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你好 未来人!

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楼主
发表于 2012-6-22 12:18 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
在过好眼下每一天的同时,有越来越多的车企开始着手部署未来。它们都希望可以彻底摆脱对传统燃料的依赖,但似乎在那个充满未知和多重不稳定因素的新**里,那些踌躇满志的工程师们也感到了现实的残酷,不过,这并不是什么问题,冥冥之中总有一股力量来指引着它们路向何方。现在,有这么一支编号为“e-tron”的队伍,它们是奥迪从未来世界传输过来的“未来人”,当得知它们登陆2012年时,汽车之家技术·设计频道自然不能放过这个探寻未来的机会。

奥迪e-tron家族技术解析
  ● 增程型新能源车
  -- 奥迪A1 (详情 图片 报价) e-tron

奥迪e-tron家族技术解析
  奥迪A1 e-tron是一款拥有小巧车身且具备高效环保技术的纯电动车型(带有增程模式),它诠释了全新的都市型电动车概念。

奥迪e-tron家族技术解析
  与传统汽车不同,奥迪A1 e-tron采用了智能化的信息管理系统,其中最为显著的要数仪表盘处的液晶屏,的确,传统指针式仪表在它身上已经派不上用场了(可以模拟出传统的指针式仪表)。而位于中控台上换挡杆也有着浓郁的未来色彩,除了常规的“前进”、“后退”和“停车”挡位间的切换,奥迪A1 e-tron还额外提供了“增程”挡位,以强制调用排量为254毫升的汪克尔转子发动机来为电池充电并为电动机提供电能。之所以采用转子发动机是因为它的体积和重量都很小,连同进排气系统、冷却系统及周边辅件,再加之一台可以产生15千瓦的发电机,它们的总重量约为70公斤,一台传统汽车上的手动变速箱的重量也不过如此。受车身结构及空间所限,这套发电系统并没有被装在发动机舱内,后备箱隔板的下方才是它的栖息之所(原先用于存放备胎的空间)。这下你知道工程师为什么这么在乎这套发电系统的体积了吧。

奥迪e-tron家族技术解析
  那车头前的发动机舱内到底装了些什么?这是很多人都会产生疑问。一张分布示意图可以很好的回答这些问题,我们可以很清楚的看到,紧凑的设计充分利用了车上的每一处空间。

奥迪e-tron家族技术解析

奥迪e-tron家族技术解析
  奥迪A1 e-tron的电动机横向安装于车身前部较低的位置。这款电动机持续输出功率为45千瓦,瞬时功率峰值可达75千瓦,持续输出扭矩为150牛•米,峰值扭矩达240牛•米,从静止加速至100公里/小时需要10.2秒,最高时速可达130公里/小时。电动发动机通过“单速变速箱”将其动力传输至前轮,这也是延续了奥迪e-tron系列的设计理念。

奥迪e-tron家族技术解析
  380伏的锂离子充电蓄电池的额定功率为12千瓦时,它由96个棱形电池组成,重量且不到150公斤,T形排列的电池组被安置在底盘中央通道和后轴上方的部分。
  从车头处你还是可以找到与传统汽车进行对接的部件,例如电瓶,它的工作内容与普通汽车上的电瓶类似,即在启动发动机时给起动机供电以及在运转过程中来为点火、喷油等部件供电,在奥迪A1 e-tron上它同样是这个作用,与此同时,转子发动机也会反过来给12V电瓶充电,而从车轮回收来的电能也会储存在这里。

奥迪e-tron家族技术解析

奥迪e-tron家族技术解析
  制动系统是奥迪A1 e-tron的另一大亮点,在示意图上我们不难看出,两个后轮制动卡钳采用了线控技术,控制信号来自制动踏板传感器和ESP控制单元,传统的液压管路只出现在了前轮,也就是说,当踩下刹车踏板时,制动总泵直接作用于前轮,而后制动分泵则依靠齿轮的运动来推动活塞进行制动,制动效果上,液压制动会更直接而且力量也会更大,不过,这并不重要,从以往的经验来看,前轮的制动力往往都要大于后轮。由于不需要刹车油传递来自制动踏板的制动力,后轮的电子机械制动卡钳可以迅速作出反应,这对ESP车身动态稳定系统的控制也会更有优势。
  空调压缩机采用了电力驱动,并在车内温控系统的调配下进行工作。在传统的汽车上,暖风来自于发动机产生的热,而电动车的热源则出现在电池上,工程师通过巧妙地设计将它与车内暖风联系到了一起,这样一来,既达到了给电池散热,又满足了车内乘客的温度需求。
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 楼主| 发表于 2012-6-22 12:18 | 只看该作者
混合动力车型  -- 奥迪A3 e-tron概念车
  很多人都会把这款车与那款奥迪A3 e-tron搞混,其实大可不必为此伤脑筋,你只要记得这款概念车是三厢结构,且动力单元采用了更为强劲的组合(1.4升TFSI+电动机)就够了,更为主要的是,它是一款拥有出众性能和操控的新能源概念车。

