Audi R8 – Radikální řez (2. díl)

Marketing Audi se na vstup do třídy pečlivě připravoval několik let. Úspěch závodních vozů v Le Mans byl zřejmě součástí plánu, na jehož konci stojí nový osmiválcový model s motorem uprostřed určený pro běžné silnice.

Pokračujeme v seznamování s novým rychlým kupé ze stáje Audi. Jeho historie není příliš dlouhá, ale o to živější je současnost a budoucnost. První díl tohoto článku naleznete v magazínu pod nadpisem Audi R8 – Radikální řez (1. díl).

Motor a hnací ústrojí

Audi nejprve demonstrovalo výkony motorů V8 s přímým vstřikováním paliva FSI na závodních tratích. Závodní speciály Audi R8 stanuly na startu závodu 24 hodin Le Mans v roce 2001 a odvezly si dvojitý triumf, který odstartoval dlouhou sérii vítězství. Rok na to si vozy s technikou kombinující vysoký výkon a nižší spotřebu paliva přijely do Le Mans pro všechny tři stupně vítězů. Spolehlivost složité techniky dokazuje skutečnost, že ani v jednom ze 79 závodů nedošlo k odstoupení ze závodu pro poruchu motoru.

Nové Audi R8 nyní přenáší tuto techniku ze závodních tratí na obyčejné silnice: stejně jako jeho předchůdce v Le Mans získává tento automobil výkon z vysokootáčkového motoru V8, umístěného před zadní nápravou. Motor o objemu 4,2 l je novým agregátem, který zahrnuje velkou škálu technických řešení z motorsportu, jakými je například systém mazání se suchou skříní, přímé kanály sacího traktu nebo výfukové potrubí s větvemi stejné délky pro každý z válců.

Výsledek vývojových prací se v praxi odráží na všech dosahovaných jízdních výkonech: nejvyšší otáčky motoru činí 8250 min-1, nejvyšší výkon motoru 309 kW (420 k) je k dispozici při 7800 min-1. Se zdvihovým objemem 4163 cm3 překonává tento motor pro sériové agregáty magickou hranici měrného výkonu 74 kW/l nebo chcete-li 100 k/l.

Točivý moment je podobně působivý: špičková hodnota 430 Nm je dosahována mezi 4500 a 6000 min-1. Co víc, nejméně 90 % této hodnoty je k dispozici v širokém pásmu otáček mezi 3500 min-1 a 7500 min-1. To zajišťuje dostatek síly umožňující řidiči kdykoli zrychlovat, nebo naopak jezdit uvolněně bez potřeby častých změn zařazeného převodového stupně.

Odpovídající jsou také jízdní výkony: rychlost 100 km/h získá R8 z klidu již po 4,6 s, bez ohledu na to, zda se rozhodnete pro ručně řazenou nebo sekvenční převodovku R tronic. Díky pohonu všech kol quattro a dokonalému rozložení hmotnosti jsou problémy s přenosem hnací síly na vozovku tomuto vozu zcela cizí. Hranice 200 km/h je dosažena již po 14,9 sekundách. Díky propracované aerodynamice je hnací síla motoru v dalším zrychlování zastavena až při nejvyšší rychlosti 301 km/h.

Porovnání s vybranými konkurenty s pohonem všech kol je v tabulce.

Motor

Motor V8 je z konstrukčního hlediska velmi kompaktní agregát. To umožnilo udržet nízkou hmotnost, zlepšilo chování z hlediska vibrací a je to současně výhodné z hlediska umístění ve voze a rozložení hmotnosti. Kliková skříň s úhlem rozevření řad válců 90° je jen 43 cm dlouhá a 52 cm široká. Vrtání válců měří 84,5 mm a zdvih pístů pak 92,8 mm. Blok motoru je vyroben z vysokopevnostní slitiny hliníku nízkotlakým litím. Pohon vačkových hřídelí a příslušenství motoru, jakými je například olejové čerpadlo nebo kompresor klimatizace, zajišťuje spolehlivý a prostorově nenáročný řetěz.

