Audi e-tron Elektromotoren & Setup

Motorkonfiguration

Sie haben zwei induction motors (Asynchronmotoren), die in den 3 verschiedenen Konfigurationen verwendet werden.

Audi e-tron 50 quattro, e-tron 55 quattro und e-tron S verwenden die gleichen Motoren, aber in unterschiedlicher Konfiguration.

Es ist eines mit 247Nm Drehmoment, das 250 und eines mit 314Nm Drehmoment, das 320 genannt wird. Sie werden in verschiedenen Konfigurationen bei den verschiedenen Modellen verwendet.

Auf e-tron 50 auf e-tron 55 haben sie die 250 vorne mit einer parallelen Achse (APA250) und die 320 hinten mit einer koaxialen Achse (ATA320), auf e-tron S die 320 vorne (APA320) und zwei 250 hinten (ATA250).

Die folgende Tabelle fasst die Leistung für die Version zusammen

Antriebsmotoranordnung

Audi e-tron 55 & Audi e-tron 50 Motor Setup

Sowohl für e-tron 50 als auch für e-tron 55 verwendet Audi die AKA320-Antriebseinheit für den Heckantrieb. Dies ist eine Antriebseinheit mit 314nm Drehmoment (355nm mit Boost auf e-tron 55) und hat eine koaxiale Konfiguration an den Achsen (Achsen gehen durch die Einheit).

Die Motoren haben eine 2-stufige Plantaery Getriebe differentsial

Audi e-tron 60S

Im e-tron S Modell hat Audi den Heckmotor von e-tron 50 und e-tron 55 nach vorne bewegt und zwei Frontmotoren genommen und diese an der Hinterachse zusammengeführt.

2 x 138 kW Ladeleistung / 2 x 70kW Dauerleistung / 2 Stufen, 1 Gang / flüssigkeitsgekühlt

Insgesamt 155 kg.

Diese technische Animation zeigt den gesamten Achsantrieb, der im Audi e-tron S aufgestellt ist.

Animation der Antriebsstrangkonstruktion, des Zwillingsmotors und des Kühlmittelkreislaufs des Audi e-tron S Sportback.

Kühlung

Jeder Motor verfügt über eine Flüssigstatorkühlung, Lagerplattenkühlung und Rotorinnenkühlung, die Audi e-tron unter allen Betriebsbedingungen maximale thermische Robustheit bietet.

Dieses Diagramm zeigt, wie die Rotor-Innenkühlung hilft, die Temperatur niedrig zu halten.

Diese Animation zeigt die Kühlung und Wärmeabfuhr des Twin-Coax-Antriebs.

Bremsrückgewinnung: Leistung bis 265 kW

Während der Bremsung führen die Elektromotoren allein Verzögerungen bis zu etwa 0,3 g aus, d.h. die überwiegende Mehrheit aller Bremsungen im Alltagsbetrieb. Die hydraulischen Radbremsen werden nur dann aktiviert, wenn der Fahrer sehr stark bremst. Der Übergang ist nahezu unmerklich, und die Rekuperation bleibt nahezu bis zum Stillstand aktiv. Werden beide Elektromotoren zur Gewährleistung der Fahrstabilität in die Bremsrekuperation einbezogen, können sie bis zu 275 kW Leistung zurückgewinnen. In allen Fahrsituationen – sei es Vollbeschleunigung, dynamisches Fahrverhalten, Segeln oder Bremsrückgewinnung – bleibt der Audi e-tron unerschütterlich stabil, weil seine Steuerungen für Bremsen, Fahrwerk, Antrieb und Leistungselektronik eng miteinander verbunden sind und schnell zusammenarbeiten.

Differenz- und elektrische Drehmomentvektorierung

Neben dem elektrischen Allradantrieb ist Audi e-tron S mit elektrischer Drehmomentvektorierung ausgestattet:

Aus Effizienzgründen bieten die hinteren Elektromotoren im Audi e-tron S und e-tron S Sportback Antrieb beim normalen Fahren. Der vordere Elektromotor ist stromlos, blinkt aber in Betrieb, wenn der Fahrer mehr Leistung verlangt, oder vorausschauend, bevor Schlupf beim Fahren auf rutschigen Straßen oder Kurvenfahrten mit hoher Geschwindigkeit auftritt. Dieser elektrische Allradantrieb wird nun durch elektrische Drehmomentvektorierung an der Hinterachse verstärkt: Jeder der beiden Elektromotoren sendet seine Drehmomente direkt über ein Getriebe an das Rad; es gibt kein mechanisches Differential mehr.

Dank der Spontaneität der Elektromotoren erfolgt die elektrische Drehmomentvektorisierung, also die Verteilung des Drehmoments auf die Hinterräder, innerhalb von Millisekunden. Der Zeitversatz gegenüber einem mechanischen System ist um den Faktor vier kürzer. Er kann auch ein wesentlich höheres Drehmoment bewältigen: Beschleunigt der Fahrer mit sportlicher Geschwindigkeit aus einer Ecke, so unterliegt das äußere Hinterrad 220 Nm (162,3 lb-ft) mehr als das innere Rad. Durch die Übersetzung beträgt die Differenz an den Rädern etwa 2100 Nm (1.548,9 lb-ft). Das erzeugte Giermoment unterstützt die Lenkcharakteristik und der Kurvenradius kann mit einem kleineren Lenkwinkel beibehalten werden. Die elektrische Drehmomentvektorisierung bietet auch große Stärken in Bezug auf die reine Traktion: Wenn eines der Hinterräder während der Beschleunigung auf sehr rutschigem Untergrund ist, z. B. ein Eis- oder Kiesfleck, erhält es kein Drehmoment. Fast das gesamte Drehmoment wird auf das Rad übertragen, das eine stärkere Traktion hat.

Voraussetzung für die hohe Geschwindigkeit und Präzision, mit der der elektrische Allradantrieb und die elektrische Drehmomentvektorierung arbeiten, ist die enge Verknüpfung folgender Steuergeräte: der Electronic Stabilization Control (ESC), der Drive Control Unit (ASG), der Electronic Chassis Platform (ECP) und der Steuergeräte der Performance-Elektronik, die Spannungsimpulse bis zu 10.000 Mal pro Sekunde ausgeben. Alle Softwarefunktionen sind, abgesehen vom ESC, Audi-Inhouse-Entwicklungen, die von der rund 40-jährigen quattro-Erfahrung der Marke profitieren.

Der ECP ist der Mastermind unter den Steuergeräten: Er leistet den entscheidenden Beitrag zum Management des Allradantriebs und der elektrischen Drehmomentvektorisierung. Er berechnet die ideale Verteilung von Längs- und Quermomenten auf Basis der Daten der Sensoren, die ihn laufend über den Fahrzustand des Autos und den Fahrerwunsch informieren. Eine seiner Aufgaben ist die radselektive Drehmomentregelung: Am dynamischen Limit wird das unbelastete Vorderrad im Kurveninneren über die Radbremse leicht gebremst. Dieser kleine, fast unmerkliche Eingriff verhindert Schlupf und macht das Handling noch agiler und neutraler.