奥迪A3 e-tron概念车
  这款车依旧采用了插电式设计,与前面介绍的车型不同的是,在动力单元的搭配上,奥迪A3 e-tron概念车搭载了一台为155千瓦(211马力)的1.4升TFSI四缸燃油直喷涡轮增压发动机和一台拥有20千瓦(27马力)功率的电动机,这两种动力系统共同驱动车轮,整套动力系统的总功率高达175千瓦(238马力)。基于这个结构,可以演变出三种不同的驱动模式,在急加速状态下,发电机会协同发动机一同工作以实现功率的叠加,这时,总输出功率可达到上面提到的175千瓦;另一个模式是车轮的驱动力完全来自发动机,但此时,电动机也会随着曲轴一起旋转,只不过,此时,它扮演的是发电机的角色,产生的电能会被收集到锂离子电池组和12V电瓶内;在电能充足的前提下,起步时,电动机会单独带动变速箱的输入轴实现纯电力驱动,同时,它还可以代替起动机的作用帮助发动机启动。

奥迪A3 e-tron概念车
  当两套动力共同工作时,可以使车辆在6.8秒的时间内从静止加速到100公里/小时,而最高时速达到231公里/小时,它的每百公里的平均油耗仅为2.2升,之所以能够实现如此惊人的高效表现,这些都与整套动力系统的精确控制分不开。而位于后座后方的锂离子电池组更是一个关键的因素,这套容量为12千瓦时的电池组可以支撑车辆以纯电动方式行驶54公里。

奥迪A3 e-tron概念车
  这款插电式混合动力概念车的传动机构采用了一台7速S tronic双离合变速箱,方向盘后侧的换挡拨片再次印证了这是一款兼顾运动的新能源车,为了让每位驾驶者都能感受到驾驶带来的乐趣,奥迪A3 e-tron concept概念拥有非常完善的驾驶控制程序,起步控制功能就很实用,它可以最大程度的将驱动力通过轮胎传至地面,避免了动力流失。驾驶者还可以通过驾驶模式的选择来对发动机、变速箱以及电子助力转向系统进行舒适、自动、动感、自定义和高效五种模式的设定。可以说,这辆奥迪新能源车与普通奥迪车一样也可以提供很好的驾驶乐趣。

奥迪A3 e-tron概念车
  奥迪A3 e-tron 概念车向我们传达的另一个理念是,可以把它作为家庭生活用电的一部分,也就是说,在日常生活中,这款车不仅可以通过充电设备完成自身的充电,与此同时,它还可以反向来支持家庭生活用电,凭借其自身的控制能力,以将家庭用电进行合理的优化。
  -- 全新奥迪A6L e-tron概念车

奥迪A3 e-tron概念车
  这款名为“全新奥迪A6L e-tron”的概念车曾在2012年北京车展上亮相,它是奥迪家族首款C级e-tron概念车。毫无疑问,奥迪A6L是中国最为畅销的行政级轿车,现在,奥迪把e-tron的概念植入了奥迪A6L,希望能凭借这款车以迈向中国高档新能源汽车领域。

奥迪A3 e-tron概念车

奥迪A3 e-tron概念车
  全新奥迪A6L e-tron概念车使用插电式混合动力技术,动力环节采用了并联式混合驱动的设计,搭载动力155千瓦(211马力)的2.0 TFSI发动机以及最大功率输出70千瓦(95马力)的电动机,与前面提到的奥迪A3 e-tron概念车相同,它也可以实现内燃机驱动,或纯电力驱动,或者采用混合动力驱动三种模式。在纯电力驱动下,车辆以60公里/小时匀速行驶时,续航里程可达80公里。

奥迪A3 e-tron概念车
  从结构以及驱动原理来看,它与奥迪A3 e-tron概念车所采用的设计理念相仿,只不过,作为一款定位于行政级别的轿车来说,动力储备自然会稍强些,所搭载的那台2.0TFSI发动机我们并不陌生,155千瓦的动力输出是EA888发动机的高功版本。发动机与变速箱之间的电动机最大输出功率达到70千瓦(95马力),这相当于一台1.6升自然进气发动机所释放的动力,当发动机与电动机一并工作时,225千瓦的总功率足以媲美那些以速度见长的性能车。
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 楼主| 发表于 2012-6-22 12:20 | 只看该作者
纯电动车  -- 奥迪A3 e-tron

