Aerodynamika na prvním místě: Dostane Audi e-tron i virtuální zrcátka?

Změna myšlení pro elektrickou mobilitu

Hmotnost elektromobilu má na jeho spotřebu elektrické energie mnohem menší vliv, než je tomu u vozu se spalovacím motorem. I těžký elektromobil jezdí ve městě hospodárně, protože dokáže velkou část energie, kterou vynaloží na zrychlení, před příštím červeným semaforem získat zpět rekuperací. A při cestování na dlouhé vzdálenosti, pro které je Audi e-tron jako stvořené, hrají hlavní roli zcela jiné faktory. Jako u každého automobilu ustupují v tomto případě valivý odpor a setrvačnost do pozadí již od rychlosti jízdy 70 km/h a hlavní roli začíná hrát aerodynamický odpor vzduchu.

Energii, nezbytnou k jeho překonání, již nelze získat zpět. Z toho důvodu se inženýři při vývoji modelu Audi e-tron zaměřili na aerodynamiku, která je rozhodující v situaci, kdy se již automobil nachází v rychlém pohybu. Díky vytříbeným aerodynamickým opatřením nabízí Audi e-tron vysokou hospodárnost, která umožňuje dosahovat dojezdu, vhodného i pro cestování na dlouhé vzdálenosti. Podle zkušební metodiky WLTP ujede Audi e-tron na jedno nabití akumulátorů více než 400 kilometrů.

Každá tisícina se počítá: aerodynamický odpor vzduchu

Audi e-tron je elektricky poháněné SUV pro sport, rodinu a volný čas. Jako typický zástupce značky v segmentu vyšší třídy nabízí dostatek prostoru pěti cestujícím a velký zavazadlový prostor. Audi e-tron má rozvor 2928 milimetrů, vnější délku 4901 milimetrů a výšku 1616 milimetrů. Vzhledem k vnější šířce 1935 milimetrů je sice čelní plocha (A) relativně velká, celkový aerodynamický odpor (cx x A) činí však jen 0,74 m2, což je lepší hodnota než u Audi Q3.

Za tento výsledek vděčí Audi e-tron hodnotě součinitele aerodynamického odporu vzduchu (cx) 0,28. Ta přináší zákazníkovi bezprostřední výhody, protože u elektromobilů hraje aerodynamický odpor vzduchu ještě větší roli než u konvenčně poháněného vozu. V tomto případě se počítá každý detail. Snížení hodnoty součinitele aerodynamického odporu vzduchu (cx) o jednu tisícinu prodlouží zákazníkovi dojezd v každodenním provozu o půl kilometru.

Aerodynamická opatření podrobně

Celkový koncept modelu Audi e-tron s velkorysou nabídkou vnitřního prostoru nebyl během vývoje aerodynamiky nikdy zpochybněn. Inženýři Audi dosáhli hodnoty cx = 0,28 nejrůznějšími aerodynamickými opatřeními ve všech oblastech karoserie. Některá z těchto technických řešení jsou patrná na první pohled, naproti tomu ostatní odvádějí svou práci ve skrytu. Audi e-tron díky tomu snižuje hodnotu součinitele aerodynamického odporu vzduchu o téměř 70 tisícin. V typickém provozním profilu to v rámci zkušebního cyklu WLTP znamená prodloužení dojezdu o 35 kilometrů na jedno nabití akumulátorů. Pokud by inženýři chtěli dosáhnout uvedeného prodloužení dojezdu snížením hmotnosti, museli by ušetřit více než půl tuny.

Nově vyvinutá: sériová vnější zpětná zrcátka

Vnější zpětná zrcátka představují pro proudící vzduch nepoddajnou překážku. Proto jsou při optimalizaci aerodynamiky mimořádnou výzvou. Inženýři a designéři vyvinuli pro Audi e-tron nové tvarové a konstrukční řešení, jež klade proudícímu vzduchu jen nepatrný odpor. Vnější zpětná zrcátka jsou poprvé u vozu Audi připevněna ke spodní okenní liště. Kryty zrcátek mají na pravé a levé straně odlišné tvary a s bočními okny fungují jako malé difuzory. V porovnání s konvenčními vnějšími zpětnými zrcátky snižují součinitel aerodynamického odporu vzduchu o 5 tisícin.

Světová premiéra: virtuální vnější zpětná zrcátka

Poprvé v sériově vyráběném automobilu jsou pro Audi e-tron na přání nabízena virtuální vnější zpětná zrcátka, která snižují součinitel aerodynamického odporu vzduchu o dalších 5 tisícin v porovnání s již aerodynamicky optimalizovanými sériově dodávanými vnějšími zpětnými zrcátky a zároveň jsou mimořádným prvkem díky svým aerodynamickým vlastnostem i nevšednímu vzhledu. Do šestiúhlého zakončení nízkého nosného tělesa je integrována malá kamera. Funkce vyhřívání ji chrání před zamlžením a námrazou, aby byla zaručena dobrá viditelnost za každého počasí.

Každý nosný díl má navíc ukazatel směru LED a na přání kameru systému Top View. V porovnání se sériovými vnějšími zpětnými zrcátky je inovativní konstrukce výrazně užší. Vnější šířka vozidla se tak zmenší o 15 centimetrů a navíc se citelně sníží již beztak nízká hladina vnitřního hluku. V interiéru elektromobilu Audi e-tron zobrazují záběry z kamer displeje OLED, umístěné v přechodu mezi přístrojovou deskou a výplněmi dveří.