technika audi
 

V zájmu dosažení co nejnižší polohy těžiště by mělo být hnací ústrojí uloženo ve sportovním automobilu co nejblíže k vozovce. Konstrukční výška motoru Audi R8 je díky konstrukci se suchou klikovou skříní podstatně menší než v případě konvenčního mazání s olejovou lázní ve skříni. Oddělené mazání znamená, že olej je místo v klikové skříni shromažďován v oddělené nádrži, ze které je dále přes olejový filtr dopravován na ložiska klikového hřídele.

Olejový chladič zařazený do mazacího systému je dalším příkladem přesných měřítek uplatňovaných pro dosažení nízké polohy těžiště. V Audi R8 je chladič umístěn velmi nízko, hned za levým dílem sideblade za bočními dveřmi. Výměníky jsou umístěny v přední části karoserie, dva jsou po stranách za vstupními otvory a třetí uprostřed za erbovitou jednodílnou maskou.

Mazání se suchou klikovou skříní a oddělenou olejovou nádrží zajišťuje dodávku mazacího oleje i při extrémních zatíženích. Dodávku oleje systém spolehlivě zajišťuje i při značných bočních zrychleních, kterým může být vůz vystaven například při rychlé jízdě zatáčkami na závodním okruhu.

V motoru V8 FSI je palivo vstřikováno přímo do spalovacího prostoru prostřednictvím jednootvorových vstřikovacích trysek, které vytváří uvnitř válce vír optimální pro tvorbu vhodné směsi. Podporuje to velmi dobré vlastnosti při plném zatížení, kdy je válec vnitřně chlazen, snižuje riziko vzniku klepání a vytváří podmínky pro vyšší kompresní poměr 12,5:1. Oba vačkové hřídele čtyřventilového rozvodu mají plynule variabilní časování, zajišťující motoru sportovní charakteristiku - plynulý nárůst točivého momentu v širokém otáčkovém pásmu.

Základním kriteriem pro konfiguraci výfukového systému motoru sportovního vozu je výkon. Mezi další požadavky lze počítat také nízký protitlak ve výfukovém potrubí a sběrné potrubí, které je optimalizováno v zájmu zvýšení točivého momentu a výkonu prostřednictvím definované délky větví vedoucích od jednotlivých válců.

Do výfukového potrubí jsou integrovány dva předřazené katalyzátory, které snižují emise již krátce po startu motoru. Dva hlavní katalyzátory jsou pak umístěny ve výfukovém tlumiči z nerezové oceli, umístěném za motorem nad převodovkou.

Optimalizací tloušťky stěn byla snížena hmotnost výfukového tlumiče o 5 kg. Velký objem tlumiče, systematické oddělení větví výfukového potrubí a dvě klapky ve výfukovém systému jsou prostředky, kterými je tvořen nezaměnitelný zvuk motoru R8.

Zvuk motoru sportovního vozu musí být elektrizující. Každý pohyb plynového pedálu a každá změna otáček motoru musí být provázena výraznou změnou ve zvukovém projevu, který nejen odráží okamžitý výkon motoru, ale má vliv také na to, jak je výkon posádkou a okolím vnímán.

Ve srovnání se zvukem motoru musí být ostatní zdroje hluku (aerodynamika, pneumatiky) udržovány na podstatně nižších úrovních. Koneckonců i řidiči sportovních vozů chtějí dorazit do vzdálenějšího cíle svěží, třeba po delší rychlé jízdě na dálnici. Vibroakustické pohodlí v interiéru bylo proto při vývoji zvláště důležitým faktorem.

Převodovka

Dynamický charakter sportovního automobilu neplyne jen z jeho výkonu a točivého momentu. Důležité jsou také vhodně zvolené převodové poměry. Převodovka R8 má šest převodových stupňů, které mohou být ovládány buď třecí spojkou a řadicí pákou nebo sekvenčním řazením s převodovkou R tronic.

