Με τη φράση «Οδεύουμε προς την ηλεκτροκίνηση προσαρμοσμένη στις ανάγκες των πελατών» ο Geoffrey Bouquot, Μέλος του Διοικητικού Συμβουλίου της Audi για την τεχνολογία MHEV plus έκανε «ζουμ» στο στόχο που έχει η γερμανική αυτοκινητοβιομηχανία.
Με την γκάμα των νέων A5 και Q5 που βασίζονται στην Premium Platform Combustion (PPC), η Audi παρουσίασε τους πρώτους της κινητήρες εσωτερικής καύσης με τη νέα τεχνολογία MHEV plus. Με τη μοναδική αλληλεπίδραση μεταξύ της γεννήτριας του συστήματος μετάδοσης κίνησης (PTG), της μίζας με εναλλάκτη ιμάντα (BAS) και μιας μπαταρίας φωσφορικού σιδήρου λιθίου, το ήπιο υβριδικό σύστημα 48 Volt υποστηρίζει τον κινητήρα εσωτερικής καύσης, μειώνει τις εκπομπές άνθρακα και ταυτόχρονα αυξάνει την απόδοση και την ευελιξία.
Η γεννήτρια μετάδοσης κίνησης PTG, η οποία μπορεί να συνδεθεί πλήρως ή να αποσυνδεθεί, διαθέτει ενσωματωμένα ηλεκτρονικά ισχύος και έναν ηλεκτρικό κινητήρα που επιτρέπει μερική ηλεκτρική οδήγηση. Αυτό μειώνει την κατανάλωση και προσφέρει ακόμα πιο ομαλή οδηγική εμπειρία.
Η τεχνολογία MHEV plus προσφέρει ελκυστικές λειτουργίες όπως μερική ηλεκτρική οδήγηση, ηλεκτρική αύξηση ισχύος και σημαντική αύξηση της απόδοσης και της άνεσης. Το ήπιο υβριδικό κινητήριο σύστημα στα νέα Audi A5 και Q5 αποτελείται από τρία κύρια στοιχεία: τη νέα γεννήτρια μετάδοσης κίνησης (PTG) με συμπαγή σχεδιασμό και με ενσωματωμένα ηλεκτρονικά ισχύος και έναν μόνιμα διεγερμένο σύγχρονο κινητήρα (PSM), την μπαταρία 48 Volt και τη μίζα με εναλλάκτη ιμάντα (BAS).
Τα εξαρτήματα του συστήματος 48 Volt είναι υγρόψυκτα για την επίτευξη των καλύτερων συνθηκών λειτουργίας. Η αρχιτεκτονική του συστήματος MHEV plus μπορεί να ενσωματωθεί σε διάφορα μοντέλα με κίνηση εμπρός ή quattro, που βασίζονται στην Premium Platform Combustion (PPC). Η υγρή ψύξη των ηλεκτρονικών ισχύος και του ηλεκτροκινητήρα ανά κατάσταση λειτουργίας, επιτρέπει στα εξαρτήματα να λειτουργούν σε βέλτιστες συνθήκες, ώστε να καλύπτονται οι απαιτήσεις ισχύος και ροπής σε όλες τις καταστάσεις.
Η νέα τεχνολογία MHEV plus επιτρέπει αμιγώς ηλεκτρική λειτουργία και μπορεί επίσης να υποστηρίξει τον κινητήρα εσωτερικής καύσης. Το σύστημα αυξάνει κατ’ αυτόν τον τρόπο την απόδοση και την ευελιξία, ενώ παράλληλα μειώνει την κατανάλωση καυσίμου και τις εκπομπές ρύπων CO2.
