Il meglio di due mondi: la Audi A6 hybrid

 

La potenza di un V6 e i consumi di un quattro cilindri: la Audi A6 hybrid, che arriverà sul mercato nel 2012, concentra il meglio di due mondi. Il suo motore a benzina, un 2.0 TFSI, e il motore elettrico sviluppano un picco di potenza di 245 CV (180 kW) e una coppia di 480 Nm. Nonostante l’elevata potenza, il consumo medio nel ciclo standard è inferiore ai 6,4 litri per 100 km. Fino alla velocità di 100 km/h la berlina può utilizzare la sola trazione elettrica e può circolare per circa tre chilometri, a 60 km/h, a emissioni zero.

 

Le prestazioni

Il propulsore 2.0 TFSI e il motore elettrico della Audi A6 hybrid, che sono montati in immediata successione l’uno rispetto all’altro, costituiscono un sistema ibrido parallelo. Insieme, i due motori sviluppano per un determinato periodo di picco una potenza di 245 CV (180 kW) e una coppia di 480 Nm. La berlina accelera da 0 a 100 km/h in 7,3 secondi e raggiunge la velocità massima di 238 km/h. Nel ciclo standard europeo, la A6 hybrid consuma meno di 6,4 litri ogni 100 km, con emissioni di CO₂ inferiori a 146 g/km. Il capiente serbatoio da 73 litri le conferisce un’ampia autonomia (i dati relativi alle prestazioni e ai consumi sono provvisori).

I motori

Il motore 2.0 TFSI della Audi A6 hybrid ha una cilindrata di 1.984 cm³, sviluppa 211 CV (155 kW) ed eroga una coppia massima di 350 Nm fra 1.500 e 4.200 giri. In tipico stile Audi, questo quattro cilindri combina tre importanti tecnologie a favore dell’efficienza: il sistema FSI di iniezione diretta della benzina, la sovralimentazione Turbo e l’Audi valvelift system (AVS). Il sistema AVS aumenta il rendimento, la coppia e l’efficienza regolando l’alzata delle valvole di scarico su due livelli, a seconda del carico e del numero di giri.

 

Per l’impiego sulla Audi A6 hybrid, il motore 2.0 TFSI è stato modificato sotto vari punti di vista. Il gruppo ausiliario costituito dall’alternatore è stato eliminato, i cuscinetti dell’albero motore e la taratura del turbocompressore sono stati adattati alle nuove esigenze. Un impianto secondario di immissione d’aria, ubicato nella testata, garantisce una depurazione dei gas di scarico particolarmente rapida. La centralina del motore integra il cosiddetto “hybrid manager”, un sistema interamente sviluppato dalla Audi che consente un passaggio morbido ed efficiente fra le due modalità di trazione.

Alla trasmissione provvede un tiptronic a otto rapporti radicalmente modificato e senza convertitore di coppia. Il suo posto è stato preso da un motorino elettrico a disco combinato con una frizione a lamelle a bagno d’olio che collega e scollega il motore elettrico dal propulsore TFSI. Controllata da un sistema di gestione intelligente, la frizione agisce con la massima precisione, scioltezza e rapidità in qualsiasi situazione.

Confortevole e rapido nella commutazione dei rapporti (questi ultimi relativamente lunghi), il cambio ibrido, che trasmette la coppia del motore alle ruote anteriori, contribuisce in misura elevata all’efficienza della Audi A6 hybrid. Quando il 2.0 TFSI non è in funzione, la pressione dell’olio nell’impianto idraulico è mantenuta costante da una pompa elettrica, che assicura l’operatività della funzione Start&Stop comfort.

 

L’elettronica di potenza e il motore elettrico

L’elettronica di potenza, il cosiddetto inverter a pulsazioni, funge da regolatore fra la batteria, che eroga corrente continua, e il motore elettrico, che funziona con corrente alternata. È raffreddata ad acqua mediante un proprio circuito a bassa temperatura e si caratterizza per il peso e il volume particolarmente ridotti. Nell’elettronica di potenza è integrato un convertitore DC/DC che collega i dispositivi elettrici della rete di bordo da 12 volt alla rete ad alta tensione per consentirne l’alimentazione.

 Il motore elettrico è del tipo sincrono a eccitazione permanente. Funge da motorino di avviamento e, in fase di cut off e di rilascio dell’acceleratore, anche da alternatore. Sviluppa una potenza di picco di 54 CV (40 kW) e una coppia massima di 210 Nm. Il motore elettrico è incluso nel circuito di raffreddamento del motore TFSI.

La batteria

L’accumulo di energia per il motore elettrico della Audi A6 hybrid è espletato da una batteria agli ioni di litio dal peso di soli 36,7 kg. La compatta batteria, dal volume di appena 26 litri, è posizionata sotto il vano bagagli, in una zona protetta in caso di collisioni, ma lascia comunque spazio ad un volume di carico di ben 375 litri, che può essere ampliato fino a 850 litri grazie agli schienali dei sedili posteriori abbattibili di serie. La batteria è composta da 72 celle. Ha una tensione di 266 Volt, un valore energetico nominale di 1,3 kWh e una potenza di 40 kW.

La batteria agli ioni di litio viene raffreddata ad aria in due modi differenti a seconda delle esigenze. Quando la sollecitazione termica è bassa, la batteria utilizza l’aria temperata convogliata da una ventola ubicata nell’abitacolo. Quando la temperatura sale oltre un determinato valore, si attiva un circuito di raffreddamento proprio. Quest’ultimo è collegato al climatizzatore automatico della Audi A6 hybrid e utilizza un evaporatore separato. Grazie a questo efficiente sistema di raffreddamento attivo, la berlina è in grado di percorrere tragitti relativamente lunghi a trazione puramente elettrica.

