Τετάρτη, 10 Νοεμβρίου 2010

Audi A1 e-tron



Το καινοφανές Audi A1 στην πιο ενδιαφέρουσα κατά την άποψή μου εκδοχή του. Το premium supermini του Γερμανού κατασκευαστή στην ηλεκτρική έκδοσή του είναι γεγονός τουλάχιστον ως σπουδή, όμως έστω και σε αυτή τη μορφή του δείχνει να είναι έτοιμο για μαζική παραγωγή.



Η κατηγορία που ανήκει το εν λόγω μοντέλο είναι αυτή των ηλεκτροκίνητων υβριδικών με τεχνική υλοποίηση ανάλογη του Chevrolet Volt όπου ένας βενζινοκινητήρας αναλαμβάνει να τροφοδοτήσει μια γεννήτρια ηλεκτρικού ρεύματος και αυτή ακολούθως τους συσσωρευτές και τον ηλεκτροκινητήρα του οχήματος.

Η ατραπός που ακολούθησε όμως η Audi είναι διαφοροποιημένη σε σχέση με εκείνη της GM. Εδώ ο θερμικός κινητήρας είναι ένας λιλιπούτειος Wankel μονού στροφείου με χωρητικότητα 254 κυβικών εκατοστών ο οποίος όταν λειτουργεί περιστρέφεται στις 5000 στρ/λεπτό προκειμένου να τροφοδοτήσει την γεννήτρια του ηλεκτρικού ρεύματος ενώ δε διαθέτει την ισχύ του για άλλο λόγο πέραν της ηλεκτροπαραγωγής.



Αυτές οι στροφές δεν είναι τυχαίες και υποψιάζομαι ότι επιλέχθηκαν διότι κάπου εκεί θα πρέπει να είναι και η μέγιστη ροπή στρέψης του όπου εγγενώς στους περιστροφικούς κινητήρες ειδικά τους φυσικής αναπνοής αυτή αποδίδεται ψηλά στην κλίμακα των στροφών. Η επιλογή να περιστρέφεται στις στροφές της μέγιστης ροπής στρέψης του είναι σοφή γιατί εκεί επιτυγχάνεται και μεγαλύτερη αποδοτικότητα.

Χωροταξικά τοποθετείται στον οπίσθιο άξονα μαζί με την ηλεκτροπαραγωγή γεννήτρια των 15 kW και την 12 λίτρων δεξαμενή καυσίμου του. Το όλο σύστημα ζυγίζει περίπου 70 κιλά και σύμφωνα με την Audi
δεν δεσμεύει ζωτικό χώρο αποσκευών. Αυτή ή πληροφορία είναι και μια ένδειξη ότι ίσως έχει διατηρηθεί ο ημιάκαμπτος άξονας της συμβατικής έκδοσης του μοντέλου αλλά αυτή είναι μια προσωπική εκτίμηση και όχι αποκρυσταλλωμένη γνώση.

Ο περιστροφικός κινητήρας μπορεί να ενεργοποιηθεί κατά το δοκούν από τον οδηγό ή πλήρως αυτόματα ανάλογα με το επίπεδο της φόρτισης των συσσωρευτών και την επιλεχθείσα διαδρομή από το σύστημα πλοήγησης.

Ο ηλεκτρικός κινητήρας, που είναι μόνιμου μαγνήτη, αποδίδει υπό φυσιολογικές συνθήκες 61 ίππους και 150 Nm στρεπτικής ροπής όμως έχει τη δυνατότητα υπό πλήρες φορτίο και για περιορισμένη χρονική διάρκεια να αποδώσει 102 ίππους και 240 nm.

Τροφοδοτείται δε από μια συστοιχία συσσωρευτών ιόντων λιθίου η οποία χωροταξικά τοποθετείται σε διάταξη Τ παρόμοια με του Chevrolet Volt στο πάτωμα του οχήματος χαμηλώνοντας το κέντρο βάρους. Η ενεργειακή της πυκνότητα είναι 12 kWh , ζυγίζει περίπου 150 κιλά και μπορεί να φορτισθεί εντός 3 ωρών σε διαφορά δυναμικού 380 V.

Η συγκεκριμένη διάταξη επιτρέπει μια αρτιότερη κατανομή μαζών μεταξύ των αξόνων η οποία θα ευνοεί ασφαλώς και τα δυναμικά χαρακτηριστικά του αυτοκινήτου.





