciešamo jaudu un griezes momentu jebkurā automobiļa izmantošanas brīdī.
Reklāma
Piedziņas ģenerators kā papildu jaudīgs piedziņas modulis
Vēl viena būtiska MHEV plus sistēmas priekšrocība ir spēja uzlabot auto veiktspēju un braukšanas komfortu. Piedziņas ģenerators (PTG) ir jaunās MHEV plus sistēmas kompaktais, taču jaudīgais elektriskās piedziņas modulis. Tieši šis komponents atšķir jauno tehnoloģiju no līdzšinējās Audi MHEV tehnoloģijas, kas darbojas tikai ar siksnas ģeneratora-starteri. PTG, kas ir uzstādīts kompaktā blokā ar integrētu energoelektroniku tieši uz transmisijas dzenamās vārpstas, piedziņai var nodrošināt līdz pat 18 kW (24 ZS) lielu elektrisko jaudu. Modulis nodrošina 230 Nm maksimālo griezes momentu, kas ir pieejams uzreiz pēc automobiļa iedarbināšanas. MHEV plus izmanto PTG līdz 140 km/h, lai nodrošinātu augstāko efektivitāti. Pie vēl lielāka ātruma PTG atvienojas no piedziņas, izmantojot iebūvētu zobvainaga sajūgu.
Ar minimālām apkārtējo detaļu un komponentu modifikācijām tika rasta nepieciešamā vieta, lai elektromotoru varētu uzstādīt uz transmisijas dzenamās vārpstas esošajās automobiļa tuneļa robežās. Novietojums tieši aiz pārnesumkārbas sniedz vairākas priekšrocības: 18 kW piedziņas jauda vai līdz pat 25 kW jauda no PTG nodrošinātās rekuperatīvās bremzēšanas ir pieejama tieši uz ass izejas bez jaudas zudumiem. Pateicoties šādai konfigurācijai, PTG iespējams izmantot gan priekšējās piedziņas, gan pilnpiedziņas automobiļos bez jebkādām modifikācijām un modulārā veidā.
Uz klientu prasībām vērsta izstrāde
Audi izstrādāja MHEV plus tehnoloģiju, ņemot vērā paredzamās klientu prasības. Tradicionālās piedziņas sistēmas, kas pieejamas ar pirmās paaudzes Start-Stop sistēmu vai daļēju hibridizāciju, balstās uz tādiem galvenajiem efektivitātes komponentiem kā dzinēja atslēgšana, kad automobilis ir apstājies, ripošana neitrālajā pārnesumā vai ar izslēgtu dzinēju, kā arī 12 voltu vai 48 voltu enerģijas atgūšana. Galvenās priekšrocības, ko sniedz paaugstinātā elektrifikācijas pakāpe, izmantojot jauno tehnoloģiju, ir papildu ērtības, ko nodrošina Start-Stop sistēma, braukšana bez kaitīgajiem izmešiem, enerģijas atgūšana, iespēja braukt tikai ar elektroenerģiju, piemēram, lai novietotu automobili stāvēšanai, un lielāka veiktspēja, pateicoties elektroenerģijas sniegtajam atbalstam iekšdedzes dzinējam.
Tādēļ automobilis var braukt, izmantojot tikai elektroenerģiju, ilgāku laiku neizmantojot iekšdedzes dzinēju, piemēram, braucot lēni pilsētā, esot lēnā satiksmē uz ceļiem ārpus tās vai tuvojoties zonai ar mazāku maksimālo ātrumu.
PTG var atbalstīt iekšdedzes dzinēja darbību, braucot ar ātrumu no 0 līdz 140 km/h. Tas nozīmē, ka MHEV plus piedāvā papildu elektrisko jaudu līdz 18 kW, kas ļauj iekšdedzes dzinējam strādāt pēc iespējas efektīvāk. Šajā ātruma diapazonā PTG, izmantojot rekuperatīvo bremzēšanu, var atgūt līdz pat 25 kW enerģijas neilgi pirms automobiļa pilnīgas apstāšanās.