Ručně řazená převodovka je z hlediska konstrukce kompaktní. Díky použití dvoulamelové spojky s malým průměrem bylo možné její velmi nízké uložení ve voze. Převodovka má velmi krátké dráhy řazení a naprosto přesné vedení řadicí páky v otevřené kulise řazení.

Sekvenční převodovka R tronic umožňuje dokonce ještě lepší výkony a hbitější změny převodového poměru a přidává další dimenzi řidičské zkušenosti s Audi R8: s ručním řazením prostřednictvím páček pod volantem, volbou převodu novou pákou sekvenční převodovky nebo v automatickém režimu se dvěma nastaveními a také s funkcí Launch Control pro bleskurychlé rozjezdy.

Elektrohydraulický systém zajišťující řazení má samostatné olejové čerpadlo neustále dodávající pracovní tlak 40 až 50 barů potřebný pro změny převodů. Spojka je ovládána hydraulicky a další blok hydraulických válců řídí pohyby řadicích ramen v převodovce. Konstrukce mechanické převodovky se svou vysokou účinností zůstává nezměněna. Řidičovy pokyny jsou v přenášeny „by-wire“, tedy výhradně elektronicky.

Ve srovnání s konstrukcí konkurenčních řešení je nutno zmínit významně optimalizované vlastnosti převodovky R tronic, která při změně převodu přerušuje tok výkonu na minimální čas a přitom poskytuje hladké řazení. Způsob řazení volí převodovka podle otáček motoru a zvoleného programu. V režimu S jsou dosahovány extrémně krátké časy pro přeřazení, které jsou dokonce ještě kratší než jaké dosahují zkušení jezdci. S mód je k dispozici jak pro režim ručního řazení, tak pro automatický režim. Mezní otáčky motoru pro přeřazení jsou v tomto případě položeny výše.

technika audi
 

Audi R8 je se svou výbornou trakcí excelentní sprinter. Rychlost 100 km/h dosáhne již za 4,6 sekundy. To však vyžaduje velmi rychlý rozjezd a bleskové změny rychlostí v ideálních 8250 min-1.

Existuje ale daleko snazší cesta k tomuto naprosto ohromujícímu zrychlení – s funkcí Launch Control převodovky R tronic, známou z vybraných vozů s převodovkou DSG.

Pohon všech kol

Představením prvního systému quattro před 27 lety odstartovalo Audi revoluci na automobilové scéně a quattro se rychle proslavilo jako nejlepší systém přenosu hnacích sil. Ze soutěžních tratí se přesunulo na okruhy a tratě závodů do vrchu jakými byl například slavný Pikes Peak. Závodní vozy Audi quattro vedly téměř všechny kategorie motoristického sportu pokud sportovní předpisy pohon všech kol výslovně nezakazovaly kvůli jeho drtivé převaze.

Také na obyčejných silnicích obstarává quattro potěšení z jízdy kombinované s vysokou mírou aktivní bezpečnosti. Rozdělení hnacích sil, závislé na aktuálních adhezních podmínkách jednotlivých kol, zlepšuje přenos hnací síly z kol na vozovku a zvyšuje směrovou stabilitu v každé jízdní situaci. A pak tu pochopitelně je bezpečnostní výhoda za špatných povětrnostních podmínek jakými je déšť, náledí nebo sníh.

Audi R8 se svou koncepcí s motorem uprostřed liší od ostatních předchozích modelů quattro. Hnací hřídel vede z převodovky olejovou nádrží do nového předního diferenciálu. Viskózní spojka rozděluje točivý moment mezi kola přední a zadní nápravy.

Rozdělení hmoty vozu na jednotlivé nápravy v poměru 44:56 ve prospěch zadní nápravy je pro vůz s motorem uprostřed a hnací zadní nápravou optimální. Viskózní spojka směřuje 10 až 35 % hnací síly na kola přední nápravy, což zajišťuje maximální účinnost přenosu sil a současně zachovává typické jízdní vlastnosti sportovního vozu s motorem uprostřed.

Asymetrický diferenciál se zvýšenou svorností na zadní nápravě dále přispívá k vyrovnané ovladatelnosti Audi R8. Poměr svornosti činí 25 % při rozjezdu a 45 % při brzdění motorem. Ve spojení s propracovanou geometrií náprav toto konstrukční řešení omezuje nežádoucí reakce ve chvíli, kdy řidič rychle střídá akceleraci s brzděním.

technika audi
 

Podvozek

Základní koncepce zavěšení kol na dvojitých lichoběžníkových závěsech vpředu i vzadu, respektuje koncept používaný u většiny sportovních automobilů i ve formuli 1. Všechny komponenty náprav jsou vyrobeny z kované slitiny hliníku, aby byla maximálně snížena hmotnost neodpružených hmot. Výjimečná pozornost byla věnována zcela nové konstrukci lůžek, která připojují jednotlivé komponenty náprav k prostorovému rámu karoserie. Tato lůžka vypadají jednoduše, ale ve skutečnosti se jedná o individuálně koordinované high-tech elementy. Přenáší přesně příčné síly a odfiltrovávají nežádoucí vibrace.

Na zadní nápravě je použita nová konstrukce dvojitých lichoběžníkových závěsů s přídavným stabilizátorem. To umožňuje zachovat definovanou charakteristiku sbíhavosti i pod zatížením. To je velkým příspěvkem k lehkosti, s jakou lze toto vysoce výkonné auto řídit, současně s optimalizovaným nastavením tlumičů. Oddělení prvků náprav zachycujících podélné a příčné síly navíc umožnilo kombinovat sportovní preciznost s velmi pohodlným odpružením a akustickým komfortem.

Pro R8 je k dispozici inovativní technologie tlumení jako alternativa k standardním plynokapalinovým tlumičům. Tento systém během několika milisekund přizpůsobuje tlumicí charakteristiky profilu vozovky a stylu jízdy řidiče. Bez kompromisů tak řeší problém mezi jízdními vlastnostmi a komfortem.

Pláště těchto tlumičů neobsahují konvenční olej, ale tzv. magnetoreologickou kapalinu – syntetický olej, který obsahuje mikroskopické magnetické částice. Když se přivede na cívku elektrický proud, vytvoří se magnetické pole, které mění polohu částic. Ty se natočí příčně ke směru toku oleje a tím brání průtoku skrz ventily v pístu tlumiče. Tlumič se stává okamžitě tužším.

Výhoda tohoto systému spočívá v mnohem rychlejší odezvě tlumičů na povel řídicí jednotky než tomu bylo u předchozích systémů s nastavitelnými ventily. Řídicí jednotku podporuje složitá technika snímačů, které neustále monitorují situaci a navrhují optimální hodnoty pro každé kolo. Pokud řidič například vjede do zatáčky, tlumicí síla na vnějším kole se zvýší. Tím se zabrání naklánění karoserie a auto reaguje mnohem spontánněji.

Požadavky kladené na brzdovou soustavu sportovních vozidel jsou různorodé. Musí vydržet extrémní zatížení na závodní trati, ale také režimy jízdy „stop-and-go“ ve městech. Dvěma černě lakovaným brzdovým třmenům s osmi pístky na kolech přední nápravy sekundují čtyřpístkové třmeny na každém kole zadní nápravy.