Το A1 μπορεί να κινηθεί αμιγώς ηλεκτρικά για μια απόσταση 50 χιλιομέτρων σε συνθήκες αστικού περιβάλλοντος, ενώ η κατανάλωση σε συνθήκες υψηλού φόρτου όπως για παράδειγμα σε ένα ταξίδι που ο περιστροφικός Wankel αναπόφευκτα θα εμπλακεί προκειμένου να αυξηθεί η αυτονομία, υπολογίζεται σε 1.9 λίτρα/100 χιλιόμετρα και οι εκπεμπόμενοι ρύποι ανά χιλιόμετρο είναι 45 γραμμάρια.

Οι επιδόσεις για το τυπικό 0-100 είναι 10.2'' και η τελική ταχύτητα περίπου 130 χιλιόμετρα. Το κιβώτιο εξασφαλίζει μετάδοση 1:1 για την εμπρόσθια κίνηση και δεν υπάρχουν διαφορετικές σχέσεις όπως σε όλα τα ηλεκτρικά οχήματα.

Το σύστημα πέδησης είναι αναγεννητικό εκμεταλλευόμενο κάθε φορά την επιβράδυνση του αυτοκινήτου ενώ στον πίσω άξονα ενεργοποιείται by wire με παρόμοιο τρόπο δηλαδή όπως και στο ηλεκτρικό supercar της Audi το e-tron.

Το βάρος κατά την Audi έχει συγκρατηθεί στα 1190 κιλά όμως αυτό έχει επιτευχθεί με την εφαρμογή ινών άνθρακα στην οροφή και τους τροχούς του οχήματος κάτι που αν εφαρμοζόταν και στην μαζική παραγωγή του θα εξετόξευε την τιμή κτήσεως σε στρατοσφαιρικά επίπεδα.

Αυτή τη στιγμή δεν υπάρχει ειλημμένη απόφαση για τη διάθεση του αυτοκινήτου στην αγορά όμως η τεχνογνωσία που αποκτάται σίγουρα δε θα πάει χαμένη έστω και στην απευκταία περίπτωση που δεν πάρει το πράσινο φως.



Tεχνικό: Κινητήρας Wankel





Ο κινητήρας περιστρεφόμενου εμβόλου Wankel οφείλει την ονομασία του στον μηχανικό που τον ανακάλυψε τον Felix Wankel. Ο θάλαμος καύσης είναι επιτροχοειδής δίλοβος εντός του οποίου περιστρέφεται δισκοειδές έμβολο.

Εντός του θαλάμου καύσεως δημιουργούνται 3 ελεύθεροι χώροι από τους οποίους ορίζεται και η χωρητικότητά του από την διαφορά των όγκων μεταξύ του μεγίστου και ελαχίστου. Ο λόγος μετάδοσης κινούμενης ατράκτου και εμβόλου είναι 3 : 1 . Ο κινητήρας λόγω αυτού του γεγονότος εμφανίζεται σαν δίχρονος μονοκύλινδρος ενώ στην πραγματικότητα είναι τετράχρονος οπότε εξασφαλίζεται και ευχερής εναλλαγή των αερίων που είναι το εγγενές μειονέκτημα των δίχρονων κινητήρων.

Η δε εναλλαγή των αερίων ελέγχεται μέσω θυρίδων εισαγωγής και εξαγωγής και έτσι δεν υφίσταται η ανάγκη για την ύπαρξη βαλβίδων και εκκεντροφόρων αξόνων ενώ δεν υφίσταται ούτε στροφαλοφόρος άξονας εφόσον το έμβολο συνδέεται με άμεσο τρόπο με τον κινούμενο άξονα.

Ο περιστροφικός κινητήρας λόγω εγγενούς απλότητος και των προαναφερθέντων χαρακτηριστικών παρουσιάζει εύκολο έλεγχο των μαζικών δυνάμεων και ως εκ τούτου επιτρέπει υψηλότατους ρυθμούς περιστροφής.

Το βασικό μειονέκτημα που δεν επέτρεψε την ευρεία εξάπλωση του είναι η ελλιπής στεγανότητα μεταξύ των 3 σχηματιζόμενων όγκων εντός του θαλάμου καύσεως που οδηγεί σε χαμηλούς βαθμούς συμπιέσεως με τελικό αποτέλεσμα την αδυναμία λειτουργίας του ως Diesel και το χαμηλό βαθμό απόδοσης.

Επίσης η υψηλή θερμική του καταπόνηση στο σημείο του σπινθηριστή δεν επιτρέπει τη χρήση του σε μεγάλες διαστάσεις.

Παρ' όλα αυτά όμως τα χαρακτηριστικά χαμηλού θορύβου, τριβών και βάρους τον κατέστησαν κατάλληλη επιλογή για τη συγκεκριμένη χρήση στο σύστημα του Audi A1 ως γεννήτρια.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου