GINOP 3.2.2.

A Seacon Europe a Modern vállalkozások programja keretén belül kedvezményes termékeket és szolgáltatásokat ajánl a programban résztvevő vállalkozók és vállalkozások számára.
Klikk a listához!

Friss hírek

Nyitott FIWARE Accelerator pályázatok vállalkozásoknak -- segítségnyújtás a Seacon Europe-tól
Az Európai Unió (EU)  FI- WARE Accelerator Prog- ramja internetes alkalma- zásokat fejlesztő európai vállalkozások megerősí- tését célozza.Olvasson továb ...

Fogalomtár -- gépjárművek

Fontosabb fogalmak és meghatározások -- új technikák, új szakkifejezések
Az alábbiakban az Audi e-tron műszaki különlegességeinek rövid leírását olvashatják betűrendbe szedve.
 
Akkumulátorról hajtott jármű (BEV)
Olyan elektromos hajtású gépjármű, amelynek egyedüli energiaforrásául – szemben a hibridmodellekkel és a „Range Extender” technológiával működő elektromos járművekkel – kizárólag akkumulátora szolgál (Battery Electric Vehicle; BEV). Az Audi e-tron például jellegzetes BEV-jármű.
 

Üzemanyagcellás jármű (FCEV)
Az üzemanyagcellában oxigén és hidrogén szabályozott kémiai reakciója megy végbe, amely során víz jön létre, illetve hőfejlődés mellett elektromos energia képződik. Utóbbi elektromos gépek hajtására használható fel. Az üzemanyagcellás gépjárművek (Fuel Cell Electric Vehicles; FCEV) – mint például az Audi Q5 HFC tanulmány – a belsőégésű motoroknál jóval magasabb hatásfok mentén üzemeltethetők, s vízgőzön kívül semmiféle más anyagot nem bocsátanak a légkörbe. E technika sorozatgyártásbeli alkalmazását azonban jelenleg több probléma is gátolja, ilyen például a hidrogénellátás infrastruktúrájának fejletlensége, az üzemanyagcellás technikák egyelőre nem kielégítő élettartama, illetve a még nem piacképes árszint.
 

Elektromos motor
Az elektromos motorokat általában hosszú távú megbízhatóság, csekély saját tömeg és magas hatásfok jellemzi. Két fő elemük a mozgó forgórész (rotor) és a rögzített állórész (sztátor). Az állórész forgó mágneses mezőt indukál, amely a rotorra erőt kifejtve forgásba hozza azt. A gépjárművek elektromos motorjait többnyire folyadékhűtéssel látják el. Az Audi jelenleg a váltakozó áramú motorok két fajtáját alkalmazza. Az állandó mágnes nélküli aszinkronmotorok (ASM) egyszerű, robusztus felépítésű, csekély karbantartási igényű és hosszú élettartamú konstrukciók. Az állandó gerjesztésű szinkronmotorok (PSM) ezzel szemben érzékelők komplex rendszerét igénylik, ám kisebb beépítési méretekkel készülhetnek, könnyebbek, s forgatónyomaték-szintjük, illetve kihasználható fordulatszám-tartományuk és hatásfokuk tekintetében szintén kedvezőbb adottságokkal rendelkeznek.
 
Az Audi hibridmodelljeiben – mint például az Audi Q5 hybrid – a nyomatékos PSM-technikát alkalmazza, amely közvetlenül a sebességváltóba integráltan működik. A magas forgatónyomaték-szint érdekében e motorok viszonylag nagy átmérővel készülnek, ám igen rövidek. Névleges fordulatszámuk általában a 2.000 és 7.000 percenkénti fordulat közötti tartományba esik. A tisztán elektromos hajtású járművekben a PSM- és ASM-motorok egyaránt magas fordulatú kivitelben jelennek meg (egy sebességfokozat így el is hagyható), 10.000 és 14.000 közötti névleges fordulatszámmal, kisebb átmérővel, ám hosszabb kialakításban.
 

Energiasűrűség
Az energiasűrűség azon energiamennyiséget jelenti, amit az akkumulátor tömege szerint fajlagosan tárolni képes, mértékegysége a kilowattóra/kilogramm (kWh/kg). Napjaink modern lítiumion-akkumulátoraival már 130 Wh/kg energiasűrűség is elérhető.
 
A rohamos fejlődésre tekintettel, az Audi szakemberei 2020-ra már 2.500 Wh/kg körüli energiasűrűséggel kalkulálnak, ami egyben a lítiumion-akkumulátorok képességeinek határát is jelentheti majd. Összehasonlításképpen: egy kilogramm benzin (mintegy 1,33 liter) nagyjából 12.000 Wh energiát rejt. 
 

e-tron quattro
Az e-tron quattro elnevezés az Audinál a quattro állandó összkerékhajtás legújabb generációját jelöli, amely a jól bevált quattro összkerékhajtás előnyeit az elektromos mobilitás kínálta lehetőségekkel ötvözi. A részben vagy akár teljes mértékben elektromos úton megvalósított quattro összkerékhajtás különösen gazdaságos üzeme mellett a menetdinamika terén is új lehetőségeket kínál. Az új technikák valóságos „gördülő laboratóriumaként” bemutatkozott Audi e-tron quattro hálózatról tölthető (Plug-in) párhuzamos hibridrendszerrel készült, amelyben a hátsó tengelyt külön elektromos motor hajtja. Ennek forgatónyomatéka oszlik meg a két hátsó kerék között, a kanyaríven fékezve pedig a „Torque Vectoring” révén az energia-visszatáplálás (rekuperáció) fékezőnyomatéka is szabadon osztható el közöttük. Ezzel még tovább növelhető a fékezési fázisok alatti energia-visszatáplálás (rekuperáció) mértéke, miközben a kritikus menethelyzetek biztonsága is jelentősen javul.
Hibridjármű (HEV)
A HEV rövidítés a „Hybrid Electric Vehicle”, azaz olyan hibridüzemű elektromos jármű jelölése, amelynek hajtásáról belsőégésű és elektromos motor kombinációja gondoskodik.
  • Micro Hybrid: a széndioxid-kibocsátást a fékezési fázisok alatti energia-visszatáplálás (rekuperáció) és az automatikus motorleállítás és indítás rendszerei (Start-Stop System) mérséklik
  • Mild Hybrid: a „Mild Hybrid” konstrukciókban az elektromos gép teljesítménynövelés útján támogatja a belsőégésű erőforrást
  • Full Hybrid: a teljes hibrid járművekben – mint például az Audi Q5 hybrid quattro – az elektromotor átmenetileg a hajtás teljes feladatát is átveheti
  • Plug in Hybrid: az elektromos hálózatról tölthető (Plug-in) hibridmodellekkel hosszabb távon is lehetséges a tisztán elektromos közlekedés. Akkumulátoruk közvetlenül a hálózati csatlakozóról tölthető
 

Hybrid Fuel Cell (HFC)
A jövő elektromos hajtásait tápláló áram nemcsak a hálózati csatlakozóból érkezhet, hanem akár „helyben”, vagyis a jármű fedélzetén is előállítható. Ennek eszköze lehet az üzemanyagcella, amely hidrogénnel működtethető. Az üzemanyagcellás hibridhajtás legfrissebb állás szerinti technikáját vonultatja fel az Audi Q5 HFC műszaki tanulmány. A HFC rövidítés három betűje a „Hybrid Fuel Cell“ elnevezést jelöli. A rendszer két magasnyomású tartályában 700 bar nyomáson, összesen 3,2 kilogramm hidrogént tárol. A hidrogénnel működő, alacsony hőmérsékletű üzemanyagcella teljesítménye 89 kW (120 LE), a hibridkialakítást kiszolgáló, az Audi Q5 hybrid modellben is alkalmazott lítiumion-akkumulátor 1,3 kWh energia tárolására alkalmas. A hajtásrendszer két, a kerék közvetlen közelébe épített elektromos motorból áll, amelyek együttesen 90 kW (122 LE) teljesítménnyel és 420 newtonméter maximális forgatónyomatékkal szolgálnak. Az Audi Q5 HFC álló helyzetből 13,4 másodperc alatt gyorsít fel 100 kilométer/órás tempóra, végsebességét pedig 160 kilométer/órára korlátozza az elektronika. A hidrogén felhasználása különösen magas hatásfokkal történhet, amely az üzemanyagcellás rendszer működési tartományán 50 százalék felett is alakulhat. Mindez akár 250 kilométer hatótávot is lehetővé tesz, de a hidrogéntartályok alkalmas konstrukciója és járműbeli integrációja révén az 500 kilométer is realitássá válhat. A tankolási folyamat nem igényel a hagyományos hajtásrendszerű járművekénél több időt.
 

Töltéstechnika
Az elektromos hálózatról tölthető (Plug-in) hibridmodellek, illetve a tisztán elektromos hajtású járművek akkumulátorai – a fékezési és motorfék-fázisok alatti energia-visszatáplálás (rekuperáció) folyamatától eltekintve – külső forrásból tölthetők fel. A fedélzeti rendszerbe integrált töltőberendezés a hétköznapi elektromos hálózat váltakozó áramát az akkumulátor által felvehető egyenárammá alakítja. A 240-voltos háztartási csatlakozáshoz képest a 400-voltos erősáramú rendszer alkalmazásával a töltési idő a töredékére rövidíthető. Alternatív megoldásként az Audi a vezeték nélküli indukciós töltéssel, valamint a nagyteljesítményű, egyenáramú gyorstöltés koncepcióin is dolgozik, amelyekkel a töltési idő még tovább rövidíthető.
 

Munkapont-eltolás
A hibridmodellek – mint például az Audi Q5 hybrid quattro – országúton főként a belsőégésű motor erejét használva közlekednek. Az egyes hajtásrendszerek együttműködését szabályzó úgynevezett hibridmenedzser biztosítja, hogy a TFSI-motor alacsony fordulatszám-tartományaiban a hajtáshoz feltétlenül szükségesnél nagyobb terheléssel üzemelhessen. Munkapontja magasabb terhelés irányába történő eltolása eredményeképpen jelentősen emelhető a motor hatásfoka, a keletkező nyomatéktöbblet pedig az átmenetileg generátorüzemre váltó elektromos gép segítségével az akkumulátor töltésére használható fel.
 

Akkumulátor-élettartam
A töltési-kisütési fázisokkal szemben különösen ellenálló, úgynevezett ciklus- vagy trakciós akkumulátorok élettartama akár a tíz évet is meghaladja, amennyiben folyamatosan optimális hőmérsékletszabályzás mellett üzemelhetnek. Az alkalmazott terhelési profil, illetve a töltési-kisütési folyamatok intenzitása szintén nagymértékben befolyásolja az akkumulátor élettartamát. Ennek megfelelően a hibridmodellek – mint például az Audi Q5 hybrid quattro – töltéstárolói teljes energiatartalmuk (capacity) csupán mintegy 50 százalékáig meríthetők, a tisztán elektromos hajtású járművek esetében ez az alsó határ mintegy 20 százalék. Az akkumulátorterhelés megfelelő korlátait a teljes elektromos rendszer szabályzásáért felelős üzemi stratégia tartalmazza.
 