Ο Geoffrey Bouquot, Μέλος του Διοικητικού Συμβουλίου για την Τεχνική Ανάπτυξη στην AUDI AG ανέφερε:
«Με τη νέα τεχνολογία MHEV plus, εισάγουμε την ηλεκτροκίνηση στα νέα μας οχήματα με κινητήρα εσωτερικής καύσης που βασίζεται στην Premium Platform Combustion (PPC), που είναι κομμένη και ραμμένη στις ανάγκες των πελατών μας», και συμπληρώνει «Αυτό θα ενισχύσει την γκάμα μας που αποτελείται από αμιγώς ηλεκτρικά μοντέλα, Plug-in Hybrid και οχήματα με ενεργειακά αποδοτικούς κινητήρες εσωτερικής καύσης.»
Γεννήτρια Μετάδοσης Κίνησης (PTG) στο Σύστημα MHEV plus
Ένα ακόμη σημαντικό πλεονέκτημα είναι ότι το σύστημα MHEV plus βελτιώνει την απόδοση και την οδηγική άνεση. Η συμπαγής και ισχυρή ηλεκτρική μονάδα κίνησης στο νέο σύστημα MHEV plus είναι η γεννήτρια του συστήματος μετάδοσης κίνησης (PTG). Η PTG αποτελεί επίσης τη μεγαλύτερη διαφορά της MHEV plus σε σχέση με την προηγούμενη τεχνολογία MHEV που προσέφερε η Audi, η οποία λειτουργεί αποκλειστικά με έναν εναλλάκτη με ιμάντα εκκίνησης.
Αυτή η μονάδα είναι τοποθετημένη στον άξονα εξόδου του κιβωτίου ταχυτήτων, παρέχει έως 18 kW (24 hp) ηλεκτρικής ισχύος και 230 Nm ροπής, βελτιώνοντας την επιτάχυνση και την απόδοση έως 140 km/h. Ζυγίζοντας περίπου 21 κιλά, η γεννήτρια μετάδοσης κίνησης (PTG) λειτουργεί με αναλογία μετάδοσης 3,6:1 και υποστηρίζει αναγεννητική πέδηση έως 25 kW, συμβάλλοντας στην ενεργειακή απόδοση. Τοποθετημένη πίσω από το κιβώτιο ταχυτήτων, λειτουργεί τόσο σε μπροστινή κίνηση όσο και σε τετρακίνηση. Το σύστημα ψύξης διατηρεί τη θερμοκρασία σταθερή, εξασφαλίζοντας βέλτιστη απόδοση σε θερμοκρασίες από -40 έως +75°C. Αυτή η καινοτομία προσφέρει αυξημένη αποδοτικότητα, ομαλή λειτουργία και ευελιξία χωρίς σημαντικές τροποποιήσεις στην αρχιτεκτονική του οχήματος.
Ανάπτυξη εστιασμένη στις απαιτήσεις των πελατών
Η Audi ανέπτυξε την τεχνολογία MHEV plus με στόχο να καλύψει τις απαιτήσεις των πελατών. Τα συμβατικά συστήματα μετάδοσης κίνησης που διατίθενται με λειτουργία start-stop πρώτης γενιάς ή τεχνολογία Mild Hybrid διαθέτουν κάποια βασικά χαρακτηριστικά για την αύξηση της ενεργειακής απόδοσης, όπως η απενεργοποίηση του κινητήρα όταν το όχημα είναι ακινητοποιημένο, η κύλιση χωρίς επιτάχυνση, η κύλιση με τον κινητήρα εκτός λειτουργίας, καθώς και η ανάκτηση ενέργειας 12 ή 48 Volt. Τα κύρια πλεονεκτήματα του αυξημένου βαθμού εξηλεκτρισμού που παρέχει η νέα τεχνολογία MHEV plus περιλαμβάνουν την πρόσθετη ευκολία της λειτουργίας start-stop, κύλιση χωρίς εκπομπές ρύπων, ανάκτηση ενέργειας, μερικώς ηλεκτρική οδήγηση, για παράδειγμα κατά τη στάθμευση και για ελιγμούς αποκλειστικά ηλεκτρικά, και αυξημένη ενεργειακή απόδοση χάρη στην ηλεκτρική υποστήριξη του κινητήρα εσωτερικής καύσης.
