Вход

Абонамент

Благодаря, че избрахте да се абонирате за auto motor und sport. Изберете вида абонамент и въведете нужните данни, а ние ще се погрижим списанията да достигнат до Вас максимално бързо.

Избери годишен абонамент и вземи 10% отстъпка.

Абонамент

Благодаря, че избрахте да се абонирате за auto motor und sport. Изберете вида абонамент и въведете нужните данни, а ние ще се погрижим списанията да достигнат до Вас максимално бързо.

Избери годишен абонамент и вземи 10% отстъпка.

Абонамент

Благодаря, че избрахте да се абонирате за auto motor und sport. Изберете вида абонамент и въведете нужните данни, а ние ще се погрижим списанията да достигнат до Вас максимално бързо.

Избери годишен абонамент и вземи 10% отстъпка.

Абонамент

Благодаря, че избрахте да се абонирате за auto motor und sport. Изберете вида абонамент и въведете нужните данни, а ние ще се погрижим списанията да достигнат до Вас максимално бързо.

Избери годишен абонамент и вземи 10% отстъпка.

0 продукта | 0 лв.

Абонамент

Благодаря, че избрахте да се абонирате за auto motor und sport. Изберете вида абонамент и въведете нужните данни, а ние ще се погрижим списанията да достигнат до Вас максимално бързо.

Избери годишен абонамент и вземи 10% отстъпка.

auto motor und sport Bulgaria logo

Произход на видовете

26.10.2021 14:42

Три различни автомобила, три различни свята, но в дълбоката си същност много близки. Едно технологично сравнение на базираните на платформата MLB evo модели Audi SQ8 TDI, SQ8 TFSI и e-tron.

В този момент някъде в Южнокитайско море може би се разминават рудовоз, натъпкан със суровина, предназначена за рафинериите, обработващи материали за литиево-йонните клетки, и нефтен танкер, който идва от някоя рафинерия. Не, няма грешка – и в двата случая наистина става дума за „рафинерии“, първите от които се намират почти изцяло в Китай. И от тази гледна точка клишето за живеенето в интересни времена все пак има реални основания. Ако решим, можем да подчертаем същността на прехода и с някаква символика – например с факта, че точно преди 200 години, през 1821 г., физикът Ханс-Кристиан Оерстед забелязва отклонение на магнитната стрелка и по този начин дава началото на изучаването и използването на електромагнитните явления. 

Ако се върнем назад в автомобилната история, ще открием, че периоди като днешния – с толкова ярко автомобилно разнообразие и с присъствие на толкова много технологични решения в задвижването, са били сравнително редки. Когато през 1894 г. френският вестник „Льо Пти журнал“ организира първото автомобилно състезание, в него участват самоходни коли както с двигатели с вътрешно горене, така и с парни машини. В началото на ХХ век електрическият автомобил прави няколко опита да стане равностоен конкурент на бензиновите, но както технологичното ниво на акумулаторите, така и силата на петролната индустрия не позволяват това да се случи. 

Век след първата електрическа офанзива идва и втората – този път очевидно по-трайна и с обещания за бляскаво бъдеще. Ако прогнозите на специалистите се сбъднат – а това в голяма степен зависи от политическите решения, – към края на това десетилетие продажбите на автомобили, задвижвани от двигатели с вътрешно горене, ще са намалели значително. Анализите в подобен дългосрочен план обаче невинаги са адекватни, тъй като в хода на събитията се появяват огромен брой непредвидими фактори. През 2008 г. например, в пика на нефтените цени, редица публикации на анализатори сочеха цени на петрола, надвишаващи 300 долара за барел, още в първите години на второто десетилетие на века. Нищо подобно не се случи. Затова и гръмогласното оповестяване на края на двигателя с вътрешно горене не означава, че той ще настъпи толкова бързо, в толкова големи мащаби и по този начин. Каквото и да се случи, ние наистина имаме привилегията да живеем в интересно време – поне що се отнася до автомобилните технологии. 

