Audi e-tron: la svolta elettrica di Audi

Audi e-tron è la novità dello stand Audi che ha attratto il maggior interesse del pubblico del Salone di Francoforte 2009. Si tratta di una auto sportiva elettrica. Derivata nel design dalla Audi R8, la Audi e-tron ha quattro motori elettrici, due all’anteriore, due sull’asse posteriore, che la rendono una vera sportiva a trazione integrale “quattro”. La potenza è di 313 cavalli mentre la coppia massima è di 4500 Nm. Lo scatto 0-100 Km/h avviene in 4,8 secondi e la batteria agli ioni di litio, posizionata dietro i passeggeri per abbassare il baricentro, garantisce un’autonomia di 248 chilometri.

Il cosiddetto torque vectoring, la modulazione variabile della coppia erogata, si traduce in un’ affascinante dinamica di guida, nonché in agilità e precisione elevatissime nelle curve. La Audi percorre strade nuove e a tratti anche rivoluzionarie nello sviluppo di diverse soluzioni tecniche modulari. Una pompa di calore, per esempio, assolve egregiamente il compito di preriscaldare e riscaldare l’abitacolo.

L’interconnessione dei sistemi elettronici del veicolo con l’esterno, la cosiddetta comunicazione Car-to-X, apre nuovi orizzonti al fine di migliorare efficienza, sicurezza e comfort.

La auto elettriche offrono potenzialmente numerosi vantaggi: riducono l’esigenza di petrolio e non producono emissioni inquinanti. Il rendimento del motore elettrico è di molto superiore a quello di un motore a combustione, con conseguenti vantaggi economici per il Cliente. I motori elettrici consentono di ottenere accelerazioni fulminee, dato che tutta la coppia del motore è a disposizione praticamente già da fermi. Ma vi sono ancora molti problemi da superare prima di arrivare alla produzione su larga scala: la sfida più grande riguarda l’integrazione degli accumulatori.

Per ottenere autonomia e potenza, si è costretti a usare batterie con peso e ingombro considerevoli: per compensare tale svantaggio la Audi ha scelto di percorrere nuove strade, concentrando le sue ricerche su una soluzione globale che contempli contemporaneamente lo studio di una specifica architettura del veicolo, l’utilizzo coerente di materiali leggeri e una progettazione dei componenti che sia ottimizzata al loro impiego in un veicolo elettrico.

Anche la Audi ha optato per la tecnologia agli ioni di litio, sia per il suo impiego sui veicoli ibridi di serie (come la futura versione della Audi Q5), sia sul veicolo sperimentale Audi e-tron.

La Audi e-tron è larga 1,90 metri per soli 4,26 metri di lunghezza e 1,23 metri di altezza. Il passo di 2,60 metri offre molto spazio sia agli occupanti, sia ai componenti tecnici. L’abitacolo della e-tron è dislocato in posizione avanzata, come spesso accade per le auto sportive con motore centrale, per lasciare lo spazio davanti all’asse posteriore all’unità batteria, dal peso di circa 470 kg, al convertitore e all’impianto elettronico
di potenza.

Entrambi i motori elettrici che poggiano dietro l’asse posteriore dispongono di un proprio sistema di raffreddamento. I motori elettrici anteriori hanno l’impianto di raffreddamento in posizione antistante. Questa configurazione speciale si traduce in un bilanciamento perfetto del peso, ripartito nella misura di 42:58 tra asse anteriore e posteriore, a tutto vantaggio della dinamica di marcia.

La costruzione leggera è un fattore molto importante ai fini dell’efficienza e dell’autonomia per i veicoli elettrici, molto di più di quanto non lo sia per le automobili convenzionali. Nel caso della e-tron, i tecnici della Audi hanno potuto attingere dall’eccezionale bagaglio di competenze del Marchio in questo ambito: la struttura della carrozzeria si basa, infatti, sulla tecnologia Audi Space Frame (ASF) ed è stata realizzata con formula ibrida. Tutte le parti applicate quali portiere, pannelli laterali e tetto sono costruiti in fibra sintetica rinforzata.

