Patent Audi EREV: jak silnik drugiej osi staje się też generatorem

© A. Krivonosov

Jeden silnik elektryczny zamiast dwóch osobnych zespołów – na tym opiera się nowy schemat opatentowany przez Audi. W typowym szeregowym EREV silnik spalinowy napędza osobny generator, a koła obracają silniki trakcyjne. Audi proponuje przekazać rolę generatora silnikowi drugiej osi i za pomocą sterowanych sprzęgieł zmieniać jego przeznaczenie w trakcie jazdy.

Przy naładowanej baterii silnik główny i dodatkowy mogą napędzać różne osie, tworząc napęd na cztery koła. Gdy energii zaczyna brakować, uruchamia się silnik spalinowy i poprzez sprzęgło zaczyna obracać drugi silnik elektryczny, działający już jako generator. Najbardziej nietypowy tryb otwiera trzecią drogę: silnik benzynowy może przez ten sam silnik elektryczny i przekładnię przekazywać moment obrotowy bezpośrednio na koła.

Formalnie taką konstrukcję trudno już nazwać czystym EREV. W klasycznym szeregowym elektryku z zasięgowym range extenderem silnik spalinowy jest mechanicznie odłączony od kół napędowych. Audi otrzymuje tu hybrydę wielotrybową: samochód może być elektrykiem, hybrydą szeregową albo wykorzystywać silnik bezpośrednio do napędu – zależnie od warunków.

Korzyść inżynierska jest jasna – osobny silnik-generator staje się zbędny. Wraz z nim można usunąć powiązaną elektronikę mocy, obniżając koszt i masę części elektrycznej. Drugą stroną medalu są dodatkowe sprzęgła i bardziej złożona logika sterowania. Pojawia się też specyficzne dla Audi pytanie: jeśli silnik drugiej osi jest w danym momencie zajęty wytwarzaniem energii, zapewnienie zwykłego działania napędu quattro może okazać się trudniejsze.

Dla marki sam pomysł łączenia mechanicznej złożoności z elektryfikacją nie jest już wyjątkiem. W maju mowa była o innym patencie Audi, w którym inżynierowie zaproponowali nakładające się sprzęgła w skrzyni S tronic dla niemal bezszwowej zmiany biegów. To inna technologia, ale podobne podejście: zamiast upraszczać przekładnię, Audi każe jej wykonywać coraz więcej zadań.

Seryjne hybrydy marki są na razie zbudowane bardziej konwencjonalnie. Audi A5 Avant TFSI e-hybrid quattro łączy na przykład silnik benzynowy z częścią elektryczną w klasycznej architekturze PHEV i w japońskiej specyfikacji może przejechać do 108 km na samym prądzie. Nowy opatentowany pomysł wyróżnia się właśnie próbą ograniczenia liczby maszyn elektrycznych bez rezygnacji z mechanicznego połączenia silnika spalinowego z kołami.

Na razie to tylko chroniony koncept techniczny. Patent nie potwierdza ani przyszłego modelu seryjnego, ani terminów wdrożenia, a oszczędność na jednym silniku elektrycznym ma sens tylko wtedy, gdy sprzęgła, sterowanie i obsługa wielotrybowej przekładni nie pochłoną uzyskanej korzyści.