Kompletně zakrytá: spodní část vozidla

Mnoho aerodynamických opatření modelu Audi e-tron se projevuje v oblastech, které zůstávají zákazníkovi v každodenním provozu skryty. Rovná spodní část vozu s celoplošným zakrytím přinesla v porovnání s konvenčním vozidlem snížení cx o 17 tisícin. Hlavním komponentem je hliníkový panel o tloušťce 3,5 milimetru, který zespodu chrání akumulátory před poškozením, například odletujícími kameny nebo obrubníkem.

Elektromotory na nápravách a závěsy kol jsou zakryty materiálem ze slisovaného rouna, který zároveň pohlcuje hluk. Spoilery před předními koly minimalizují nežádoucí turbulence proudícího vzduchu v oblasti podběhů kol. Proud vzduchu je tak cíleně veden kolem kol.

Na zadní nápravě modelu Audi e-tron mají příčná ramena vlastní kryty. Stupňovitý difuzor pod zadním nárazníkem zpomaluje zrychlený proud vzduchu zpět na rychlost okolního proudícího vzduchu a minimalizuje nežádoucí turbulence. Drobnými, smysluplnými detaily na spodní části vozu jsou také body, v nichž jsou vysokonapěťové akumulátory přišroubovány ke karoserii. Podobně jako golfový míček mají miskovité prohlubně. Tyto „důlky“ s průměrem a hloubkou několika centimetrů zajišťují ještě lepší proudění vzduchu než rovná plocha.

Otevřený nebo zavřený: variabilní otvor pro přívod chladicího vzduchu

Vylepšením součinitele aerodynamického odporu vzduchu o 15 tisícin přispívá k hospodárnosti variabilní otvor pro přívod chladicího vzduchu. Mezi maskou chladiče Singleframe a chladiči je umístěn modul se dvěma žaluziemi, které jsou podle potřeby otvírány a zavírány malými elektromotory. Každá žaluzie je složena ze tří lamel. Aerodynamické prvky a tvarové díly, vyrobené pěněním, utěsňují oblast před variabilním otvorem pro přívod chladicího vzduchu tak, aby přiváděný vzduch proudil bez turbulencí. Pěnový materiál zároveň pohlcuje nárazovou energii při kolizi v nízké rychlosti, čímž přispívá také k ochraně chodců.

Řídicí jednotka ovládá variabilní otvor pro přívod chladicího vzduchu s ohledem na maximální hospodárnost a při své činnosti zohledňuje velký počet parametrů. Jede-li Audi e-tron rychlostí v rozsahu 48 až 160 km/h, uzavírá v závislosti na možnostech obě žaluzie, aby se zlepšilo obtékání karoserie vzduchem. Je-li nezbytné přivádět chladicí vzduch ke komponentům pohonu nebo kondenzátoru klimatizace, otevře se nejprve horní žaluzie a v dalším kroku i spodní. Hydraulická brzdová soustava modelu Audi e-tron přichází ke slovu jen vzácně díky výkonné rekuperaci. Je-li brzdová soustava zapotřebí, například při jízdě ve strmém klesání se zcela nabitými akumulátory, otevřou se žaluzie vstupního otvoru a chladicí vzduch je přiváděn dvěma kanály do podběhů předních kol ke kotoučovým brzdám.

V sériové výbavě: aerodynamicky tvarovaná kola a pneumatiky

Podběhy kol a kola se obvykle podílejí jednou třetinou na celkovém aerodynamickém odporu vzduchu, takže jsou významným faktorem pro aerodynamickou účinnost. Do krajních otvorů pro přívod vzduchu na přídi modelu Audi e-tron jsou integrovány další kanály – zvenčí dobře viditelné – vedoucí k podběhům kol. Jimi je vzduch usměrňován tak, aby proudil kolem kol. Tyto doplňkové otvory snižují součinitel aerodynamického odporu vzduchu o 5 tisícin.

Dalšími 3 tisícinami přispívají ke snížení cx aerodynamicky optimaovaná 19“ kola, jimiž je Audi e-tron sériově vybaveno. Na přání si může zákazník objednat aerodynamická kola s průměrem ráfku 20 nebo 21 palců. Jejich elegantní design je plošší než u konvenčních kol. Sériově dodávané pneumatiky rozměru 255/55 R 19 se vyznačují mimořádně nízkým valivým odporem. Dokonce i bočnice pneumatik jsou aerodynamicky optimalizovány negativně reliéfními nápisy místo vystouplých reliéfů.

Blíž k silnici: adaptivní vzduchové odpružení

Dalším aerodynamickým faktorem v oblasti podvozku je sériově dodávané adaptivní vzduchové odpružení s elektronicky řízenými tlumiči. V závislosti na rychlosti jízdy mění světlou výšku karoserie. V porovnání s vozem, vybaveným podvozkem s ocelovými pružinami, lze tím dosáhnout snížení součinitele aerodynamického odporu vzduchu o 19 tisícin. Z toho připadá 10 tisícin na nejnižší polohu, která je o 26 milimetrů pod normální úrovní. Část obdélníkové plochy pneumatik, kladoucí odpor proudícími vzduchu, se díky snížení karoserie skryje v podběhu kol. Tímto opatřením se také zlepší ovladatelnost.

Osvědčená řešení: střešní spoiler a difuzor

Kromě specifických dílů, které byly vyvinuty speciálně pro Audi e-tron, používá elektricky poháněné SUV také běžná aerodynamická řešení. Dlouhý střešní spoiler s důmyslným prostorovým tvarovým řešením zajišťuje čisté oddělování proudícího vzduchu od povrchu střechy na jejím konci. Funkci spoileru optimalizují aerodynamické kryty na obou stranách zadního okna. Difuzor využívá – podobně jako u závodního vozu – kompletní šířku zádě a zvyšuje přítlak.