Audi MHEV (Mild-hybrid): Tak trochu jiný hybrid. Podle Audi!

Hybridních vozidel je dnes tolik, že vyznat se v jednotlivých typech a koncepcích není tak úplně snadné. Aby to bylo ještě více komplikované, přichází Audi v tomto roce s technologií MHEV (Mild Hybrid Electric Vehicle). Kombinovat ji bude se šestiválcovými motory, a to jak s novým třílitrem TFSI, tak i s nedávno modernizovaným a od roku 2014 vyráběným agregátem 3.0 TDI.

Smyslem je samozřejmě ještě více uspořit. Dle vyjádření Audi by se kombinovaná spotřeba paliva u motorů vybavených MHEV měla snížit o 0,7 litru paliva na 100 km. Ovšem měřeno ještě dle dožívající metodiky NEDC, která, jak víme, příliš nekoresponduje s praxí. Pro novou metodiku WLTP tento údaj Audi v současnosti neuvádí.

48 V bez elektrického kompresoru

Mild-hybrid se u Audi pojí s napětím 48 voltů stejnosměrných. Toto již nějaký čas známe z vrcholné SQ7, u níž se 48 voltů používá pro napájení elektricky poháněného kompresoru u motoru 4.0 V8 TDI. Technologie MHEV ve spojení se zmíněným osmiválcem vozu SQ7 ale použita není. Zvýšení napětí přináší obecně jednu podstatnou výhodu. Pokud bychom použili k napájení elektrického kompresoru EAV běžné 12voltové napětí, bylo by třeba použití elektrických vodičů o značném průměru. Zvýšením napětí lze vodiče ztenčit, což je mimo jiné příznivé také pro hmotnost vozidla.

Audi: Hybrid ano, ale ne pro Q7. Hybridní Q5 do dvou let

Napětí 48 voltů v kombinaci s MHEV sice zůstává, avšak šestiválce s ním si pro změnu musí vystačit jen s konvenčním přeplňováním. Tedy bez EAV. Tím hlavním, co mild-hybrid ve spojení s V6 odlišuje od těchto motorů bez této technologie (například v současné SQ5) je použití takzvaného reverzibilního generátoru BAS. Kromě toho, že vyrábí proud o napětí 48 voltů, může pracovat i obráceně – v úloze spouštěče motoru, jehož klikový hřídel roztáčí přes specifický drážkový řemen. V principu je to vlastně to samé, co známe z některých aut skupiny PSA, kde však toto pracuje s konvenčními 12 volty. Hlavní výhodou BAS je možnost startovat motor i v případě, že se točí jeho klikový hřídel. Toto při použití konvenčního spouštěče s pastorkem, který zapadá do ozubeného věnce na setrvačníku motoru, možné při použití běžného řešení není. Jakmile řidič ubere plyn a vozidlo se současně pohybuje rychlostí od 30 do 160 km/h, dojde k vypnutí spalovacího motoru. A to po dobu maximálně 45 sekund. Za příznivých podmínek motor může být deaktivován dokonce už při rychlosti od 22 km/h výše. V okamžiku, kdy řidič potřebuje akcelerovat a tedy sešlápne pedál plynu, zmíněný generátor/startér motor velice rychle a zejména diskrétně (aby nebyl omezen komfort jízdy) natočí.

Nový motor Audi 3.0 V6 TFSI: Proč je jednodušší než předchůdce?

V některých jízdních situacích se však po ubrání plynu motor nevypne, neboť je účinnější místo plachtění vozidla s vypnutým spalovacím motorem využít generátoru/startéru k rekuperaci brzdné energie a tedy její přeměny na elektrickou energii. K tomu systém využívá velmi pokročilou senzoriku - od přední kamery, potřebné pro celou řadu jízdních asistentů, až po podklady z navigace GPS o profilu terénu, do něhož vozidlo v nejbližší době dorazí. Jak známo, už stávající A8 využívá údaje z navigace třeba k tomu, aby její samočinná převodovka neřadila v zatáčce.