奥迪A3 e-tron
  这是基于新款奥迪A3打造的e-tron纯电动车,相比于普通版本,奥迪A3 e-tron在外观上并没有过于显著的特征,飘逸的大灯造型依旧是整车的焦点所在,怕现代人难以区分,未来人不得已要用贴纸来更将其真实面目突显出来。如果你仔细观察也会发现一些端倪,带有红色涂装的五辐轮圈在采用了轻量化设计的同时在风阻方面也优于常人。此外,一套性能更为强大的电动机还可以满足动态的驾驶需求。

奥迪A3 e-tron
  看来原先后备箱下方用于存放备胎的空间已经成了工程师们的最爱,不需要发电系统模块的奥迪A3 e-tron则果断的把锂离子电池组放在这里,当然,和其它电动车一样,后排座椅的下方以及车底中央的部位也被电池组填满了。好在经过精心的设计,这些电池组并没有影响到乘客对车内空间的使用,特别是后备箱,它与普通版车型基本无差别(底板比奥迪A3 Sportback quattro高出3厘米,拥有265升的装载空间),而一旦你掀开隔板,才会发现一些本质的不同。

奥迪A3 e-tron
  奥迪A3 e-tron所使用的这套锂离子电池组由30个子模块组成,而每个子模块中都有180个独立电池,在持续充放电过程中,它们所释放的热量必须要加以控制,水冷无疑是最为直接的冷却方式,再加之控制单元精准的调配,电池温度可以被控制在最佳范围内(20~55℃),以提高电池的工作寿命。这些热量也会被空调系统所利用,若余热不能满足使用需求,一个额外的加热装置(如驻车加热装置相仿)也会提供辅助支持,值得一提的是,为了在加热过程中尽可能的少产生二氧化碳,这个加热装置使用乙醇为燃料。相反,当车内温度过高时,作为车内高压电路中的一部分,电动空调压缩机开始工作并为车内提供最适宜的温度。

奥迪A3 e-tron
  奥迪A3 e-tron的动力源自一台转速可达到16,000转/分钟的永磁同步电动机,它可以提供60千瓦(82马力)的持续输出功率。看上去似乎并不是很提神,甚至你还会认为开着它只能老老实实的排在别人后走,至于超车,你几乎不会有这样的欲望。其实这个功率输出是在正常行驶状态下的数值,而当你快速将踏板踩至地板时,这台电动机便可释放瞬时最大功率100千瓦,峰值扭矩更是高达279牛•米,顷刻间,动力由单级变速器传递至A3 e-tron的前轮。
  说到驾驶,奥迪A3 e-tron纯电动车提供了三种不同的驾驶模式,分别为动态模式、自动模式和高效模式,并通过位于仪表盘中的驾驶员信息系统显示当前所选择的模式。在动态模式中,电动机尽最大可能提供最高的功率输出,空调系统此时也允许使用最大的电量工作,在这个状态下,无疑会使车辆的续航里程变短。在自动模式下,电动机以及空调系统这两大电力消耗部件的电量提供范围会相应缩小,在驾驶过程中可能不会达到驾驶者预期的畅快感受。而在高效模式下,则是以最大续航里程为目的,电动机功率被限制在50千瓦(68马力),而空调系统的电量使用也被控制在最小。在高效模式下,奥迪A3 e-tron的最高时速可以达到110公里/小时。此外,在“自动”和“高效”这两种模式下行驶时,只要驾驶者将油门踏板压缩至,动态模式就会占据主动,而待你的动作舒缓后,系统又会切换回你之前设定的驾驶模式。

奥迪A3 e-tron

奥迪A3 e-tron
  在奥迪A3 e-tron上也配备了能量回收系统,但有所不同的是,能量的回收程度可以根据驾驶者的意愿主动进行调节,在车辆制动以及车辆滑行时的能量回收程度共有四个等级,驾驶者可以通过方向盘后方的换挡拨片来在这之间进行选择。没错,就是你熟悉的换挡拨片,在未来人眼中,或者这才是它最终的归宿。

奥迪A3 e-tron
  在最低一级的能量回收设置中,在驾驶者松开油门踏板时车辆可相对自由地向前滑行,在这个过程中不会有丝毫顿挫感,主要以舒适为主,此时,能量回收的效率保持在最低的状态。而在最高级的能量回收设置中,用于驱动车轮的电动机转变为发电机,当驾驶者踩下刹车踏板时,用于驱动车轮的电动机会被旋转的车轮拖动,并逆向向锂离子电池充电,此时,制动力来自于制动卡钳和电动机。
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 楼主| 发表于 2012-6-22 12:21 | 只看该作者
奥迪e-tron  奥迪e-tron是一款高功率纯电动跑车,它的四个车轮分别由一台电动机独立驱动,难道这就是未来的quattro系统吗?