Könnyűszerkezetes építés a hibrid- és tisztán elektromos hajtású járművek esetében
A tisztán elektromos hajtású, illetve hibridüzemű autók speciális technikái elkerülhetetlenül többlettömeget eredményeznek. Az Audi viszonylag szűk határok között igyekszik tartani mindezt, például a Q5 hybrid quattro és az A1 e-tron saját tömegének ilyen eredetű növekménye alig haladja meg a 100 kilogrammot. A négykarikás márka az elektromos mobilitás terén is nagyban profitálhat a könnyűszerkezetes építés révén mindeddig összegyűjtött, széles körű know-how előnyéből. Az Audi Q5 ennek megfelelően a könnyűszerkezetes építés tekintetében is mércéül szolgálhat kategóriájában. Az Audi Space Frame (ASF) technológiával készülő alumíniumkarosszériák és a különféle új, szálerősítésű műanyagok egyaránt komoly lehetőségeket rejtenek e területen.
 

Az elektromos motorok teljesítménye
Az elektromos motorok már teljes fordulatszám-tartományuk viszonylag korai szakaszán elérik maximális teljesítményüket, amely ezt követően széles intervallumban rendelkezésre áll. A névleges teljesítmény az a legnagyobb érték, amely tartósan, széles fordulatszám-tartományon, egyenletesen levehető a motor tengelyéről. A maximális teljesítmény – olyan további feltételek függvényében, mint például a gyorsítások és a fékezések/rekuperáció – az egyes rendszerkonfigurációk szerint eltérő időtartamban vehető igénybe.
 

Teljesítménysűrűség
A teljesítménysűrűség értéke az akkumulátor teljesítményét saját tömegéhez viszonyítva adja meg. A jelenleg alkalmazott lítiumion-akkumulátorok teljesítménysűrűsége az anyagválasztástól függően a 800 – 2.600 watt/kilogramm tartományba esik. Az elektromos teljesítmény a feszültség és az áramerősség szorzataként definiálható.
 

Teljesítményszabályzó elektronika
A teljesítményszabályzó elektronika tulajdonképpen egy úgynevezett feszültségváltó, amely az akkumulátor és az elektromos motor közötti szabályzó feladatát látja el, s az akkumulátor egyenfeszültségét a motor által igényelt forgómezős váltakozó feszültséggé alakítja. A 12-voltos fedélzeti hálózat egyenáramú átalakítóval csatlakozik a magasfeszültségű rendszerhez, amit egyes esetekben a feszültségváltóval közös egységbe építenek. A teljesítményszabályzó elektronika által termelt hőt vízhűtés veszi fel.
 

Lítiumion akkumulátor
A lítiumion akkumulátor megnevezés tulajdonképpen egy különösen széles körű fejlesztési lehetőségeket kínáló technológiára alkalmazott gyűjtőfogalom. A lítiumion-akkumulátorok kiemelkedően magas energiasűrűségükkel tűnnek ki, amely a nikkel-metálhidrid konstrukciókénak akár a kétszeresét, a hagyományos ólomakkumulátorokénak pedig a négyszeresét is elérheti. Feszültségszintjük messzemenőkig állandó, s termikusan is igen széles tartományon kínálnak stabil üzemet. További előnyük a csekély önkisütési hajlam és a memória-effektus hiánya.
 
Az Audi a lítiumion-akkumulátorok alapvetően két csoportját különbözteti meg. A nagyteljesítményű kivitelek a hibridmodellekhez – mint például az Audi Q5 hybrid quattro – ideálisak, míg a magas energiasűrűségű akkumulátorok a hosszabb távokat is tisztán elektromos üzemben futó járművek optimális technikái. Mindkét alaptípus igényes hőmérsékletszabályzási és biztonsági rendszert igényel.
 

Párhuzamos hibrid
Párhuzamos hibrid jelöléssel illetik a belsőégésű motorral és elektromos géppel egyaránt felszerelt járműveket, amelyek két hajtásrendszere külön-külön, illetve együttesen is igénybe vehető az autó mozgatására.
 