BAS, litija jonu akumulators un iBRS: ideāla kombinācija
MHEV plus tehnoloģiju veido siksnas ģeneratora-starteris (BAS), kura uzdevums ir iedarbināt dzinēju un piegādāt elektroenerģiju akumulatoram. Siksnas piedziņai ir akustiskas priekšrocības salīdzinājumā ar zobratu starteri, un ar to tiek panākts lielāks iekšdedzes dzinēja iedarbināšanas ātrums. Tādējādi tiek uzlabots degvielas patēriņš un iedarbināšanas komforts. Siksnas ģeneratora-starteris var atgūt arī dzinēja enerģiju, kad tas ir izslēgts, un novietot cilindrus optimālā pozīcijā atkārtotai dzinēja iedarbināšanai.
No litija dzelzs fosfāta (LFP) izgatavotā litija jonu akumulatora ietilpība ir 37 ampērstundas, kas atbilst teju 1,7 kWh (bruto). Tā maksimālā izlādes jauda ir 24 kW. Ņemot vērā prasības attiecībā uz pieejamību, jaudu un griezes momentu, akumulators ir integrēts zemas temperatūras ūdens dzesēšanas ķēdē, kas nodrošina optimālus apstākļus 25-60 grādu temperatūrā pēc Celsija. Šī ir pirmā reize, kad Audi savā daļējā hibrīda sistēmā izmanto LFP akumulatoru.
Integrētajai bremžu vadības sistēmai (iBRS) ir svarīga loma enerģijas atgūšanā. Modeļos ar MHEV plus tehnoloģiju iBRS nodrošina bremzēšanu bez bremžu pedāļa nospiešanas un veic nepieciešamo ātruma samazināšanu ar rekuperatīvo bremzēšanu, neizmantojot mehāniskās riteņu bremzes. Mehāniskās bremzes tiek iedarbinātas tikai tad, kad bremžu pedālis tiek nospiests ar lielāku spēku. Tas bremžu funkcionalitāti neietekmē.
Izsmalcināta MHEV plus darbības stratēģija
Hibrīda sistēmā ir pamatprincips, ka akumulators visefektīvāk darbojas tad, kad tas ir uzlādēts no 50 līdz 60 procentiem, jo tādējādi tas var piegādāt lielu strāvu elektromotoram un uzkrāt lielu uzlādes strāvu enerģijas atgūšanas laikā. Hibrīda sistēmai svarīga nav elektriskā sniedzamība, bet gan akumulatora izlāde un uzlāde ātros ciklos. Tas ļauj atgūt pēc iespējas vairāk enerģijas un ātri un efektīvi to atkārtoti izmantot piedziņas vajadzībām.
Darbības stratēģijā tiek ņemts vērā izvēlētais transmisijas režīms un akseleratora pedāļa modulācija. Piemēram, braukšanas režīmā D pilnu papildu 18 kW elektrisko jaudu piedziņas ģenerators pielieto tikai tad, kad akseleratora pedālis ir nospiests par 80% vai nospiests pilnībā. Braukšanas režīmā S 18 kW papildu jauda ir pieejama jau brīdī, kad akseleratora pedālis tiek nospiests maigāk.
Modeļi ar MHEV plus var braukt arī tikai ar elektroenerģiju un uzturēt ātrumu ar PTG palīdzību, piemēram, kad automobilis tuvojas pilsētai. Ja vadītāja vai adaptīvās kruīza kontroles (ACC) pieprasītā jauda pārsniedz noteiktu vērtību, ieslēdzas iekšdedzes dzinējs un pārņem piedziņas darbību. Dzinēja ieslēgšanās slieksnis ir atkarīgs no 48 voltu akumulatora pašreizējā uzlādes līmeņa un automobiļa ātruma.
Šīs piedziņas sistēmas sniegtā efektivitāte ievērojami uzlabo automobiļa kopējo sniedzamību, tādējādi ar MHEV plus tehnoloģiju aprīkoti automobiļi ir ievērojami piemērotāki tālākiem braucieniem un padara šādus izbraucienus krietni ērtākus.