Što je i kako funkcionira tehnologija blage hibridizacije MHEV plus koju Audi nudi u svojim novim modelima A5 i Q5?

Prije nekoliko godina Audi bio je jedan od proizvođača koji su najviše ulagali u tehnologiju blage hibridizacije MHEV. Marka s četiri prstena počela je nuditi tu tehnologiju još 2017., i u TDI i u TFSI motorima, gotovo u cijeloj svojoj gami modela s motorima s unutarnjim izgaranjem. Razvijena su čak dva MHEV sustava: jednostavniji za četverocilindrične motore, temeljen na tradicionalnom električnom sustavu od 12 volti, te drugi za šesterocilindrične i osmerocilindrične motore, u ovom slučaju s 48 volti.

Kako funkcionira konvencionalni MHEV sustav

U osnovi, ovaj sustav blage hibridizacije, koji su koristili i mnogi drugi proizvođači, a koji Audi i dalje koristi u mnogim modelima svoje aktualne game, funkcionira na sljedeći način. Startni alternator (BAS) spojen je remenom na radilicu motora. Taj alternator, koji je ujedno hlađen vodom, može dati dodatni moment kako bi pomogao motoru s unutarnjim izgaranjem – u slučaju modela Audi do otprilike 60 Nm kod sustava od 48 volti – ili vratiti energiju u fazama usporavanja i kočenja – do 12 kW – koja se pohranjuje u bateriju sustava.

Zahvaljujući MHEV-u, vozilo u određenim fazama može voziti u načinu jedrenja s isključenim motorom, što donosi uštedu goriva. Kod Audi s ovim sustavom prve generacije to traje najviše 40 sekundi kada vozač skine nogu s gasa pri brzini između 55 i 160 km/h. Sustav omogućuje da svi električni potrošači nastave raditi i kada je motor ugašen, jer koriste energiju pohranjenu u bateriji. Iz istog razloga još jedna prednost MHEV-a je da se start-stop može aktivirati i motor ugasiti prije nego se vozilo potpuno zaustavi. U tom slučaju Audi to radi već od otprilike 22 km/h.

BAS ne funkcionira samo kao alternator, nego se također brine za ponovno pokretanje motora nakon faze jedrenja ili zaustavljanja. To radi glatko, mnogo glatkije od konvencionalnog startera sa zupčanikom, koji ostaje, ali samo za početno pokretanje, kada je motorno ulje hladno i potreban je veći moment pokretanja. Osim toga, pri jakom ubrzavanju BAS dodatno pomaže motoru s unutarnjim izgaranjem, što poboljšava ugodu vožnje. Istina, kod konvencionalnog MHEV-a ovaj električni motor koji služi kao alternator nikada ne može sam pokretati kotače; to znači da se automobil nikada ne kreće u električnom načinu rada.

Kod Audi tehnologija MHEV radi jednako s 12 i s 48 volti, uz razliku da su faze jedrenja, izlazna snaga i ušteda goriva nešto manji kod sustava od 12 volti.

MHEV plus kod modela A5 i Q5 marke Audi: gotovo kao pravi hibrid

Sada je Audi razvio sustav MHEV i, za nove motore temeljene na tzv. Premium platformi za motore s unutarnjim izgaranjem, koji su za sada novi Audi A5 i Audi Q5, koristi takozvani MHEV Plus, koji donosi veći stupanj elektrifikacije, ali bez sustava visokog napona kakvi postoje kod konvencionalnih hibrida.

U praktičnom smislu, najvažnija razlika je u tome što MHEV plus omogućuje da mali električni motor sam pokreće vozilo u vrlo specifičnim situacijama i vrlo kratko, primjerice pri manevriranju malim brzinama – parkiranju – ili kako bi održao brzinu vozila kada se približavamo raskrižju ili kružnom toku dok ne dođe trenutak za kočenje, što pomaže smanjiti potrošnju. Osim toga, postoje i druge prednosti: dodatni moment koji daje MHEV plus veći je i dostupan ranije, što poboljšava ubrzanje i preuzimanje. A sposobnost vraćanja energije pri kočenju također je veća. Moglo bi se reći da je to “gotovo” kao pravi hibrid. Ili barem kao oni prvi hibridi Toyota, ali sa sustavom mnogo manje složenim i sofisticiranim.

U usporedbi s jednostavnijim sustavom MHEV, MHEV plus u većoj mjeri povećava performanse i agilnost te više smanjuje potrošnju i emisije. Ponavljam, nije riječ o hibridu u pravom smislu, koji su sofisticiraniji i tehnički složeniji; ali je sve više proizvođača koristi kao vrlo valjano rješenje. Zapravo, ono što je za Audi sada novost, već se dugo koristi kod drugih marki, pa čak i kod popularnih modela. Tako je slučaj sa Stellantisom, koji je razvio vrlo sličnu tehnologiju i nudi je u modelu Opel Corsa, koji marka, usput rečeno, bez ustezanja prodaje pod oznakom Hybrid, iako to zapravo nije.

Audi najavljuje uštede do 0,4 l/100 km za A5 s motorom 2.0 TDI od 150 kW, te do 0,7 l/100 km za 3.0 TFSI. To su brojke vrlo slične onima koje se postižu – uvijek prema službenim podacima – jednostavnijim MHEV sustavima, iako je istina da je novi A5 veći, opremljeniji i stoga teži automobil.

Kako funkcionira MHEV plus: snažan dodatni generator

Kako funkcionira MHEV plus? Dodavanjem dodatnog električnog motora uz remenom pogonjeni startni alternator (BAS), koji Audi naziva PTG, a koji integrira energetsku elektroniku i ugrađuje se izravno na izlaz pogonske osovine. U ovom slučaju PTG može dati do 18 kW (24 CV) snage, razvija maksimalni moment od 230 Nm te ima sposobnost regeneracije energije tijekom kočenja s snagom do 25 kW.

PTG teži oko 21 kg, ima tekućinsko hlađenje i pri brzinama iznad 140 km/h odvaja se od pogonskog sklopa pomoću spojke. Kod modela A5 i Q5 marke Audi novi integrirani sustav upravljanja kočnicama omogućuje kombiniranje regenerativnog kočenja i hidrauličnih kočnica tako da se regenerativno kočenje maksimalno iskoristi, bez primjetnih promjena za vozača pri prijelazu s jednog na drugo. Dodatna prednost je da MHEV plus omogućuje kontinuirani rad klime čak i kada je motor s unutarnjim izgaranjem ugašen, jer izravno napaja električni kompresor klimatizacije.

Ovdje remenom pogonjeni alternator BAS također pokreće motor i opskrbljuje energijom bateriju, koja nije litij-ionska nego tipa LFP, i ima kapacitet od 1,7 kWh. Sofisticirani upravljački softver procjenjuje rad vozila kako bi odredio način na koji će motor s unutarnjim izgaranjem, PTG i BAS međusobno djelovati, uvijek s glavnim ciljem postizanja što manje potrošnje. Među parametrima koji se uzimaju u obzir su položaj pedale gasa ili odabrani način rada mjenjača, pri čemu se u svakom slučaju mijenja brzina pri kojoj se PTG odvaja, kao i ciljano stanje napunjenosti (SoC) baterije od 48 volti.

Treba imati na umu da Audi ne koristi sustav MHEV plus u svim motorima u gamama A5 i Q5. Primjerice, kod A5 ga imaju TDI motori od 150 kW i V6 TFSI kod S5, ali ne 2.0 TFSI, koji pak ima ovu hibridizaciju u gami Q5.

Audi tehnologija MHEV plus – galerija slika