Propracované bohatě členité brzdové kotouče z kompozitních materiálů s působivým průměrem 380 mm vpředu a 356 mm vzadu jsou dalším důležitým komponentem výkonné brzdové soustavy. Kotouče se skládají z třecího elementu a hliníkového centrálního elementu spojujícího nerezové čepy. Toto uspořádání zajišťuje optimální vlastnosti, kdy s teplotní roztažností materiálu, ve chvíli, kdy je kotouč vystaven extrémnímu zatížení, není ovlivněn centrální element. Na druhé straně použití hliníku snižuje hmotnost každého dílu o 2 kg. A hmotnost je přece u sportovních vozů klíčovým parametrem.

technika audi Keramické brzdy jsou v rámci mimořádné výbavy k dispozici pro ještě lepší brzdné výkony za současného snížení hmotnosti a zvětšení životnosti. V tomto případě se jedná o keramiku vyztuženou uhlíkovými vlákny, materiálem, který se opakovaně osvědčil v leteckém a kosmickém průmyslu. Základem je velmi tvrdý, otěru odolný karbid křemíku, se strukturou podobnou diamantu. Uvnitř jsou obsažena vysokopevnostní uhlíková vlákna absorbující namáhání, které se vyskytuje v materiálu. Spletitý systém chladicích kanálů zabraňuje extrémním teplotám. Keramický brzdový kotouč je přišroubován deseti odpruženými elementy k nerezovému středovému elementu, který zajišťuje spojení s nábojem kola.

Keramické brzdové kotouče jsou identifikovatelné na první pohled díky speciálním šestipístkovým hliníkovým třmenům v antracitové barvě a pevným třmenům vzadu. Keramické brzdové kotouče znamenají úsporu na neodpružené hmotnosti asi 20 kg, což dále vylepší ovladatelnost. Vysoká odolnost proti otěru přináší životnost až 300 000 km. Velmi vítanou vlastností kotoučů je odolnost při vysokých zatíženích. Dokonce i na závodní trati poskytují keramické brzdy neustále plný výkon. Očekává se, že budou v nabídce na konci roku 2007.

První světlomety sestavené výhradně z LED

Od konce roku 2007 se stane Audi R8 prvním vozem na světě, které nabídne pokrokovou světelnou techniku. Přední světlomety pak budou mít nejen futuristický vzhled, ale také významné funkční výhody. Teplota barvy světla generovaného světelnými diodami je téměř 6000 Kelvinů, což je hodnota velmi blízká vlastnostem denního světla. V praxi se tato výhoda projevuje nižší únavou řidiče při jízdě za snížené viditelnosti a v noci. Konvenční xenonové světlo má světelnou teplotu 4100 Kelvinů a nažloutlé světlo konvenčních halogenových žárovek dokonce jen 3200 Kelvinů, takže výkonový rozdíl bude na první pohled zřetelný.

Jestliže je technický popis této světelné techniky poněkud složitý, je tomu tak proto, že jde o výrazně pokrokový systém. Úkol osvětlovat vozovku je totiž v tomto případě v porovnání s konvenčními světlomety realizován zcela novým způsobem. Celkem 22 výkonných světelných diod je rozmístěno do sedmi skupin po dvou nebo po čtyřech, aby zastávaly různé funkce tlumených nebo dálkových světel.

Pro tlumená světla jsou využívány dvě skupiny po čtyřech LED-prvcích, jejichž světlo je distribuováno pomocí volných odrazových ploch reflektorů. V kombinaci s projektorovým systémem tří skupin po dvou LEDkách připomíná diodový světlomet tvarem otevřenou šišku. Jejich úkolem je zajišťovat světelnému kuželu dostatečnou délku a předepsaný asymetrický tvar. Je toho dosaženo nejprve koncentrací pomocí primárního optického prvku a následně rozložením světla pomocí plastové čočky nové generace.

Dálková světla jsou realizována dvěma vnitřními reflektory, každým se skupinou čtyř světelných diod.

Světlomety pro denní svícení slouží také jako rozlišovací prvek vozů používajících výhradně LED prvky. Světelné diody v tomto případě tvoří plynulý pás, zatímco jsou-li kombinovány s xenonovými světlomety, mají vzhled jednotlivě svítících diod.

