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dicembre 2016

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Ginevra 2010: Audi A1 e-tron, tutti i dettagli tecnici


Small_A1e-tron_1Al Salone di Ginevra debutta l’ultima nata della nuova serie di modelli e-tron della Casa dei quattro anelli. La Audi A1 e-tron è un Mega City Vehicle (MCV) dotato di una tecnologia di trazione innovativa. Il ciclo urbano a emissioni zero è reso possibile da un potente motore elettrico.

La vettura dispone inoltre di un motore a combustione che, quando assolutamente necessario, ricarica la batteria. Grazie al potente motore elettrico da 102 CV (75 kW), la A1 e-tron consente una guida molto dinamica.

La tecnologia della Audi A1 e-tron

La serie di modelli e-tron della Audi non ha che pochi mesi, eppure ha già assunto diversi volti e sperimentato svariati sistemi tecnologici. Il primo modello e-tron, presentato nel 2009 al Salone di Francoforte, era una vettura sportiva vicina alla serie estremamente prestante, dotata di motori elettrici per tutte le ruote. La concept car presentata al Detroit Motor Show 2010 era invece una biposto leggera e compatta, con due motori elettrici montati sull’asse posteriore.

La A1 e-tron costituisce un’ulteriore interpretazione dell’automobile elettrica e si presenta come una compatta del segmento premium. Questo Mega City Vehicle a quattro posti e due porte è stato concepito appositamente per l’uso quotidiano nelle metropoli europee e nordamericane e in quelle in tumultuosa crescita dell’Asia e del Sudamerica. La Audi A1 e-tron viaggia sempre sfruttando la trazione elettrica, mentre il motore a combustione serve esclusivamente a ricaricare la batteria in casi eccezionali.

L’integrazione delle nuove tecnologie mostra l’approccio globale che la Audi persegue nell’ambito della trazione elettrica. L’obiettivo è sfruttare l’energia al massimo grado possibile, riducendone al minimo le perdite. La precisione con cui i componenti interagiscono tra loro, il loro packaging intelligente e la gestione efficiente dei flussi di corrente sono frutto del know-how che l’Azienda ha accumulato in questo campo.

Per mantenere la batteria, il motore elettrico e l’elettronica di potenza nei range di temperatura ideali, la Audi ha sviluppato un proprio sistema di gestione termica. Dietro i tre modelli e-tron si cela una tecnologia modulare estremamente versatile in continua e rapida crescita, perché alla Audi il progresso è di casa.

Il motore elettrico, 102 CV (75 kW) di potenza

Il motore elettrico trasversale, situato nella parte frontale della Audi A1 e-tron, è un motore sincrono montato in posizione ribassata, a tutto vantaggio del baricentro. Eroga una potenza costante di 61 CV (45 kW), mentre la potenza massima utilizzabile per i picchi è di 102 CV (75 kW). Per le partenze da fermo è disponibile una coppia di 150 Nm, mentre la coppia massima è di 240 Nm.

Le forze del motore elettrico confluiscono in un cambio a un unico rapporto che le trasmette alle ruote anteriori. I rapporti di marcia in avanti, retromarcia e folle vengono selezionati mediante un’elegante leva selettrice estraibile situata nella consolle del tunnel centrale e ripresa dal primo modello Audi e-tron.

Nel vano motore, sopra il motore elettrico, è alloggiata l’elettronica di potenza. I suoi componenti principali sono il convertitore di impulsi, che funge da regolatore tra il motore elettrico e la batteria, il convertitore a corrente continua, che costituisce l’interfaccia fra la rete di bordo a 14 volt e la rete ad alta tensione, un’unità di commutazione per la protezione dei componenti ad alto voltaggio e, infine, il modulo di carica. Dietro agli anelli della calandra single-frame della Audi A1 e-tron è posizionata la presa per il connettore di carica dell’unità. Quando la batteria è completamente scarica, la ricarica dalla rete da 380 volt richiede circa tre ore di tempo. Un display situato accanto alla presa plug-in indica il livello di carica effettivo e il tempo di carica residuo.

L’impianto di questo innovativo Mega City Vehicle richiede l’elettrificazione di importanti gruppi ausiliari. Il compressore del liquido di raffreddamento del climatizzatore, ad esempio, viene azionato da un motore elettrico ad alto voltaggio ogni volta che l’effettivo fabbisogno di potenza lo richiede.

Ciò fa aumentare notevolmente l’efficienza del sistema rispetto agli impianti tradizionali. Grazie a una speciale commutazione, il circuito di climatizzazione funge anche da pompa di calore, regolando la temperatura nell’abitacolo e quella della batteria.

Small_A1e-tron_2Il servosterzo della Audi A1 e-tron è elettromeccanico e quindi particolarmente efficiente dal punto di vista energetico. Un impianto frenante elettromeccanico consente, inoltre, di sfruttare il potenziale di recupero dei motori elettrici. L’asse anteriore monta pinze fisse idrauliche, mentre quello posteriore è dotato di due innovative pinze flottanti azionate non per via meccanica o idraulica, ma elettricamente via cavo (“brake by wire”). Durante la marcia normale quindi non si verificano perdite dovute al leggero attrito delle pastiglie sui freni. Al servofreno è stata inoltre data una nuova pompa del vuoto elettrica regolata in base al fabbisogno.

Il grande propulsore elettrico che fa viaggiare la A1 e-tron è in grado di convertire l’energia prodotta in fase di decelerazione in corrente elettrica e di immetterla nella rete di bordo. L’alto grado di recupero va a tutto vantaggio dell’efficienza complessiva. Il guidatore non percepisce i processi di regolazione elettrica. Quando preme il pedale, egli non avverte altro che la consueta sensazione di precisione e perfetto dosaggio.

Il pacco batteria: una T compatta sotto il pavimento

L’accumulatore di energia è alloggiato sotto il pavimento, in posizione ideale sia dal punto di vista del baricentro sia da quello della distribuzione delle masse. Il pacco batteria presenta una forma a “T”. La “barra longitudinale” corta occupa la parte posteriore del tunnel centrale, mentre la “barra trasversale” si trova nella zona antistante l’asse posteriore, di solito occupata dal serbatoio del carburante. La batteria agli ioni di litio, che funziona con una tensione di 380 volt, ha un contenuto energetico nominale pari a 12 kilowatt/ora. Formata da 96 celle prismatiche, pesa meno di 150 chilogrammi.

Con questa potente batteria, la Audi A1 e-tron è in grado di percorrere 50 chilometri nel traffico urbano senza produrre emissioni. Su tragitti più lunghi, la batteria viene ricaricata da un motore a combustione particolarmente compatto, alloggiato sotto il vano bagagli.

Il “range extender”

La concept car A1 e-tron è dotata di un motore Wankel che funge da “range extender”, ma sono ipotizzabili anche altri sistemi compatti. Il piccolo Wankel monorotore ha una camera di 254 cm3 di volume e funziona costantemente al suo regime ottimale di 5.000 giri. Quando necessario, il sistema elettronico attiva automaticamente il range extender. La necessità di estendere l’autonomia viene valutata considerando anche dati di navigazione quali il profilo della destinazione e del tratto da percorrere. Qualora la situazione lo richieda, comunque, mediante un tasto il guidatore può attivare o disattivare in qualsiasi momento il motogeneratore. Il carburante viene prelevato da un serbatoio della capacità di 12 litri.

Funzionamento silenzioso e praticamente privo di vibrazioni, dimensioni ridotte e un peso estremamente limitato sono i punti di forza principali del motore Wankel. Incluso l’alternatore azionato dal motore Wankel, che genera una potenza elettrica di 15 kW, il gruppo pesa complessivamente soltanto 70 chilogrammi circa. Il motogeneratore comprende la speciale elettronica di potenza, gli impianti di aspirazione, scarico e raffreddamento, l’isolamento e il telaio ausiliario.

Alla guida

La prima cosa che colpisce alla guida della Audi A1 e-tron è la pressoché totale assenza di rumore. Persino il funzionamento del motore Wankel, situato nella parte posteriore della vettura, è praticamente impercettibile a livello acustico.

La seconda caratteristica che si coglie è la potenza del motore elettrico, che fa scattare la Audi A1 e-tron con grinta anche nelle partenze da fermo. Questo innovativo Mega City Vehicle, che nonostante la sua complessa tecnologia di propulsione pesa solo 1.190 chilogrammi, offre un piacere di guida a emissioni zero di stile moderno e ecocompatibile. La vettura passa da 0 a 100 km/h in 10,2 secondi, mentre la velocità massima supera i 130 km/h.

Quando il range extender ricarica la batteria, la Audi A1 e-tron è in grado di percorrere anche tratti più lunghi. L’autonomia supplementare, pensata soprattutto per il traffico extraurbano, è di 200 km.

Sommando i consumi di entrambi i motori secondo i parametri della bozza normativa si ottiene un valore pari a 1,9 litri ogni 100 km, con emissioni di CO2 di 45 g/km. Con emissioni dirette di CO2 pari a zero in modalità elettrica, la compatta A1 e-tron dà prova di essere una vettura estremamente ecologica ed economica.

La terza caratteristica che affascina e stupisce il guidatore è che questa due porte compatta racchiude in sé tutti i punti di forza della nuova serie Audi A1: telaio sportivo accuratamente adattato, cerchi in lega dal design inedito da 18 pollici che montano pneumatici di dimensioni 215/35 R18, abitacolo spazioso e ben strutturato, eccellente qualità della lavorazione dei materiali e numerosi equipaggiamenti high-end. Essa rientra quindi a pieno titolo nel segmento superiore.

Nell’abitacolo prevale la tonalità scura soul, mentre i sedili, con cuciture di colore grigio roccia, e il sottocielo sono nella tonalità bianco alabastro.

Small_A1e-tron_3Il design

Per il suo debutto al Salone di Ginevra, la Audi A1 e-tron si presenta con esterni nella tonalità speciale Aquamint perla e arco del tetto in colore di contrasto High Gloss Steel scuro. I cerchi da 18 pollici a 20 razze con design a turbina sottolineano l’apice tecnologico raggiunto da questa concept, tratto che la accomuna ai due modelli e-tron precedenti.

Nel diffusore posteriore con fascia in alluminio non sono presenti i terminali di scarico. Da un lato l’assenza dei terminali accentua la larghezza della vettura, mentre dall’altro ammicca al carattere “ecologico” di questa vettura dalle emissioni estremamente contenute. Ambedue i parafanghi anteriori sono impreziositi dalla scritta “e-tron”.

All’interno dell’abitacolo, i rivestimenti delle portiere e della consolle centrale riprendono il colore degli esterni Aquamint perla. La leva del cambio, dal design speciale, è rivestita in pelle, mentre il pulsante del sistema Start/Stop nella tipica versione e-tron è stato posizionato nella zona anteriore della consolle centrale. Il coperchio della batteria, appositamente disegnato per questa concept e situato nella parte anteriore della vettura, e il gruppo range extender con le alette di raffreddamento, montato nel vano bagagli sotto un pannello di vetro, sottolineano anche a livello estetico la tecnologia pulita della A1 e-tron. E poiché un sistema di trazione di nuova concezione richiede anche un nuovo modo di gestire le informazioni, a bordo della concept car è presente un quadro strumenti programmabile con una superficie di visualizzazione virtuale e un innovativo sistema di comandi e visualizzazione.




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