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La meraviglia si fa auto

Per lo sviluppo tecnico dei veicoli elettrici, gli ingegneri Audi puntano a creare un’esperienza di guida innovativa ed entusiasmante.

12.05.2021 Testo: Bernd Zerelles − Foto: Dirk Bruniecki Tempo di lettura: 5 min

Primo piano dell'alloggiamento dello statore di un motore elettrico.
L'alloggiamento dello statore di un motore elettrico con condotti di raffreddamento integrati.

Kay Friedmann è soddisfatto. Scende con il sorriso da un veicolo di prova: "Wow, è esattamente come dovrebbe essere un'Audi. Questo è il nostro DNA. Ogni Audi deve poter fornire questa esperienza di guida inconfondibile: potente, equilibrata, sicura, controllata, connessa, semplice e precisa. E questo anche o soprattutto in un veicolo elettrico". Kay Friedmann è capoprogetto dei sistemi tecnici di trazione per tre piattaforme di veicoli elettrici e lavora in uno speciale dipartimento di Audi. Un dipartimento che, per la prima volta, riunisce insieme le divisioni di sviluppo del telaio, del motore, del cambio e dell'accumulo di energia in Audi. Infatti, l'evoluzione dello sviluppo dei veicoli, che va di pari passo con il passaggio alla mobilità elettrica, ha una priorità in Audi: l'esperienza del cliente e la sua soddisfazione.

Nuove strutture di sviluppo

Mentre in passato i singoli componenti dei veicoli termici come il motore, il telaio o i freni venivano sviluppati separatamente per ottenere le massime prestazioni e poi uniti tra loro nella costruzione di uno specifico modello, in un veicolo elettrico ci sono molte più interdipendenze tra i sistemi, che devono essere prese in considerazione in fase di sviluppo.

 

Riguardo questo aspetto, Kay Friedmann afferma: "Non sviluppiamo componenti, ma direttamente le caratteristiche ottimali del veicolo. Infatti, in un veicolo elettrico, i singoli sistemi interagiscono molto di più tra loro".

Non sviluppiamo componenti, ma direttamente le caratteristiche ottimali del veicolo.

Kay Friedmann

L'esperienza conta

Nel caso di un veicolo termico, i clienti optano per una particolare tipologia di motore, un motore TFSI a 4 cilindri o anche un motore V6. Nel caso di un veicolo elettrico, invece, pochissimi clienti considerano come criterio decisivo di selezione se la trazione avviene tramite un motore asincrono o un motore elettrico ad eccitazione permanente. Ciò che è davvero decisivo è la performance complessiva del gruppo propulsore. Friedmann: "Non servirebbe a nulla costruire un motore elettrico ad alte prestazioni se la batteria ad alta tensione non riesce a trasmettere questa potenza al veicolo".

 

O un altro esempio: l'interazione tra l'impianto frenante classico e le prestazioni di recupero dei motori elettrici determina congiuntamente il comportamento di decelerazione del veicolo. Le eccezionali prestazioni di decelerazione e una caratteristica speciale del comportamento di spinta vanno di pari passo.

 

Inoltre, i sistemi di trazione su due assi (motore elettrico sia sull'asse anteriore che posteriore), molto comuni nella gamma dalle prestazioni più alte, offrono nuove possibilità di influenzare la dinamica, permettendo così agli sviluppatori di telai di avere maggiore libertà nella creazione di un’esperienza di guida ottimale.

 

Questi nuovi aspetti richiedono un approccio olistico allo sviluppo. A tal fine, Audi ha già raggruppato in passato le divisioni della fornitura, dell'accumulo e dell'erogazione di energia in un'unica unità organizzativa. In futuro, questo approccio verrà ampliato combinando lo sviluppo del sistema di trazione e del telaio in una singola unità di sviluppo. I sistemi di trazione, di sterzata e di frenata verranno così controllati in modo intelligente in rete.

Un motore asincrono cablato su un banco di prova.
Un motore asincrono sul banco di prova del sistema di trazione. Qui viene testato il motore elettrico con elettronica di potenza e cambio. Kay Friedmann: "Come accelera il veicolo all'uscita di un tratto urbano? Sul banco di prova, possiamo regolare con precisione queste caratteristiche".

Quali sensazioni offre?

