Audi: novo powertrain híbrido revolucionário chega em 2017

A Audi está apostando na eletrificação de seus carros futuros para melhorar o nível de economia de combustível e reduzir as emissões de poluentes. Novos sistemas híbridos vão permitir também à empresa introduzir tipos de suspensão altamente avançadas, bem como colocar o gerenciamento autônomo em patamar ainda mais elevado.

Esse movimento em direção a propulsores híbridos mais avançados fará com que a Audi se afaste gradativamente dos motores diesel, especialmente no caso de modelos menores, como A1, A3 e A4.

Outra questão é que a adoção de sistemas híbridos mais avançados permite à Audi explorar sua nova tecnologia "de assistência de eficiência preditiva", que usa informações de sistemas de navegação e de tráfego on-line para alternar automaticamente entre as fontes de energia, além de aproveitar os declives para ampliar a regeneração de energia.

O mudança fundamental nos sistemas da Audi é a adoção de um Gerador de Partida Integrado (ISG). Trata-se de grandes motores elétricos que agem como motores de arranque e alternador, mas que podem ajudar o motor através de envio de torque através da correia de transmissão para o virabrequim. Isso permite o uso de baterias de íon-lítio menores.

ISG - motor de arranque que funciona como gerador

A Audi desenvolveu um ISG que opera com sistemas elétricos convencionais de 12V, e que pode ser montado em modelos atuais do A1 e A3. A empresa diz que esse sistema permite recurso stop/start do motor que corta o combustível em acelerações abaixo de 16 Km/h, e que o motor a combustão seja auxiliado em altas velocidades, em ambos os casos com significante redução do consumo. A primeira versão de produção é prevista para chegar ao mercado em 2017.

O atual motor 1.4 TSI Ultra tem indicador de economia de 21,4 Km/l, e, com a adoção do sistema ISG, ele melhora para 23,5 Km/l. Entretanto, a combinação de armazenamento e recuperação de energia em frenagens pode apresentar números de economia de combustível ainda melhores em uso real do dia à dia que esses indicadores sugerem.

A Audi está também planejando a introdução de um sistema ISG de 48V ainda mais poderoso, sendo que a primeira geração será revelada ainda este ano, usando uma combinação de sistemas 12V e 48V.

O sistema de 48V permite o uso de um ISG ainda mais potente, de até 16 cavalos (contra 1,5 cv do ISG de 12V) o que proporciona um período de desligamento do motor a combustão por até 30 segundos.

Entretanto, a introdução de um sistema elétrico de 48V em modelos 2017 permitirá introduzir compressores acionados eletricamente, que virão em dois formatos. O primeiro serão turbos elétricos que giram e impulsionam o fluxo de ar para dentro do motor mesmo em rotações baixas.

Um segundo tipo já é visto em modelos conceituais RS5 de competição, que é um compressor elétrico separado que força o ar dentro dos turbos a baixas rotações, eliminando o lag nesses regimes.

Suspensão com sistemas de regeneração de energia

Além disso, o sistema elétrico de 48V permite à Audi desenvolver três novos tipos de suspensão, capitalizando o fato de que esses sistemas de 48V fornecem quatro vezes mais potência que os de 12V.

O primeiro a chegar será uma eixo estabilizador ativo que usa engrenagens planetárias acionadas por pequenos motores elétricos que acoplam e desacoplam barras estabilizadoras individualmente ao chassi.

Desacopladas, as barras estabilizadoras proporcionam um rodar mais confortável, mas quando ativadas, a Audi afirma que reduz o sub-esterço, reduzindo a rolagem da carroceira em curvas e aumentando a estabilidade em curvas (aumento de aceleração lateral). Entretanto, barras estabilizadoras, quanto conectadas aos pequenos motores elétricos, agem como geradores e criam energia suficiente em uma pista moderadamente ondulada para alimentar todo o sistema do carro.

Amortecedores regenerativos

Mais à frente a Audi prepara a chegada dos amortecedores eletromecânicos eROT. Eles são compactos e finos, com até 15 cm de profundidade, e que substituirão os amortecedores convencionais hidráulicos. Eles são conectados a um braço articulador que, através de uma série de engrenagens, transforma as forças em energia elétrica para ser usada no motor.

Os amortecedores eROT não somente economizam um grande volume de espaço, como também suas taxa de tensionamento e distensão podem ser definidas em incrementos pequenos e de forma independente um do outro. A agitação dos amortecedores cria carga elétrica, que é maior quanto mais irregular seja a via.

Tecnologia Audi de powertrain autônomo

Os avanços da Audi em termos de motores híbridos e de eletrificação são também parte de um movimento em direção a um sistema de gerenciamento autônomo. O sistema de "assistência de eficiência preditiva" será lançado com o Audi Q7 e-Tron, ainda em 2016.

O sistema usa informações 3D dos sistemas de satélite e de informações de tráfego online. Uma vez que o motorista escolhe sua rota no sistema de navegação, o novo software toma controle do powertrain híbrido.

Ele calcula o uso do motor de combustão interna, quando deve usar esse motor junto com o elétrico, e quando deve andar apenas em modo elétrico, promovendo cargas na bateria para uso posterior na jornada. Ele ainda auxilia o motorista para economizar combustível.

Os engenheiros da Audi acreditam que esse sistema autônomo de controle do powertrain híbrido irá maximizar a economia e permitir futuros modelos andem através de bairros e cidades em modo de emissão zero. Além disso, a economia em uso real também irá aumentar.