La combinazione di alluminio e materiale composito in fibra di carbonio garantisce elevata stabilità e peso leggero; la Audi adotterà a breve questa soluzione in una forma simile anche nella produzione di serie. Il peso complessivo della Audi e-tron, nonostante l’impegnativo sistema di trazione con 4 motori elettrici e il sistema di alimentazione a batteria, è di soli 1.600 kg. 8

Gli Interni
La plancia portastrumenti, apparentemente fluttuante, prosegue lateralmente il suo arco fino a culminare nei rivestimenti delle portiere. I designer hanno sfruttato l’opportunità di conferire al tunnel e alla consolle centrali una forma molto snella e leggera, non dovendo prendere in considerazione l’ingombro di cambio, comandi del cambio e albero cardanico. La leva selettrice integrata a filo, con cui il conducente sceglie tra le posizioni avanti/indietro/folle, fuoriesce dal tunnel all’avviamento della vettura.

Anche il cockpit della e-tron è orientato verso il conducente, un ulteriore segno distintivo tipico della Casa. Al posto dello strumento combinato classico, questa vettura per la prima volta dispone di un grande display centrale basculante con funzioni MMI integrate, collocato in mezzo a due quadranti circolari collegati direttamente al piantone dello sterzo.

Caratteristica per lo studio Audi e-tron è la rinuncia quasi totale a interruttori e altri elementi quali il blocchetto d’accensione. L’unità di comando del climatizzatore si trova a destra accanto al volante; il display informa su temperatura e ventilazione e il sistema viene gestito – proprio come uno smartphone – mediante un cursore tattile.

Le modalità di ricarica
Con quattro motori elettrici asincroni dalla potenza complessiva di 313 CV (230 kW), lo studio Audi e-tron può entrare a pieno titolo nella categorie delle
supersportive. Accelera in 4,8 secondi da 0 a 100 km/h e in 4,1 secondi da 60 a 120 km/h. La coppia viene trasmessa alle ruote in modo selettivo a seconda della situazione di marcia e delle condizioni del fondo stradale, conferendo alla vettura elevatissime qualità di trazione e di manovrabilità.
La velocità massima è limitata a 200 km/h perché il fabbisogno energetico dei motori elettrici aumenta in maniera non proporzionale all’aumentare della velocità. L’autonomia di percorrenza a regime misto, in base al nuovo ciclo di guida europeo NEDC, si aggira attorno ai 248 km. Tale buon livello di autonomia è stato reso possibile grazie ad un approccio di ricerca integrata, in cui una tecnica studiata appositamente per la trazione con motori elettrici è stata affiancata alla tecnologia di alimentazione a batterie più innovativa. Il blocco batteria dispone di una capacità energetica complessiva di circa 53 kWh, la cui parte sfruttabile è tuttavia limitata a 42,4 kWh a favore di una maggior vita utile.

L’accumulatore di energia è ricaricato con corrente domestica di 230 Volt/ 16 Ampere, mediante un cavo e una spina; la presa elettrica è posizionata sulla parte posteriore, protetta da un apposito coperchio. La batteria scarica richiede un tempo di ricarica compreso tra 6 e 8 ore, ma utilizzando corrente ad alta tensione (400 Volt, 63 Ampere) il tempo si riduce a circa 2,5 ore. Per ottimizzare il comfort del procedimento di ricarica, gli ingegneri Audi hanno escogitato una soluzione senza cavi. La postazione di carica induttiva, che può risiedere sia nel garage di casa che in speciali parcheggi dedicati, viene attivata automaticamente all’aggancio del veicolo. Si tratta di una tecnica simile a quella utilizzata per gli spazzolini da denti elettrici.
La batteria viene caricata non solo a veicolo fermo, ma anche durante la marcia: questa forma di recupero e re-immagazzinamento dell’energia nella batteria è disponibile già oggi in molti modelli Audi di serie.

In fase di frenata, il generatore trasforma l’energia cinetica in energia elettrica, che viene quindi immessa nella rete di bordo.