 

Le modalità di funzionamento

Il conducente può scegliere il tipo di alimentazione della Audi A6 hybrid: sia mediante un tasto sulla consolle centrale, sia mediante la leva selettrice automatica, è possibile selezionare uno dei tre programmi disponibili. La mappatura EV dà la precedenza alla trazione elettrica, il programma D utilizza entrambi i propulsori mirando a ottimizzare i consumi, mentre la modalità S e la selezione manuale dei rapporti (tiptronic) sono concepite per uno stile di guida sportivo. La berlina ibrida ha cinque diverse modalità di funzionamento: può utilizzare il solo motore a combustione, il solo motore elettrico oppure viaggiare in modalità ibrida; può inoltre recuperare energia e ricorrere alla funzione boost.

Quando la vettura è ferma, entrambe le fonti di trazione sono disattivate. Con questa cosiddetta funzione Start&Stop comfort il climatizzatore automatico resta attivo in virtù del motorino elettrico che permette al compressore di operare. Non appena il conducente rilascia il freno, la A6 hybrid riparte. Con la trazione esclusivamente elettrica, la vettura può raggiungere una velocità massima di

100 km/h senza produrre emissioni. A una velocità costante di 60 km/h può percorrere circa 3 km, abbastanza per attraversare molti centri storici e zone residenziali di medie dimensioni.

Quando la pressione sull’acceleratore supera una certa soglia, la forza motrice viene erogata dal motore a combustione. Ai bassi regimi il motore viene temporaneamente sollecitato più di quanto non sia necessario: il punto di carico si sposta più in alto e il rendimento migliora. La coppia in eccesso giova al motore elettrico che, fungendo da alternatore, la sfrutta per rifornire di energia la batteria e alimentare i dispositivi elettrici.

Quando l’acceleratore viene premuto a fondo, subentra la funzione boost: il motore elettrico interviene a supporto del TFSI. Se si accelera al massimo in modalità S, per un certo periodo viene messa a disposizione tutta la potenza del sistema. La propulsione ibrida presenta pertanto la capacità di ripresa di un potente motore aspirato, ma con un’efficienza energetica di ben altra portata.

Quando il conducente rilascia il pedale dell’acceleratore, il motore elettrico torna a funzionare come alternatore. Il TFSI in questo caso è disaccoppiato nella maggior parte delle situazioni dalla trasmissione per non generare perdite da slittamento. La corrente che il motore elettrico recupera in fase di cut off e di frenata viene immagazzinata temporaneamente nella batteria agli ioni di litio.

Quando il conducente frena solo leggermente, la decelerazione è effettuata unicamente dal motore elettrico; quando le frenate sono più energiche, invece, interviene parallelamente anche l’impianto frenante idraulico. Il servofreno viene alimentato anche da una pompa del vuoto elettrica. Una complessa strategia d’intervento modula il processo di frenata adattandolo alle particolari esigenze dettate dalla trazione elettrica e dalla funzione di recupero di energia. Come per tutta la famiglia A6, il servosterzo è un aggregato elettromeccanico.

 

I comandi

Con la Audi A6 hybrid viene introdotto nella strumentazione di bordo un sistema di visualizzazione nuovo, che rende meglio rilevabili i singoli stati di funzionamento della trazione ibrida. Sul quadro strumenti, al posto del contagiri, è collocato il cosiddetto “powermeter”, il cui ago indica la potenza complessiva del sistema in una scala in percentuale che va da 0 a 100. Una seconda scala suddivisa in segmenti colorati verdi e arancioni ha il compito di indicare con quale tipo di propulsione sta procedendo la berlina.

Vengono visualizzate le seguenti modalità: disposizione alla marcia, funzione di recupero, trazione elettrica, boost e quadro spento. Il livello di carica della batteria agli ioni di litio appare visualizzato su uno strumento aggiuntivo.

Inoltre l’indicazione del flusso di energia dà al conducente un quadro generale della modalità di funzionamento della trazione ibrida e dei componenti coinvolti. Questa indicazione può essere visualizzata dal sistema d’informazione per il conducente e dal display del sistema di navigazione MMI plus. Lo schermo dell’MMI propone, inoltre, una statistica differenziata del consumo e del recupero, in una rappresentazione con diagrammi a barre di facile comprensione, che si aggiorna ogni cinque minuti.

Gli esterni

La Audi A6 hybrid è ben riconoscibile per via di una serie di dettagli estetici della carrozzeria. Sul portellone posteriore, sui parafanghi e sui listelli di accesso è applicata la scritta “hybrid”. Come verniciatura esclusiva è disponibile la tonalità argento artico. I cerchi fucinati da 17” si presentano nello speciale design hybrid a dieci razze che ricordano le pale di una turbina. Gli pneumatici sono in misura 225/55 R17. Come optional sono disponibili cerchi da 18” con verniciatura bicolore nella misura 245/45 R18 con lo stesso design caratteristico delle vetture ibride.

La Audi A6 hybrid è stata sviluppata sulla base della già nota A6 berlina, sfruttando le stesse tecnologie per la realizzazione di strutture leggere. Con un peso di 1.770 chilogrammi sarà la ibrida più leggera del suo segmento di mercato.