Jednostka APP350 opracowana przez Grupę Volkswagen odpowiada za napęd tylnej osi Audi A2 e-tron. W nowym elektrycznym modelu kompaktowym montowany jest udoskonalony układ napędowy. Owe udoskonalenia dotyczą przede wszystkim elektroniki mocy, silnika elektrycznego oraz przekładni. Jaki wyglądają szczegóły napędu w najbardziej efektywnym modelu Audi?
Producent podkreśla, że modernizacje elektrycznego napędu są znaczące, bo dotyczą elektroniki mocy, silnika elektrycznego i przekładni. W efekcie kierowcy mogą korzystać z niskiego zużycia energii, dużego zasięgu i wysokiego komfortu akustycznego. Jak to możliwe? Półprzewodniki z węglika krzemu zastosowane w elektronice mocy minimalizują straty przełączania. A udoskonalony układ sterowania ogranicza częstotliwość przełączania, szczególnie przy częściowym obciążeniu.
Za napęd tylnej osi Audi A2 e-tron odpowiada silnik synchroniczny z magnesami trwałymi, umieszczony równolegle do osi pojazdu i pracujący w układzie o napięciu 400 V. Jednostka APP350 z Grupy Volkswagen generuje maksymalny moment obrotowy wynoszący 350 Nm. Została ona specjalnie zoptymalizowana pod kątem modułowej platformy elektrycznej MEB, aby jednocześnie zapewnić wyższą efektywność, większy zasięg i lepszy komfort jazdy. Udoskonalenia dotyczą przede wszystkim elektroniki mocy, silnika elektrycznego oraz przekładni.
Falownik impulsowy przekształca prąd stały (DC) z akumulatora wysokonapięciowego w prąd przemienny (AC), niezbędny do pracy silnika elektrycznego. Na podstawie danych z odpowiednich czujników precyzyjnie steruje przepływem energii, dostosowując go do aktualnego zapotrzebowania. Istotny wpływ na sprawność całego układu napędowego mają zastosowane półprzewodniki mocy.
Nowa funkcja oprogramowania wykorzystuje możliwość szybszego przełączania tranzystorów SiC MOSFET, dodatkowo ograniczając zużycie energii. Dzięki adaptacyjnej strategii pracy częstotliwość przełączania można dostosowywać do aktualnego punktu pracy układu napędowego. Niższa częstotliwość oznacza mniejsze straty energii. Nowe rozwiązanie pozwala w szczególności wykorzystać ten potencjał w typowych warunkach eksploatacji napędu elektrycznego – podczas jazdy w mieście i na drogach pozamiejskich, przy umiarkowanych prędkościach i obciążeniu. Dzięki efektywniejszemu wykorzystaniu energii elektronika mocy może również dostarczać pełną moc do układu napędowego Audi A2 e-tron nawet przy niskim poziomie naładowania akumulatora.
Falownik impulsowy wyposażono także w dodatkową funkcję zwiększającą komfort akustyczny we wnętrzu pojazdu. Polega ona na selektywnym nakładaniu składowych harmonicznych wysokiej częstotliwości na prąd zasilający silnik. Pozwala to kompensować niepożądane dźwięki w zależności od aktualnego punktu pracy układu napędowego.
Silnik elektryczny
Silnik synchroniczny z magnesami trwałymi APP350 zastosowany w Audi A2 e-tron stanowi kolejny etap rozwoju jednostek napędowych wykorzystywanych na modułowej platformie elektrycznej MEB. Zapewnia wyższą sprawność bez kompromisów w zakresie momentu obrotowego i rozwijanej mocy. Zmiany konstrukcyjne wirnika i stojana obejmują grubość blach, rozmieszczenie segmentów wirnika oraz sposób połączenia uzwojeń stojana.
W porównaniu z poprzednią jednostką napędową APP310 stosowaną na platformie MEB grubość blach wirnika zmniejszono o ponad 30 proc. Rozwiązanie to ogranicza straty w żelazie, które powstają wskutek wielokrotnego przemagnesowywania materiału pod wpływem zmieniającego się pola magnetycznego.
Aby poprawić komfort akustyczny układu napędowego, segmenty wirnika silnika elektrycznego nie są już rozmieszczone liniowo, lecz w układzie przesuniętym względem siebie. Dzięki temu wymuszenia nie pokrywają się geometrycznie z pierwszą postacią drgań skrętnych wirnika. Pozwala to uniknąć drgań pierwszego rzędu i niemal całkowicie wyeliminować dominujące składowe tonalne hałasu, szczególnie podczas ruszania z miejsca. Dla kierowcy i pasażerów oznacza to cichsze wnętrze pojazdu.
Zmiana sposobu połączenia uzwojeń stojana z gwiazdy na trójkąt, wraz ze zmniejszeniem liczby gałęzi równoległych, zwiększa sprawność silnika elektrycznego. Korzyści są szczególnie widoczne w warunkach eksploatacji najistotniejszych z perspektywy użytkowników, takich jak codzienna jazda z częściowym obciążeniem w ruchu miejskim i na drogach pozamiejskich.
Przekładnia
Kompaktowa i lekka przekładnia Audi A2 e-tron również przyczynia się do zwiększenia efektywności dzięki zastosowaniu udoskonalonych rozwiązań technicznych. W zależności od wersji mocy napęd APP350 w Audi A2 wykorzystuje dwa przełożenia: i = 10,21 w wariantach o mocy 125 kW i 140 kW oraz i = 11,53 w wersji o mocy 170 kW. Przełożenie dobrane do każdej odmiany silnika pozwala utrzymywać jego prędkość obrotową w najbardziej efektywnych obszarach charakterystyki pracy, co dodatkowo ogranicza zużycie energii podczas codziennej jazdy.
Komentarze (0)