Αυτό επιτρέπει στο όχημα να κινείται αποκλειστικά ηλεκτρικά, αφήνοντας τον κινητήρα εσωτερικής καύσης εκτός λειτουργίας για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, για παράδειγμα όταν το αυτοκίνητο κινείται αργά στην πόλη και γενικά σε συνθήκες αυξημένης κυκλοφορίας. Επιπλέον, η απόκριση εκκίνησης του οχήματος είναι σημαντικά βελτιωμένη και πιο άμεση, επειδή η γεννήτρια μετάδοσης κίνησης αποδίδει ροπή εκκίνησης έως και 230 Nm ακόμη και σε χαμηλές ταχύτητες. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα αισθητά καλύτερη απόκριση, η οποία μεταφράζεται σε ξεκάθαρα αισθητή αύξηση ευελιξίας, ειδικά κατά τα πρώτα μέτρα της εκκίνησης.
Σε ταχύτητες μεταξύ 0 έως και 140 km/h, η γεννήτρια μετάδοσης κίνησης μπορεί να υποστηρίξει τον κινητήρα εσωτερικής καύσης. Αυτό σημαίνει ότι η τεχνολογία MHEV plus προσφέρει πρόσθετη ηλεκτρική ισχύ έως και 18 kW, επιτρέποντας στον κινητήρα εσωτερικής καύσης να λειτουργεί όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά. Σε αυτό το εύρος ταχυτήτων, η γεννήτρια μετάδοσης κίνησης μπορεί να ανακτήσει έως και 25 kW ενέργειας μέσω της λειτουργίας ανάκτησης ενέργειας κατά την πέδηση, μέχρι λίγο πριν να ακινητοποιηθεί το όχημα. Το ενσωματωμένο σύστημα ελέγχου πέδησης, με δυνατότητα μεικτής χρήσης των δύο συστημάτων εξασφαλίζει βέλτιστη πέδηση με ανάκτηση ενέργειας, συνήθως χωρίς τη χρήση των φρένων τριβής. Χάρη στον ηλεκτρικό συμπιεστή κλιματισμού, η MHEV plus επιτρέπει επίσης τη συνεχή λειτουργία του συστήματος κλιματισμού ακόμη και όταν ο κινητήρας εσωτερικής καύσης είναι εκτός λειτουργίας, όπως στην αναμονή σε κόκκινο φανάρι.
Η αναβαθμισμένη τεχνολογία MHEV plus της Audi
Η τεχνολογία MHEV plus είναι ένα προηγμένο ήπιο υβριδικό σύστημα που βελτιώνει την οικονομία καυσίμου, την οδηγική άνεση και τη συνολική απόδοση. Συνδυάζει τη μίζα με εναλλάκτη ιμάντα (BAS), μια μπαταρία ιόντων λιθίου (LFP) και το ενσωματωμένο σύστημα ανάκτησης ενέργειας κατά την πέδηση (iBRS) για έξυπνη διαχείριση ενέργειας.
- Μίζα με εναλλάκτη ιμάντα BAS: Επιτρέπει πιο ομαλή εκκίνηση, βελτιωμένη κατανάλωση και ανάκτηση ενέργειας, ενώ τοποθετεί τους κυλίνδρους του κινητήρα στη βέλτιστη θέση για επανεκκίνηση.
- Μπαταρία LFP (48V, 1,7 kWh): Παρέχει 24 kW μέγιστης εκφόρτισης, λειτουργεί σε θερμοκρασίες 25-60°C και υποστηρίζει γρήγορους κύκλους φόρτισης-εκφόρτισης.
- iBRS: Εξασφαλίζει την ανάκτηση ενέργειας κατά την πέδηση, επιβραδύνοντας το όχημα ηλεκτρικά και μειώνοντας τη φθορά των μηχανικών φρένων.