Plug-in hibridjármű (PHEV)
A plug-in hibridjármű (Plug-in Hybrid Electric Vehicle; PHEV) olyan elektromos hajtású autó, amelynek akkumulátora a hétköznapi háztartási elektromos hálózatról is feltölthető. Az ilyen típusú járművek ennek megfelelően hosszabb távokat tehetnek meg tisztán elektromos hajtással. A Párizsi Autószalonon bemutatott Audi e-tron Spyder ezen alapkoncepció mentén született.
 

Range Extender
A Range Extender olyan kiegészítő erőforrás, amely az elektromos hajtású járművek hatótávját a pusztán az akkumulátorban tárolt energiával elérhető távolságon túlra bővítik (Extended Range Electric Vehicle; EREV). A Range Extender szerepére elsősorban kisméretű belsőégésű motorok jöhetnek számításba.
 

Rekuperáció
A rekuperáció folyamata a fékezési és motorfék-fázisok alatti energia-visszatáplálást jelenti. A rekuperáció az Audi automatikus motorleállítás és -indítás rendszerével (Start-Stop System) szerelt modelljeiben a 12-voltos fedélzeti hálózat generátora segítségével működik, amely a fékezési és motorfék-fázisok során a jármű mozgási energiájának egy részét elektromos árammá alakítva táplálja vissza az indítóakkumulátorba. A hibrid- és elektromos járművekben a rekuperáció folyamata az elektromotorok segítségével zajlik, amely a megfelelő szituációkban generátorüzemre vált. Enyhébb fékezések alkalmával a teljes lassulási igényt kielégítik, míg az intenzívebb fékezésekkor a hidraulikus üzemi fékberendezés is aktiválódik. Amennyiben e rendszerek következő fejlesztési fázisuk során már a fékpedáltól teljesen függetlenül működhetnek, a fékezőnyomaték elosztása, illetve a hidraulikus és elektromos fékezés közötti átfedések még finomabban szabályozhatók majd.
 

Hőmenedzsment
Mivel a minden egyes feltöltési és kisütési fázis során folyó elektromos áram nyomán mindenkor hő is fejlődik, a töltési-kisütési fázisokkal szemben különösen ellenálló, úgynevezett ciklus- vagy trakciós akkumulátorok komplex hűtőrendszert is igényelnek. Az akkumulátor így folyamatosan optimális hőmérsékleti tartományában üzemelhet, amely általában 25 és 45 Celsius fok között húzódik. E szabályzás mindemellett az egyes cellák közötti hőmérséklet-eltéréseket is hatékonyan kiegyenlíti. Az akkumulátor hőmérsékletszabályzása levegővel és folyadékkal egyaránt megoldható, a folyamathoz szükséges adatokat érzékeny hőmérsékletszenzorok szolgáltatják. Az Audi Q5 hybrid quattro kifinomult, a pillanatnyi igény szerint passzív vagy aktív léghűtéssel temperálja akkumulátorát. E technika jelentősen kibővíti a hibrid SUV-modell elektromos hatótávolságát. Az akkumulátoron kívül az elektromos motor és a teljesítmény-szabályzó elektronika is igényel hűtést, amelyhez már folyadék a megfelelő közeg.
 

TCNG – A TFSI és a CNG (compressed natural gas) kombinációja
A jövő széndioxid-semleges mobilitása felé vezető úton az Audi következetesen a megújuló energiaforrásokra épít, s kétségkívül mérföldkő ezen az úton a két fő részből álló „Audi e-gas project”. Keretében szélerőművek állítanak elő úgynevezett „tiszta áramot”, amelynek egy részét az Audi jövőbeni e-tron modelljei gyártásához és üzemeltetéséhez kívánja felhasználni. A fennmaradó, hosszú távon fenntartható energiaforrásokból származó elektromos áramot („öko-áram”) – az „e-gas project” második fő elemeként – egy teljes egészében új fejlesztésű rendszerben elektrolízis útján hidrogén előállítására használnák fel. E légkört kímélő módon produkált energiahordozót középtávon üzemanyagcellás járművek hajtására vennék igénybe. Az Audi terveiben azonban e hidrogén egy további felhasználási módja is szerepel, mégpedig egy további lépésben, széndioxid felhasználásával metán előállítása. E terméket tulajdonképpen szintetikus földgáznak is nevezhetnénk – az Audinál az „Audi e-gas” jelzést viseli – és földgázüzemre készült belsőégésű motorok hajtására használható fel. E technikák az Audinál 2013-tól, TCNG jelzéssel jelennek meg sorozatgyártásban.
 