Motor však i nadále používá klasický spouštěč. Na rozdíl od reverzibilního alternátoru BAS je napájen konvenčními 12 volty. Uplatní se jednak při startování studeného motoru a také ve fázi zahřívání agregátu, kdy je jeho olej ještě studený. Vyšší viskozita oleje klade zvýšený odpor pohyblivým částem motoru, takže spouštění „přes řemen“ by mohlo být neúčinné. V dané situaci by mohlo docházet k prokluzu řemenu na řemenici, neboť přenos síly je u nich realizován „pouhým“ třením. Je jasné, že konvenční startér může motor startovat pouze za předpokladu, že je vozidlo v klidu.

Dvě baterky, každá jiná

Jak to celé funguje? Generátor/startér BAS napájí proudem o napětí 48 voltů akumulátor typu lithium-ion, umístěný pod podlahou zavazadelníku. Teprve z něj odebírá proud konvenční 12voltová baterie situovaná rovněž vzadu, a to přes měnič stejnosměrného proudu. Od baterky vede již 12voltová elektrická síť do řídicí jednotky pohonu a dále do klasického startéru s pastorkem. Jak je z popisu patrné, o pohyb vozidla s MHEV se stará výhradně spalovací motor. Elektromotor, který je tady pouze v roli generátoru/spouštěče spalovacího motoru, vozidlo přímo nepohání.

Do budoucna se počítá s dalším využitím napětí 48 voltů k ovládání aktivních stabilizátorů vozidla eARS. Stabilizátory obou náprav jsou tady dělené, přičemž propojení zajišťuje elektromotor. Pokud auto nezatáčí, dojde k rozpojení obou částí stabilizátoru. Tím se eliminuje jeho účinek, takže jízda je ve výsledku plavnější. Naopak při jízdě v zatáčkách se obě části spojí v jeden celek, čím se sníží naklánění vozidla při působení odstředivé síly.

Audi G-tron – parta „plyňáků“ se rozrůstá

Vyjme technologie mild-hybrid (MHEV) a klasickému benzinu či motorové naftě, věří Audi do budoucna také pohonu na zemní plyn CNG. K už známému modelu A3 g-tron poháněnému upravenou verzí motoru 1.4 TSI (EA 211) se nově přidá také model A5 Sportback g-tron a dále A4 Avant g-tron.

Základem pohonu zmíněných modelů g-tron je motor 2.0 TFSI z řady EA 888 nejnovějšího vydání, takzvané generace 3B, naladěný na maximální výkon 125 kW. Zemní plyn je ve vozidle uskladněn ve čtyřech tlakových nádržích různých velikostí. Pro snížení hmotnosti jsou vyrobeny z kompozitních materiálů, konkrétně z epoxidové matriky s uhlíkovými vlákny (CFRP). Audi uvádí, že hmotnost nádrží, vyrobená z CFRP, je 56 procent nižší, než kolik by vážily stejná nádrže zhotovené z oceli. CNG je v nich pod tlakem 200 barů, který je při vstřikování do motoru snížen na 5 až 10 barů. O dopravu zemního plynu do motoru se starají vstřikovače CNG. Ty plyn vstřikují do sacího potrubí, do něhož ústí v místě jinak určeném pro vstřikovače MPI (u konvenční pouze benzínové verze motoru 2.0 TFSI). To je zásadní rozdíl a zároveň výhoda oproti motoru 1.4 TFSI g-tron, který má za běžných okolností pouze přímé vstřikování benzínu FSI a tudíž zde musel výrobce použít modifikované sání a dále přidat palivovou hrazdu s CNG a vstřikovači.

TEST Audi A3 Sportback g-tron 1.4 TFSI – Jezděte za polovic

Benzin je u motoru 2.0 TFSI g-tron dopravován vlastními vstřikovači FSI. Pokud nevstřikují palivo, dochází k jejich výraznému tepelnému zatížení. Aby nedošlo k zapečení jejich trysek, je použita dodatečná tepelná izolace, ve snaze účinněji odvádět teplo z nich do chlazené hlavy válců.

V souvislosti s konverzí motoru EA 888 na spalování CNG mluví výrobce o 29 nových komponentech. Mimo jiné i z důvodu zvýšení kompresního poměru z 11,65:1 na 12,6:1. Co zůstává, je upravený Millerův cyklus, jemuž u audi říkají cyklus B, a který je znám také z nového šestiválce 3.0 TFSI.