Η προηγμένη τεχνολογία MHEV plus, με τον καινοτόμο Powertrain Generator (PTG), τη βελτιωμένη απόδοση του συστήματος μετάδοσης κίνησης και το αποδοτικότερο σύστημα ανάκτησης ενέργειας, καθιστά τα αυτοκίνητα πιο αποδοτικά και ιδανικά για ταξίδια μεγάλων αποστάσεων. Παράλληλα, η ενίσχυση της ηλεκτρικής υποβοήθησης εξασφαλίζει ομαλότερη επιτάχυνση, μειωμένη κατανάλωση, μεγαλύτερη συνολική αυτονομία και ανώτερη οδηγική άνεση, καθιστώντας κάθε διαδρομή πιο απολαυστική.
Mercedes-Benz: Νέα εμπειρία οδήγησης με μέγιστη ασφάλεια με το “Steer-by-wire”- Η εξέλιξη του τιμονιού απο το 1893 μέχρι σήμερα
Μια νέα εποχή πρόκειται να ξεκινήσει για τους πελάτες της Mercedes-Benz. Ένα τιμόνι είναι κάτι πολύ περισσότερο από ένα εξάρτημα του αυτοκινήτου – συνδέει τον οδηγό με το δρόμο μέσω των ελαστικών. Το τιμόνι παρέχει ανατροφοδότηση για τη συμπεριφορά οδήγησης, επιτρέπει στον οδηγό να νιώσει τις ανωμαλίες του δρόμου και, στο παρελθόν, αποτελούσε τον απαραίτητο μηχανισμό για το παρκάρισμα. Ο Γερμανός κατασκευαστής θα είναι ο πρώτος που θα προσφέρει από το 2026 όχημα παραγωγής με τεχνολογία steer-by-wire. Η τεχνολογία αυτή δεν απαιτεί μηχανική σύνδεση μεταξύ τιμονιού και μπροστινών τροχών, αφού οι εντολές του οδηγού μεταδίδονται ηλεκτρονικά, δηλαδή “μέσω καλωδίου”.
Η τεχνολογία “Steer-by-wire” προσφέρει μια μοναδική εμπειρία πελάτη με πολλά πλεονεκτήματα στην καθημερινή οδήγηση: καλύτερος χειρισμός, ευκολότεροι ελιγμοί και παρκάρισμα χωρίς τοποθέτηση των χεριών στο τιμόνι.
«Το steer-by-wire είναι ένα ακόμη μεγάλο βήμα προς την κινητικότητα του αύριο, και είμαστε υπερήφανοι που θα παρουσιάσουμε αυτό το σύστημα το 2026. Η συγκεκριμένη τεχνολογία προσφέρει μια μοναδική εμπειρία πελάτη που ξεπερνά κατά πολύ το συμβατικό τρόπο διεύθυνσης. Σε συνδυασμό με το αυτοματοποιημένο σύστημα οδήγησης επιπέδου SAE 3, θα επιτρέψει μια ακόμη πιο καθηλωτική εμπειρία ψυχαγωγίας στο άμεσο μέλλον. Και αυτό διότι το επίπεδο τιμόνι προσφέρει καλύτερη ορατότητα στην οθόνη όταν π.χ. παρακολουθείτε την αγαπημένη σας σειρά.»
Markus Schäfer, Μέλος του Δ.Σ. της Mercedes-Benz Group AG, Chief Technology Officer, Ανάπτυξη & Προμήθειες.
Οι ειδικοί στην ανάρτηση μπορούν να επιλέγουν μεταβλητό λόγο διεύθυνσης και να τον προσαρμόζουν ευέλικτα ανάλογα με την περίπτωση. Αυτό επιτρέπει τη βελτιστοποίηση χαρακτηριστικών οδήγησης που προηγουμένως θεωρούνταν αντιφατικά – για παράδειγμα, τον ακόμη καλύτερο συνδυασμό σπορτίφ χαρακτήρα και άνεσης. Παράλληλα, βελτιώνονται ακόμα περισσότερο η ευστάθεια όσον αφορά στην κατεύθυνση και η πλευρική ευελιξία, χάρη και στη συνεργασία με την τετραδιεύθυνση (με γωνία διεύθυνσης έως και 10 μοίρες). Οι κραδασμοί από ανωμαλίες στο οδόστρωμα, που μέχρι πρότινος μεταφέρονταν μέσω του τιμονιού, πλέον μπορούν να απορροφούνται σχεδόν πλήρως.
