Nový MHEV plus od Audi do detailu: Co je vlastně zač? A kde ho najdete?
Mild-hybridní technika v kombinaci se spalovacím motorem je obecně výrazně levnější než plnohodnotný hybrid. Zároveň je také technicky jednodušší. Z toho vyplývají kompromisní vlastnosti. Nový systém Audi MHEV se zaměřil na zvýšení podílu elektrické trakce v celkovém pohonu vozidla. Jak toho dosahuje?
Schéma klasického mild-hybridu využívá reverzní generátor, neboli motor-generátor. Ten může pracovat v roli alternátoru, který vyrábí proud, ale zároveň má také úlohu elektromotoru. Přes plochý řemen startuje spalovací agregát v režimu stop/start a zároveň při jízdě pomáhá spalovacímu motoru, a to zejména při rozjezdu. Základní verze pracuje s napětím 12 voltů, vyspělejší varianty mají až 48 voltů a k tomu pomocný akumulátor. Vyšší napětí umožňuje použít vodiče s menším průřezem, což v praxi snižuje hmotnost vozidla. Smyslem mild-hybridního pohonu je přirozeně snížit spotřebu paliva spalováku a tím i produkované emise.
Případ pro dva
Mild-hybridní systém MHEV plus nových vozů Audi na architektuře PPC (Premium Platform Combustion) také využívá reverzní alternátor BAS (Belt Alternator Starter), který je se spalovacím motorem, přesněji s jeho klikovým hřídelem, spojen řemenem. Dále je zde už vzpomínaná pomocná baterie, v tomhle případě lithium-železo-fosfátová (LFP) a také pracovní napětí 48 voltů. Umístěná je za zadní nápravou pod podlahou zavazadelníku a nabízí celkovou kapacitu 1,7 kWh.
Novinkou je jednotka PTG (Powertrain Generator). Zahrnuje druhý elektromotor, který současně pracuje také jako generátor proudu při rekuperativním brzdění, jímž dobíjí zmíněnou 48voltou baterii LFP.
Zásadní odlišností a zároveň novinkou je jeho umístění. Jednotka PTG se nenachází v motorovém prostoru, ba dokonce ani v převodovce mezi motorem a samotnou převodovkou,, jak to má třeba mild-hybrid Stellantisu. Její místo je vedle převodovky v její zadní části. Tady přes trojici ozubených kol převodem 3,6:1 pohání její výstupní hřídel pohonu přední/zadní nápravy. PTG je tak plně kompatibilní jak s pohonem předních, tak i všech kol, v tomhle případě quattro s technikou ultra.
Pohon výstupního hřídele od elektromotoru PTG lze ale odpojit, a sice přes zubovou spojku ovládanou elektromagnetickým členem (solenoidem). Důvodem je, že ne vždy je žádoucí aby se elektromotor PTG podílel na pohonu vozidla. Jde zejména o rychlost, přičemž pohonu se PTG účastní v podstatě od nulové rychlosti do 130 až 140 km/h. Pokud vozidlo jede rychleji, přebírá roli elektrického trakčního zařízení BAS. Elektrický stroj jednotky PTG poskytuje v trakčním režimu nejvyšším výkonem 18 kW a maximum točivého momentu 230 N.m. Jeho maximální otáčky na výstupním hřídeli činí 5550 za minutu. PTG ale pracuje také v roli generátoru, který při rekuperaci dobíjí pomocnou baterii výkonem až 25 kW.
Rychlost vozidla je sice důležitým vstupním parametrem pro činnost PTG, nikoliv však jediným. Rozhoduje také režim samočinné sedmistupňové dvouspojkové převodovky. Pokud jedete v módu D, bude nejvyšší výkon PTG 18 kW k dispozici pouze v případě, že máte pedál plynu sešlápnutý na 80 procent jeho zdvihu a více (parametr PW- Pedal Wert). Naproti tomu v režimu S převodovky je nejvyšší výkon elektromotoru PTG dostupný při mnohem menší míře sešlápnutí akcelerátoru (při jakém PW, Audi v materiálech pro novináře neuvádí). V „déčku“ se také PTG začne odpojovat od pohonu vozidla už při rychlosti 85 km/h. Zmíněná rychlosti 130 až 140 km/h je tak k dispozici pouze v režimu S a odpovídá maximálním otáčkám elektromotoru 5550/min.
Hlavně rychle
Smyslem systému MHEV plus a jednotky PTG je především podpora spalovacího agregátu při akceleraci a také účinná rekuperace. Nikoliv elektrický dojezd, jehož délka je v tomhle případě podružná. Proto je v provozu nabití baterie udržováno na hodnotě 50 až 60 procent SoC (State of Charge). Výjimkou je režim S, kdy je SoC kolem 70 procent. Díky tomu poskytuje akumulátor dostatečně velký proud pro napájení trakčního motoru PTG, zároveň ale dovoluje rekuperativní dobíjení relativně velkým proudem. Smyslem je tak rychlé nabíjení, respektive vybíjení baterie.
Zbývá dodat, že operační teplota PTG činí 40 až 75 stupňů Celsia o což se stará vodní chlazení v plášti statoru elektromotoru. Kapalinou je chlazena také baterie LFP, jejíž optimální teplota leží v rozmezí od 25 do 60 stupňů Celsia. A mimochodem jedná se první využití lithium-železo-fosfátové baterky u hybridu Audi.
