weINcar 09-20
探究奥迪电动化技术的发展历程
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汽车领域的电动化大潮已朝我们袭来

引领汽车行业飞速发展

伴随着奥迪 e-tron 的亮相

奥迪新的电动车时代就此开启

本期我们邀请了

资深汽车电子专家 辣笔小星

为各位分享:

奥迪电动化技术的发展历程

12V 启停时代

可以说最早普及的电动化技术就是 12V 启停系统了。很多新车型都具备了该功能,当然也有很多朋友一上车就会找到这个启停按钮并关闭该功能。

原因就是这一系统在自动等待红灯停止发动机的同时,需要判断电池、车速和空调状况,但还是存在诸多限制。

首先发动机只能在车辆静止时停止运转,节油效果受限,其次发动机频繁启动产生的噪音会令人略感烦躁。

48V 轻度混动时代

48V 电子涡轮

↑奥迪 SQ7 豪华运动 SUV

针对前面提到的 12V 启停系统的诸多问题,奥迪率先推出了配备 48V 轻度混动系统的车型来应对挑战。它就是豪华运动 SUV 奥迪 SQ7 以及相应搭载的 48V 电子涡轮增压器。

有了 48V 电子涡轮增压器 EPC,SQ7 配备的 V8 发动机在低转速依靠电动涡轮增压,高转速依靠传统废气涡轮增压,基本解决了涡轮迟滞问题。这款电子涡轮增压器最高转速 70000rpm,最高功率 7kW,响应速度 350ms。

↑搭载电子涡轮增压器的奥迪高性能 4.0L V8 发动机

相关的 48V 轻度混动技术很快随着奥迪 Q8 和 A8 等旗舰车型的应用迅速在集团内的众多车型上开始普及。

48V 轻度混动 MHEV 驱动系统

↑全新奥迪 Q8 运动 SUV

以全新奥迪 Q8 V6 发动机的版本为例,48V 电气化驱动系统由 3.0TFSI V6 发动机、48V 电机、48V 电子涡轮增压器、DCDC 转换器和 48V 电池组成。48V 轻度混动和传统 12V 电池组成双电源系统,为奥迪 L3 级别的自动驾驶提供了可靠的电源供电系统。

↑全新奥迪 Q8 配备的 48V 电气化驱动系统

48V AI 电子主动悬挂系统

↑全新奥迪 A8L 配备的 48V 电子主动前悬挂

全新奥迪 A8L 更是引入了 48V 电子主动悬挂系统,称作人工智能电子悬挂(AI Active Suspension)。它与自动驾驶系统结合,实时根据路面的情况进行车身姿态调整。提升其舒适性和过弯的运动性能。该系统由四个 48V 电机、传动轮、内置钛金属扭力杆的旋管(rotary tube)和可操控性高达 1000N.m 力矩的控制杆组成。

↑全新奥迪 A8L 配备的 48V 电子主动后悬挂

全新奥迪 A8L 配备了 48V 电子主动悬挂系统,前后悬挂都采用了位于中部的 48V 电子功率模块和位于左右两侧的人工智能主动悬挂执行器的布局。可以看到主动悬挂支撑力和阻尼调节的主体还是空气悬架。但是 48V 电机可根据人工智能驾驶系统中前视摄像头探测到的路况(前方 5 到 20 米,纵向分辨率为 3 到 16 厘米),快速调整悬挂高低(抬起或者放下车轮)。从而可以消除路面上小幅起伏带来的车身振动(比如减速带或者坑洼路面)。

   

奥迪电子主动悬挂官方介绍视频

PHEV 插电混动时代

↑插电混动 PHEV A8L e-tron quattro

奥迪在大量普及 48V 轻度混动系统的同时,进一步借助插电混动 PHEV 的 e-tron 版本快速提高现有车型的电动化。比如能够上新能源绿牌的全新奥迪 A8L e-tron quattro 插电混动版就是一个很好的例子。它的插电混合动力驱动系统搭配了 3.0TFSI V6 汽油发动机,可以产生 250kW ( 340 马力 ) 和最大 500N.m 的扭矩。其 100kW 的动力电机可产生 330N.m 扭矩,并通过液力耦合器集成于 8AT 的自动变速箱中。整个插电混合动力驱动系统可提供 313kW 的功率和 664N.m 的扭矩。如图所示,该插电混合动力驱动系统包括 3.0TFSI 汽油发动机、8AT 的自动变速箱、动力电机、功率电子电机驱动器、高压电池组和充电口。

↑全新奥迪 A8L e-tron quattro 插电混合动力总成

e-tron 纯电动时代

↑奥迪纯电动跑车 e-tron GT

每一个伟大的变革都源于一款伟大的车型,40 多年前奥迪 quattro 改写了汽车驱动的历史,现在奥迪 e-tron 同样如此。

为纯电而生的奥迪 e-tron GT 本身从外观到高度电动化的驱动系统就充满了未来感,出现在科幻电影中一点都不违和。奥迪纯电动跑车 e-tron GT 和电动 SUV e-tron 作为奥迪引领新能源时代的黑科技,可谓电动化 " 划时代 " 的产物。

↑奥迪 e-tron 纯电动动力总成

奥迪 e-tron 采用了电池底部布局的 95kWh 锂电池组,前后轴各配置了一台大功率动力电机组成的双电机纯电动力总成。位于后轴的电机可提供 140kW 的动力,与位于前轴电机提供的 172kW 相配合可产生最大 300kW 的总动力,保证了 5.7 秒百公里加速的好成绩。NEDC 续航里程 470 公里,并且可仅通过直流充电在 40 分钟内充至 80%,家庭充电支持 11kW 交流充电。奥迪 e-tron 电动 SUV 前后轴动力电机组成的电子四驱系统具有强大垂直爬升能力。在 37.5 度的雪地陡坡上也应对自如。

↑奥迪 e-tron 电动 SUV 电子四驱爬升雪地

综上,从 12V 启停系统到 48V 轻度混动系统的演进,进一步发展至插电混动车型,再到在电影中亮相的高性能电动车 e-tron GT。奥迪一直致力于 " 划时代 " 的电动化技术发展,引领驱动系统的革新,这也是整个汽车行业技术转型的缩影。

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