Η τεχνολογία προσφέρει σημαντικές δυνατότητες εξατομίκευσης, επιτρέποντας στις επιμέρους μάρκες ή σε συγκεκριμένα μοντέλα μίας κατασκευαστικής σειράς να αποκτούν τη δική τους μοναδική αίσθηση διεύθυνσης.
Το steer-by-wire ανοίγει επίσης νέες δυνατότητες σχεδίασης νέων αρχιτεκτονικών, δεδομένου ότι το βολάν του τιμονιού ανεξαρτητοποιείται μηχανικά από το σύστημα διεύθυνσης. Ένα επιπλέον μελλοντικό όφελος είναι οι δυνατότητες για καθηλωτικό gaming όταν ο οδηγός κάνει διάλειμμα.
Επιπλέον, το steer-by-wire προσφέρει περισσότερη ευελιξία στον εσωτερικό σχεδιασμό: το τιμόνι μπορεί να είναι πιο επίπεδο, δημιουργώντας αίσθηση ευρυχωρίας και καλύτερη ορατότητα στην οθόνη του οδηγού. Διευκολύνεται και η είσοδος/έξοδος από το όχημα, αφού η επίπεδη κάτω πλευρά του τιμονιού δημιουργεί περισσότερο χώρο. Σε συνδυασμό με τα μελλοντικά συστήματα αυτοματοποιημένης οδήγησης, ο οδηγός θα μπορεί μακροπρόθεσμα να υιοθετεί πιο χαλαρές θέσεις.
Πώς λειτουργεί το steer-by-wire: Ανάλογα με την ταχύτητα οδήγησης και την κατάσταση, ένας ενεργοποιητής στο τιμόνι (μονάδα διαχείρισης διεύθυνσης – SFU) στέλνει δεδομένα προς την κρεμαγιέρα (μονάδα συστήματος διεύθυνσης – SRU), η οποία με τη σειρά της κατευθύνει τους τροχούς.
Η SFU δημιουργεί επίσης την αίσθηση συστήματος διεύθυνσης που χαρακτηρίζει την Mercedes-Benz. Επειδή δεν υπάρχει σύνδεση μηχανικών συνόλων, η επαφή τροχού–δρόμου υπολογίζεται μοντελοποιημένα με τη βοήθεια δυνάμεων επαναφοράς των μπροστινών τροχών.
Το νέο σύστημα έχει ήδη διανύσει πάνω από ένα εκατομμύριο χιλιόμετρα δοκιμών σε δοκιμαστήρια και έναν παρεμφερή αριθμό χιλιομέτρων σε πίστες δοκιμής και δρόμους. Δεδομένων των υψηλών προδιαγραφών ασφαλείας που θέτει η Mercedes-Benz, και γι’ αυτό το σύστημα εφαρμόζει αρχιτεκτονική με εφεδρικά κυκλώματα, αισθητήρες υψηλής ακρίβειας και πανίσχυρες μονάδες ελέγχου, διασφαλίζοντας λειτουργικότητα ακόμη και σε περίπτωση αστοχίας. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει διπλή διαδρομή σήματος, διπλοί ενεργοποιητές και εφεδρική παροχή ενέργειας. Ακόμη και σε εξαιρετικά απίθανες περιπτώσεις πλήρους βλάβης, η πλευρική καθοδήγηση είναι δυνατή χάρη στην τετραδιεύθυνση και τις παρεμβάσεις του ESP®.