奥迪e-tron
  在未来人眼中,那一套齿轮组合固然精密,但在电动车上要想实现对四轮输出扭矩的控制就变得很简单,这四个车轮是各自为战,通过四个电机管理其行驶动态,它们可以进行所谓的扭矩引导、各个车轮的选择性减速,从而实现对扭矩的主动分配,并通过轻微的功率提升和制动干预精确地补偿转向不足和转向过度引发的车身姿态异常。这种方式看上去要比传统的quattro更为高效,而且一条程序代码真的是比那个捉摸不透的差速器结构要容易的多。
  与之前介绍的电动机不同,奥迪e-tron所使用的这四台电动机绝非善类,四台电动机能够提供230千瓦(313马力)的动力,如果你觉得这个数据并不耀眼,那4500牛•米的扭矩你觉得怎么样?你一定觉得我眼花了,或者在敲键盘时手抖了一下,但经我反复核对,这的确没有任何问题。这就意味着,奥迪e-tron会有着惊人的加速能力,官方提供的0~100公里/小时的加速时间为4.8秒,事到如今,对于奥迪e-tron来说,轮胎已经成了一个很大的制约因素。4500牛•米!真有点有钱没处花的意思。

奥迪e-tron
  奥迪R8 e-tron中所使用的锂离子电池由并联和串联的高能量密度电池组构成。这款重550千克的电池存储有 53千瓦时的能量,其中,42.4千瓦时是可用能量。在奥迪电动车的最终设计阶段的测试中,奥迪 e-tron可续航行驶大约250公里。
  从驾驶特性来看,奥迪e-tron可以被认定为中置四驱,考虑到前后桥之间的负荷分配比例,工程师将锂离子电池组和功率控制装置安装在了乘客舱的后方,也就是那台5.2升发动机在奥迪R8上的大致固定位置,这也让它拥有了中置四驱车的驾驶特性。

奥迪e-tron
  在充电方式上,奥迪R8 e-tron与其它纯电动车相差无几。如果你家里有充电桩,家庭用电就可以满足需求,而将一个完全放电的电池充满电需要6到8个小时,而所需时间稍短些(2.5小时)的充电方式则要依靠充电站提供的高压电流才能达。此外,为了让奥迪R8 e-tron跑的更远,能量回收系统在制动和减速时进行辅助充电,四个电动机能够回收相当大一部分能量。
  -- 奥迪R8 e-tron

奥迪e-tron

奥迪e-tron
  R8是奥迪旗下第一款超级跑车,在相继推出了4.2升、5.2升两款车型后,e-tron成了R8新的动力装置,奥迪R8 e-tron将于2012年底进行量产,届时,它将是来到现实世界中的第一款奥迪纯电动跑车。
  -- 奥迪 e-tron Spyder

奥迪e-tron
  编辑总结:
  几乎可以确定的是,未来是电动车的天下,那些顽固不化的内燃机终将被淘汰,所有汽车都会面临这场厄运,对,没有一辆车能幸免,听上去有些伤感,我们现在唯一能做的就是祈祷这一天可以来的再晚一些。
  从未来人的表述来看,这一天并不会在短时间内到来,新能源车在人机工程学方面的改动确实需要时间来适应,例如,动力装置的状态你无法像以前一样通过声音来判断,而被液晶显示屏替代后的仪表板也会换一种方式把那些必要的信息呈现给你,等等。相比于电池领域所遇到的问题,这些则显得太微不足道了,如何能让电池多存些电成了新能源汽车发展的关键,不过,你从上面那些车型也不难看出,为了避开电池的束缚,他们想尽了一切办法。除此之外,还有太多太多的问题需要解决,而每做的一次决定都有可能让未来出现新的转机。
  哦~对了,未来人还把内燃机的发展趋势透露给了我们,他说,内燃机依旧有很大的潜力可以挖掘,直喷技术就是很好的代表,他也很高兴看到人们越来越青睐增压发动机,但这并不意味着大排量V型发动机被完全取代,好在,闭缸变排量技术开始出现在更多的大排量发动机上。在随后的选题策划中,我们会着重考虑未来人的建议,相信过不了不久,你就会看到这篇文章了。
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