Spotřeba energie předních světlometů z LED prvků činí celkem pouze 60 Wattů (50 W spotřebovávají diody, 7 W pomocná elektronika a asi 3 W ventilátor). Halogenové světlomety spotřebovávají až 68 W. Ve srovnání se standardními xenonovými světlomety zvyšují diodové světlomety spotřebu paliva o 0,008 l/100 km, což je v praxi sotva postřehnutelná změna.

Co je však relevantní v oblasti redukce spotřeby paliva, jsou diodová světla pro denní svícení a srovnání s konvenčními světlomety. Standardní diodová světla Audi R8 spotřebovávají celkem 14 W (u každého světla je to 6 W pro diody, 1 W pro pomocnou elektroniku), zatímco vozy bez světel pro denní svícení spotřebovávají stejné množství energie ve dne i v noci. Konkrétně asi 300 W u halogenových světlometů a 248 W u xenonových světel, tedy jinými slovy asi 20x více.

Audi R8 a jeho zákazníci

Audi se svým modelem R8 vstupuje do nejnáročnějšího tržního segmentu automobilů. Tento segment je obsazen pouze několika vysoce prestižními výrobci usilujícími o pozornost velmi úzké skupiny zákazníků. Audi R8 je se svým charakteristickým designem a technickou vyspělostí, podporovanou předchozími sportovními i obchodními úspěchy značky Audi, předurčeno k obsazení čestného místa v poli konkurentů.

Sportovní vozy jsou nejemotivnějším způsobem, jak se dostat z místa A do místa B. Více než jakýkoliv jiný typ vozidla vyzdvihují jízdní zážitky a zábavnou stránku mobility. Nestydí se přitom ukázat své mimořádné vlastnosti a sportovní duch navenek.

Důvody, proč si někdo koupí sportovní vůz, jsou vždy z říše emocí. Rozhodnutí o vlastnictví takového automobilu je často výsledkem potřeby odměnit sám sebe nebo se jedná o naplnění snů z mládí. Hlavní věková skupina kupců sportovních vozů se pohybuje mezi 40 až 49 lety věku. Podíl mužů je mimořádně vysoký, více než 95 %, přestože ženy hrají hlavní roli v rozhodovacím procesu. 90 % cílové skupiny zákazníků Audi R8 vlastní dva nebo více vozů.

Audi R8 se nachází v segmentu klasických sportovních automobilů. Pod ním jsou malá sportovní auta, jako je Audi TT a nad ním jsou supersportovní automobily. Prodeje v segmentu Audi R8 se v posledních letech pohybují kolem 40 000 kusů a trend je mírně rostoucí. Trh sportovních automobilů je tažen nabídkou – nové modely stimulují poptávku celého trhu.

Složení trhu je víceméně velmi heterogenní. Profiluje se od nekompromisních jízdních strojů nabízejících velmi omezenou každodenní praktičnost až po vozy kategorie Gran Turismo orientované na komfort. Demografie kupujících je podle toho také rozmanitá. Audi R8 na druhé straně kombinuje superlativní dynamické výkony s vysokou mírou praktické užitečnosti a oslovuje tak obě kategorie zákazníků.

Očekává se, že určitý podíl kupců R8 bude z řad zákazníků loajálních ke značce Audi, kteří už v minulosti jezdili dražšími vozy značky se čtyřmi kruhy. Většina zákazníků však přijde převážně od jiných výrobců sportovních vozů.

Se základní cenou 2 981 300 Kč je Audi R8 má na trhu velmi konkurenceschopné postavení, pokud uvážíme jeho technologické standardy, jízdní výkony, vysokou kvalitu a výbavu. Výrobní závod v Neckarsulmu je připraven na denní produkci 20 vozů. Nejdůležitějšími odbytišti nové R8 bude Německo, USA a Velká Británie.