Пътища много

Бензинов, дизелов, хибриден, електрически – вие избирате. Има една компания обаче, която може да послужи като ярък технологичен маркер на настоящето – и това е закодирано от години в нейния слоган за „преднина чрез техника“. Много производители могат да ви предложат, наред с конвенционалните, специално разработени върху нови платформи електрически автомобили. Други разчитат на общи платформи за модели с двигатели с вътрешно горене и електромобили. Концернът Volkswagen като цяло е носител на иновативни идеи, но в сърцевината му има една компания, която в момента наистина е израз на висш пилотаж в автомобилните технологии. Името й е Audi. С малки изключение автомобилите на VW са базирани на платформите MQB evo и MEB. Ако се вгледате в моделите на Audi, ще откриете много по-щедро разнообразие от платформени решения, по-голямата част от които са дело именно на инженерите на фирмата от Инголщат – от споменатите MQB evo и MEB, през MLB evo и създадената съвместно с Porsche J1 за Taycan и e-tron GT  до предстоящата за представяне като основа на различни електрически модели Premium Platform Electric, която ще поеме електромобилите от средния клас нагоре. 

Но да не избързваме – PPE все още очаква своя звезден час, а на този етап ролята на универсален носител се поема от MLB evo. Разбира се, Audi произвежда и автомобили, задвижвани с природен газ, меки и plug-in хибриди, и участва в проекти за разработване на серийни технологии за производство на метан чрез електролиза на вода и органичен синтез при излишъци на електроенергия от възобновяеми източници. Освен това разполага с цял отдел за развитие на водородните клетки, поемайки този сегмент от развойната работа във VW Group. Основание за този материал обаче стана възможността да шофираме в рамките на кратък период от време на Audi SQ8 TDI, SQ8 TFSI и e-tron, базирани на споменатата конструктивна система MLB evo. Тази мултиматериална модулна система в момента е основа на Cayenne, Audi A4, A5, A6, A7, A8, Q5, Q7, на Q8, e-tron, VW Touareg, Bentley Bentayga и Lamborghini Urus. Гъвкавостта й позволява интегриране на различни конвенционални и хибридни задвижвания, но за целта на електрическото задвижване инженерите за Audi са експлоатирали възможностите й до крайност, заменяйки целия контуриран релеф на долната част – там където е тунелът за карданния вал и изпускателната система – с конструкция с плоски греди, под които се разполага корпусът на акумулаторната батерия. Така MLB evo по същество се отличава от MQB, където батериите се разполагаха в различните налични контури. 

Дори A8, който още през 90-те години направи революция в областта на леките каросерийни решения с изцяло алуминиевата си конструкция, вече е базиран на MLB evo и благодарение на нейните възможности запазва конкурентни качества по отношение на теглото. Именно тази гъвкава платформа е в основата на конструкцията на моделите SQ8 TDI, SQ8 TFSI и e-tron, за които споменахме по-рано. 

Атестат за конструктивната здравина на MLB evo е фактът, че тя може да понесе теглото както на 700-килограмовата батерия на е-tron, така чудовищните V8 агрегати на SQ8 TDI и SQ8 TFSI, да се реализира както в удължена версия при A8 L, така и в голям SUV. Задвижването й може да включва трансмисия ZF 8HP с преобразувател или разработената от Audi DL501 S-Tronic, използвана от Porsche Macan например. Тя може и да помещава цялата система за двойно предаване на конвенционалните модели, но и два електромотора за e-tron, както и батерията и резервоарите за водород на h-tron. За целта MLB evo прецизно съчетава детайли от студено и топло формована стомана, алуминиеви отливки, профили и листове с минимални производствени допуски. 

TDI: Шедьовър на технологичното майсторство I 

Докато този материал види бял свят осемцилиндровият дизелов агрегат на SQ8 TDI вече стана част от историята – принесен в жертва на отношението към този вид машини през последните години. Сега той може да бъде придобит само с употребяван автомобил. За съжаление – защото въпреки бруталната си мощ този мотор всъщност не отделя повече емисии на въглероден двуокис от много от ползваните само в хибриден режим plug-in хибриди, а с помощта на две SCR системи и ефективен DPF филтър няма проблеми с емисиите на азотни окиси и твърди частици. Въпреки че не достига монументализма на „онзи“ V12 TDI, който също бе дело на Audi, тази машина създава усещане за огромна концентрация на маса и мощ в предната част на автомобила и с невъздържан тласък предава огромния си въртящ момент от 900 нютонметра (само със 100 Нм по-малко от V12 TDI), наличен още при 1250 об./мин. Субективното усещане за ускоряването на маса от 2,5 тона е много различно от това при по-малък автомобил, а за достигането на 100 км/ч са нужни едва 4,8 секунди. Принос за тази динамика имат цяла поредица от технологични фактори и част от помощта се дължи на електричеството – като начало, механичният компресор с електрически мотор EAV, който за 250 милисекунди достига 70 000 об./мин. След това щафетата се поема от специфичната система за каскадно пълнене, която не разпределя потока на отработили газове с помощта на клапи, а с отваряне само на единия или и двата изпускателни клапана и насочването му към малкия или големия турбокомпресор. Това решение позволява по-добра динамика на флуидите със скъсяване на пътя на газовете към разположените от вътрешната страна на цилиндровите редове турбокомпресори с променлива геометрия на Honeywell (Garrett GTD), намаляване на съпротивлението и съответно по-бърза реакция на мотора. Цялата конструктивна архитектура е насочена към по-скоростно достигане на максималното налягане от 2,4 бара. Двигателят с вътрешнофирмено наименование EA 898 е базиран на опита от шестцилиндровите EA 897 evo и evo2 агрегати и на предшественика му с 4,2-литров работен обем, който от своя страна беше доразвит вариант на предишния четирилитров мотор – всичките създадени от Audi. Колосалният въртящ момент от 900 Нм и мощността от 435 к.с. означават нито повече, нито по-малко от 200 бара максимално работно налягане в комбинация с впръскване с налягане 2500 бара.

TFSI: шедьовър на технологичното майсторство II 

Също максимален капацитет – но по отношение на въртящия момент – има най-високата версия на осемстепенната автоматична трансмисия 8 HP на ZF, която тук е подложена на истинско изпитание. Дори най-мощният вариант на четирилитровия осемцилиндров бензинов EA 825 с 650 к.с. прилага към нея „едва“ 850 Нм. В нашия случай става дума за версията му с 507 к.с. за SQ8 TFSI, който използва същата версия на 8HP (с предавателни съотношения от съответно 4,714; 3,143; 2,106; 1,667; 1,285; 1,000, 0,839, 0,667:1). При дизела обаче предавките се превключват с една идея повече тласък и по-забележима нотка на нервност. С по-високата си със 72 к.с. мощност бензиновият турбодвигател на SQ8 TFSI ускорява с повече мекота и създава усещане за по-малко припряност, но тази балансирана природа всъщност е привидна – най-вече по отношение на консумацията на гориво. Разликата при официалния среден разход е около 4,5 литра на 100 км, но тази стойност може значително да нарасне, когато автомобилът отиде отвъд тавана на мощността на дизеловия си събрат със същия работен обем. Дори да се абстрахираме от разликата в горивните процеси, създаващи силите в автомобила, чисто теоретично тези два модела трябва да са различни по същество. Тъй като мощността е правопропорционална на въртящия момент и оборотите на двигателя, то е съвсем логично дизелът да е по-мощен в диапазона от 1200 до около 3500 об./мин, отвъд които въртящият момент на TDI видимо започва да пада (максималната мощност е при 3750 об./мин). Над този праг предимството е на бензиновия мотор, който постига максималната си мощност при 5500 об./мин, но максималният въртящ момент от 770 Нм е наличен чак от 2000 об./мин – нещо нормално предвид спортната му природа. Всичко това означава и друга настройка на алгоритъма на превключване на предавките и по-дълго предавателно число за главното предаване при дизела (2,848:1 за TDI срещу 3,204:1 за TFSI), позволяващи му използването на високия въртящ момент в по-ниския оборотен диапазон. Същият комплекс от фактори обяснява и защо SQ8 TDI ускорява за 4,8 сек, а SQ8 TFSI за 4,1 секунди до 100 км/ч – поради по-късото главно предаване бензиновият мотор поддържа по-високи обороти при същата скорост, а това му позволява да отива в зоните, в които има по-висока мощност. 

И в реалния живот дизеловият автомобил простира работата си в по-тесни оборотни диапазони. Бензиновият агрегат обаче също търси комбинации от ефективност и динамика – и те са доста повече от добавената към TDI електрическа 48-волтова електрическа система. Тук неведнъж сме описвали бензиновите агрегати на компанията от Инголщат и в този контекст само ще споменем за петцилиндровия EA 855 (evo) и двете версии на шестцилиндровите EA 839 – „стандартна“ с обем 3,0 литра и един двуструен турбокомпресор и „спортна“ (за S и RS модели и някои модели на Porsche) с два турбокомпресора и 2,9 литра. Тези агрегати, както и двулитровият EA888, работят по цикъл на Милър и са едни от най-високотехнологичните машини с принудително запалване. Осемцилиндровият EA 825 има диапазон на мощност от 460 до 650 к.с. и по тази причина не e рядко явление в гамата на Audi и Porsche. Цилиндрите на алуминиевия блок на четирилитровия мотор са покрити с железен слой, нанесен с плазмено впръскване, в името на намаляването на триенето и износването. В режим на частично натоварване двигателят преминава към работа с четири цилиндъра. Припокриването на фазите на изпускателните и всмукателните клапани на 50 градуса помага за по-доброто очистване от газовете, а двата двуструйни турбокомпресора са разположени от вътрешната страна на цилиндровите редове и по този начин по-бързо достигат максимално си налягане от 1,5 бара. Принципно осемцилиндровите мотори използват всевъзможна последователност на запалване, но от Audi прибягват до редуването 1-3-7-2-6-5-4-8, чийто звук според тях подхожда най-добре на динамичните качества на мотора им. Разбира се, принос за акустиката имат и клапи в изпускателната система, но както и при дизеловия мотор, специални активни електрически опори създават противопоставящи се на вибрациите на мотора сили. Към това се добавят впръскване на горивото под високо налягане и контрол на детонациите. 

Е-tron: шедьовър на технологичното майсторство III 

Еднакви и при двата модела са системата за задвижване на четирите колела с механичен самоблокиращ планетарен диференциал и стандартното разпределение на въртящия момент в отношение 40:60. Като опция и двете машини могат да се поръчат с добре известния torque vectoring спортен диференциал, използващ механизми и съединители за предаване на различен въртящ момент към колелата на задния мост, въздушно окачване, адаптивни амортисьори, активни стабилизиращи щанги и завиване на задните колела – все похвати, нужни на един автомобил с висока каросерия в търсене на широкия разкрач между комфорт и динамика. 

Audi e-tron нито има нужда от цялата тази вакханалия от карданни валове, трансмисия и междуосев диференциал, нито има къде да ги разположи. Още по-малко са му нужни активни опори на двигателите. Ускорението му от 5,0 секунди до 100 км/ч е близко до това на SQ8 TDI, но разликата в субективното усещане показва, че пет секунди не са никак малко, за да могат процесите да се разгърнат по различен начин. E-tron ви блъсва с цялата сила на своя въртящ (системен) момент от 664 Нм още при потегляне и този тласък е много ярко изразен. Обявената системна мощност е 408 к.с. още по-впечатляваща е динамиката на e-tron S с неговите три мотора (два на задния мост и възможност за активен torque vectoring) с 503 к.с. и 973 Нм. При електрическите автомобили обаче обявяваните стойности често имат феноменален, но много относителен характер. Невинаги автомобилните производители добавят иначе необходимото уточнение, че тази мощност е налична само за известен брой секунди и зависи от множество фактори – зарядното състояние, респ. изходната мощност на батерията, външната температурата, респ. температурата на батерията, необходимостта от отопление, респ. дела на използваната за отоплението мощност. Освен това задвижващите e-tron асинхронни (индукционни) електромотори, които принципно са по-прости и с по-малка себестойност, започват видимо да загряват, когато от тях често се изисква висока мощност. Както и останалите електрически автомобили, e-tron създава ярко впечатление при ускорявания между светофарите в града, но за разлика от събратята SQ максималната му скорост е ограничена на 200 км/ч. Макар и висока за един електромобил, тя все пак не се съотнася с динамичните качества на задвижването и не е сравнима с възможностите на конвенционалните автомобили. Причината за това е във факта, че както при почти всички електрически автомобили, в стремежа към опростяване и олекотяване електромоторите на e-tron са свързани с колелата посредством едностепенна трансмисия. Това означава много високи обороти на въртене при висока скорост, в резултат от което ефективността на електрическите машини значително намалява, а разходът на енергия расте. За да измине 1200 км, дизеловият двигател се нуждае от зареждане с гориво в продължение на само минута и половина. Затова пък електрическият ще ви се отблагодари с нулеви локални емисии и много ниски експлоатационни разходи. Това обаче са добре известни неща, а целта на тази статия не е да съпоставя практическите аспекти на тези автомобили. А по-скоро да предложи едно технологично сравнение, породено от духа на времето. 

 

Текст: Георги Колев 

 

 

 

Коментари
comments powered by Disqus