Az Audi A3 TCNG egyfajta „mozgó laboratóriumként” olyan tanulmány, amelynek hajtására az Audi metánfejlesztő rendszeréből származó e-gas szolgál. Négyhengeres TFSI-motorját, illetve kipufogórendszerének katalizátorát ennek megfelelően egyaránt földgázüzemre adaptálták a tervezők. Az e-gas használatakor a földgázéhoz hasonlóan jóval kevesebb széndioxid keletkezik, mint a szuperbenzin égésfolyamata során. Az „Audi e-gas project” tekintetében mindez konkrétan azt jelenti, hogy nem csupán az összesített egyensúly (energiaforrás-kerék, azaz well-to-wheel), hanem a kipufogón távozó (tank-to-wheel) széndioxid-emisszió mérlege is igen kedvezően alakul. A kipufogócsövön eképpen egyetlen gramm olyan széndioxid sem távozhat, amelynek megfelelő mennyiség ne kötődött volna meg az e-gas gyártása során. A tüzelőanyag előállítása és elégetése között így teljesen zárt széndioxid-körfolyamat valósulhat meg.
 

Hőszivattyú
A hőszivattyú megoldása az épületgépészetből érkezett, segítségével a környezetből felvett illetve oda leadott hőmennyiséggel hatékony fűtési és hűtési folyamatok valósíthatók meg. Járműves alkalmazásaiban a légkondicionáló berendezés bevált hűtő körfolyamatára épül, amely ez esetben egy további kondenzátorral egészül ki. Az Audi intenzíven dolgozik e technika alkalmazásán elektromos modelljeiben. Az utastér klimatizálására a hőszivattyú ez esetben az akkumulátor, az elektromos motorok és a teljesítmény-szabályzó elektronika termelte hulladékhőt hasznosítja. Magas hatásfokának köszönhetően igen alacsony energiaigénnyel működhet, így csupán jelentéktelen mértékben csökkenti az autó hatótávolságát.

Well-to-Wheel
A Well-to-Wheel („a primer energiaforrástól a kerékig“) fogalma az energiamenedzsment környezetvédelmi szempontból tekintett, teljes körű megközelítését takarja, az energia előállításától egészen annak járműbeli felhasználásáig. Mivel az elektromos járművek töltésére használt energia Németországban túlnyomórészt szénerőművekből származik, ennek széndioxid-kibocsátása is megjelenik a Well-to-Wheel mérlegében. Ugyanez érvényes az üzemanyagcellás járművek hajtóanyagául szolgáló hidrogén esetében is.
 

Hatásfok
A hatásfok az egyik energiaforma másikba történő átalakítása hatékonyságának mérőszáma, s többek között a leadott illetve felvett teljesítmény hányadosaként számítható. A személygépkocsikban alkalmazott elektromos motorok széles teljesítménytartományon akár 97 százalékos hatásfok mentén is működhetnek, ami a leghatékonyabb belsőégésű motorokénak is mintegy háromszorosát jelenti.
 

Ciklusállóság
A ciklusállóság fogalma az akkumulátor feltöltési és kisütési ciklusokkal szembeni tűrőképességét jelenti, mielőtt kapacitása az alapérték egy megadott hányadával csökkenne. Napjaink korszerű lítiumion-akkumulátorai akár több ezer ciklusra is alkalmasak.
 
 
Forrás: Audi Magyarország, http://bit.ly/1Lb6xRr
 
 
 
Oldal nyomtatása