I team interdisciplinari progettano le caratteristiche del veicolo dalle esigenze del cliente, in base alle quali vengono definiti i requisiti di sviluppo. A tale scopo, è importante mostrare in modo chiaro la direzione da intraprendere agli ingegneri dei dipartimenti di sviluppo e specificare i requisiti sulla base di casi d'uso individuali e criteri specifici.

 

Al centro di tutto c'è sempre questa domanda: quali sensazioni prova il cliente alla guida del veicolo? Kay Friedmann: "Non conta più solo il valore dichiarato, ad esempio che un veicolo sia in grado di accelerare da 0 a 100 km/h in cinque secondi. Altrettanto importanti sono le sensazioni del cliente alla guida. Quindi: qual è il gradiente di accelerazione? È lineare, concavo o convesso, tale da essere spinti contro il sedile in fase di accelerazione?".

 

La mobilità elettrica offre agli ingegneri numerose nuove opportunità. Ciò che prima richiedeva un complesso lavoro di sviluppo meccanico ora può essere impostato con precisione utilizzando i regolatori elettrici. Si potrebbe fare questa comparazione: l'iniezione precisa di carburante nella camera di combustione di un motore termico equivale, in questo caso, al controllo preciso delle fasi nell'elettronica di potenza di un motore elettrico.

Diversi caratteri con un semplice pulsante

Come viene determinata la quantità di energia fornita al motore in ciascun momento e, di conseguenza, quali sono le sensazioni alla guida di un veicolo elettrico? Un altro ingegnere Audi si occupa di questo aspetto: Roberth Eichner, responsabile della progettazione di concept car di prova e della progettazione di funzioni. Nel suo team, vengono testate e sperimentate per la prima volta varie funzioni del sistema di trazione. Più precisamente, test ed esperimenti vengono eseguiti sul modello di concept car di cui è responsabile, che prende il nome di Brutus. 

 

Brutus è un vecchio prototipo di Audi e-tron dotato di un'ampia varietà di applicazioni funzionali e tecnologie di misurazione, attraverso le quali è possibile impostare una vasta gamma di funzionalità con la semplice pressione di un pulsante per condurre prove ed esperimenti concreti. Roberth Eichner: "Questo è il fascino della mobilità elettrica: in questa concept car possono essere attivate diverse funzioni, consentendoci di testare Brutus con un alto numero di variabili". 

Progettiamo una mobilità elettrica capace di regalare emozioni.

Roberth Eichner

Ad esempio, gli sviluppatori possono testare una grande varietà di caratteristiche di accelerazione, che vengono simulate in precedenza al computer. I dirigenti possono vedere nel concreto le prestazioni di un concetto che esiste solo sulla carta. Inoltre, il team di Roberth Eichner può testare le proprie idee nate in piena libertà in una prima fase di sviluppo.

 

Eichner apre nuovi scenari: "La guida elettrica entusiasma molti dei nostri clienti, sono impressionati dall'esperienza di guida. Ma l'esperienza premium che Audi vuole offrire va anche oltre...". Ad esempio, gli sviluppatori tecnici stanno lavorando costantemente ad ulteriori versioni dei veicoli elettrici Audi, capaci di offrire a chi le guida un’esperienza sempre più emozionante. In altre parole, in grado di creare un effetto wow.

Vista posteriore della concept car Brutus con il portellone posteriore  e le porte laterali aperte per mostrare l'elettronica nel bagagliaio e i pannelli interni rimossi.
Audi Q4 e-tron in ricarica presso una colonnina in un parcheggio multipiano. Un uomo cammina verso di essa ridendo, con la skyline di una grande città sullo sfondo.

Audi Q4 e-tron. L’evoluzione diventa emozione.

La sensazione di guida in un veicolo elettrico Audi è frutto di un lavoro di precisione. Approfondite la dinamica e le prestazioni di Audi Q4 e-tron.

Scopri di più

Audi Q4 e-tron: Consumo energetico combinato*: 18,2–15,8 kWh/100km (NEDC); 21,3–17,0 kWh/100km (WLTP)Emissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 0 g/km

Le specifiche indicate sono valide solo in Germania e non sono valide in altri Paesi.

Audi Q4 e-tron: Consumo energetico combinato*: 18,2–15,8 kWh/100km (NEDC); 21,3–17,0 kWh/100km (WLTP)Emissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 0 g/km

Le specifiche indicate sono valide solo in Germania e non sono valide in altri Paesi.

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