Ο τροχός γυρίζει συνεχώς: καινοτομίες στο τιμόνι και το σύστημα διεύθυνσης από τη Mercedes-Benz
Το πρώτο αυτοκίνητο στον κόσμο δεν διέθετε τιμόνι. Το Patent Motorwagen του Carl Benz από το 1886 ήταν εξοπλισμένο με έναν μοχλό διεύθυνσης, καθώς εκείνη την εποχή οι άνθρωποι ήταν εξοικειωμένοι με τις άμαξες και το τράβηγμα των ηνίων για να κατευθύνουν τα άλογα προς την επιθυμητή κατεύθυνση. Δεν ήταν παρά το 1894 που το αυτοκίνητο απέκτησε τιμόνι και πραγματοποίησε την πρεμιέρα του σε ένα ταξίδι από το Παρίσι στη Ρουάν. Ο Γάλλος μηχανικός Alfred Vacheron είχε εξοπλίσει το όχημά του Panhard & Levassor, το οποίο κινούνταν με κινητήρα Daimler, με ένα τιμόνι. Από τότε, έχουν υπάρξει πολλές καινοτομίες στα συστήματα διεύθυνσης και στα βολάν της Mercedes-Benz:
Η εξέλιξη του τιμονιού στη Mercedes-Benz
- 1893: Παρουσίαση του συστήματος διεύθυνσης με γόνατο στην Benz Victoria – μειώθηκε σημαντικά ο κίνδυνος ανατροπής στις στροφές.
- 1902: Η οικογένεια μοντέλων Mercedes Simplex είχε τιμόνια με μοχλούς για τη ρύθμιση της ανάφλεξης και του μείγματος καυσίμου.
- Δεκαετία 1920: Προστέθηκε δακτύλιος στο βολάν για την κόρνα – θα μπορούσε να πει κανείς ότι ήταν μία πρώιμη μορφή επικοινωνίας car-to-X.
- 1958: Το μοντέλο 300 (W 189), γνωστό ως η “Adenauer Mercedes” έγινε το πρώτο με υδραυλικό τιμόνι στον προαιρετικό του εξοπλισμό.
- 1967: Από τον Αύγουστο του έτους, όλα τα επιβατικά εξοπλίζονταν με τηλεσκοπική κολώνα και αποσβεστήρα πρόσκρουσης στο τιμόνι – ένα ορόσημο όσον αφορά στην προστασία των επιβατών.
- 1976: Το νέο σύστημα ασφαλούς διεύθυνσης με παραμορφώσιμο κυματοειδή σωλήνα παρουσιάστηκε στην W 123.
- Δεκαετία 1990: Η Mercedes-Benz ξεκίνησε τη σταδιακή μετάβαση στην ηλεκτρική υποβοήθηση διεύθυνσης. Τα συστήματα αυτά χρησιμοποιούσαν ηλεκτροκινητήρες για την υποβοήθηση του τιμονιού, μειώνοντας έτσι την απαιτούμενη προσπάθεια και αυξάνοντας την ενεργειακή απόδοση.
- 1996: Παρουσίαση του οχήματος έρευνας F 200 Imagination με sidestick.
- 1997: Το ερευνητικό F 300 Life Jet διέθετε μοχλό τύπου αεροσκάφους.
- 2001: Το F400 Carving έγερνε στις στροφές χάρη στο σύστημα ενεργής προσαρμογής της γωνίας κάμπερ στους τροχούς.
- 2009: Ο έλεγχος διεύθυνσης του F-Cell Roadster γινόταν μέσω joystick.
- 2020: Η τετραδιεύθυνση στη S-Class βελτίωσε σημαντικά την ευελιξία και τη δυναμική, εμπλέκοντας ενεργά τους πίσω τροχούς στις κινήσεις διεύθυνσης του οχήματος.
- 2022: Το σύστημα DRIVE PILOT για αυτοματοποιημένη οδήγηση επιπέδου 3 λανσαρίστηκε πρώτα στη Γερμανία – η S-Class με DRIVE PILOT (προαιρετικός εξοπλισμός) διαθέτει εφεδρικά συστήματα διεύθυνσης, πέδησης και ηλεκτρικής παροχή.