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Velocista de pura sangre
Primicia técnica mundial en el Salón del Automóvil de Francfort: por primera vez, Audi monta un motor con inyección directa de gasolina FSI en un vehículo híbrido. El nuevo concepto Audi Q7 hybrid incorpora un motor V8 FSI de 4,2 litros con 350 CV (257 kW) de potencia y 440 Nm. Además, un motor eléctrico integrado en la transmisión aporta por su parte un par motor de hasta 200 Nm. Este nuevo concepto debutará en el Salón Internacional del Automóvil 2005 de Francfort.
Lógicamente, un Audi con este potencial incorpora la tracción integral permanente quattro, capaz de convertir la potencia del motor y el par en un máximo de dinámica de conducción y seguridad en todo momento. La transmisión de la fuerza se lleva a cabo mediante un cambio tiptronic de 6 relaciones.
Las prestaciones que cabe esperar de un vehículo como el Audi Q7 hybrid equivalen a las de un deportivo: de 0 a 100 km/h transcurren sólo 6,8 segundos. Pero más impresionante es aún la capacidad de aceleración de este SUV: en 5ª marcha acelera de 80 a 120 km/h en exactamente 7 segundos. El Q7 hybrid alcanza estos datos tan impresionantes con un peso total de 2.410 kg y un consumo promedio de sólo 12,0 l por cada 100 km, o lo que es lo mismo, casi un 13% menos que el modelo básico; la eficiencia de la transmisión híbrida de Audi no podría fundamentarse de un modo más convincente.
La base de las cualidades multiuso de este concepto reside en la combinación de potentes motores FSI con motores eléctricos, sin olvidar además el sistema de gestión inteligente de energía que incorpora el Q7 hybrid. Es precisamente este sistema el que permite combinar el potencial óptimo de ambas transmisiones de modo que se alcancen insuperables prestaciones y la máxima eficiencia al mismo tiempo.
La transmisión: dos corazones
Si echamos una mirada bajo el capó del motor del Audi Q7 hybrid, a simple vista no reconoceremos ningún indicio que nos diga que se trata de un vehículo híbrido. El ocho cilindros de 4,2 litros inunda completamente el vano motor; ni rastro del motor eléctrico o de una batería.
El motor V8 forma parte de la familia actual de motores en V de Audi, caracterizada por un ángulo de los cilindros de 90 grados y una distancia entre cilindros de 90 milímetros. Otra de las características de estos motores es que el árbol de levas está accionado por cadena. Al contrario de lo que sucede en los modelos convencionales, en el Q7, el compresor del aire acondicionado y la bomba de la dirección asistida se accionan eléctricamente para garantizar su funcionamiento incluso cuando el vehículo sólo funciona en el motor eléctrico.
Al igual que el motor del RS 4, el V8 del Q7 quattro también dispone de inyección directa de gasolina FSI, que, después de cinco victorias en el deportivo de carreras de Le Mans, el Audi R8, se ve ahora implementado en un ocho cilindros de fabricación en serie.
Los motores FSI proporcionan más potencia y dinamismo que los convencionales sistemas con inyección en el colector de admisión, una ventaja que coincide además con un comportamiento de consumo de combustible mucho más contenido. Para su implementación en el Audi Q7 hybrid, el V8 ha sufrido algunos ajustes. Como aspectos característicos de este motor, mencionar solamente la extraordinaria capacidad de par motor en la completa gama de regímenes, una respuesta extremadamente ágil y, al mismo ti empo, un comportamiento de consumo contenido.
Por otra parte, este motor no sobresale únicamente por el dato de potencia dominante (350 CV/257 kW a 6.800 rpm) y por un elevado registro de par motor máximo (440 Nm a 3.500 rpm).
El motor eléctrico, que moviliza 200 Nm y 32 kW, está ubicado entre el V8 y el convertidor del cambio automático, integrado de forma ideal en la transmisión. Este motor está unido al motor FSI mediante un acoplamiento que posibilita utilizar uno de los dos propulsores e incluso ambos al mismo tiempo para la propulsión.
En la construcción se han alcanzado los más altos niveles en cuanto a economía de espacio, por lo que se dispone del volumen total del habitáculo, sin límites. El Q7 hybrid también incorpora, al igual que el modelo base, hasta tres filas de asientos y un maletero muy amplio.
El motor eléctrico recibe su energía de una batería ubicada en la zaga del vehículo, debajo del suelo de carga. Aquí se encuentra también el transformador de tensión, que provee la red de a bordo. En caso de producirse un pinchazo, junto al compartimento de la batería se ha integrado el tire mobility system.
A diferencia de lo que sucede en anteriores generaciones de vehículos híbridos, el motor eléctrico y la batería híbrida de níquel y metal (NiMH) presentan un peso extraordinariamente bajo; sólo 140 kg, o lo que es igual, menos del 7% más en comparación con el vehículo base.
Gestión de energía inteligente
De la coordinación de ambos propulsores y de su óptimo funcionamiento se encarga un complejo sistema de control electrónico. Este sistema tiene en cuenta tanto las órdenes del conductor, que recibe mediante el pedal del acelerador y del freno o a través de la palanca selectora del cambio tiptronic, como la velocidad a la que se conduce. Otros parámetros de igual importancia son además el estado de carga de la batería y los impulsos del programa electrónico de estabilización ESP.
El sistema electrónico decide por sí solo sobre la interacción de los componentes de la transmisión y convierte los deseos del conductor en todo momento en un balance perfecto de deportividad y eficiencia. Los ocupantes del vehículo podrán ver cómo todo esto se pone en práctica a través de un submenú en la pantalla del módulo Multi Media Interface MMI.
Básicamente pueden darse tres modos de conducción: el motor de combustión o el motor eléctrico actúa por sí solo como propulsor o ambos aceleran al vehículo uniendo sus fuerzas. En este caso, el motor de gasolina se encarga del funcionamiento básico, al tiempo que abastece de energía a la batería.
Por otro lado, el motor eléctrico puede ocuparse de la propulsión en solitario y prácticamente sin hacer ruido hasta velocidades de 30 km/h (es decir, sobre todo en conducción urbana); de este modo se reducen considerablemente en núcleos urbanos tanto las emisiones de gases de escape como de ruido.
La capacidad de carga de la batería posibilita un funcionamiento en solitario en trayectos de hasta dos kilómetros, teniendo en cuenta que los proceso de aceleración y frenada acumulan energía adicional en el sistema. Una vez alcanzado el límite de capacidad de la batería, el motor de combustión se activa inadvertidamente para volver a cargarla.
El motor V8 FSI moviliza 350 CV y genera un par de 440 Nm. En el Q7 de serie, este potencial es suficiente para conseguir una aceleración de 0 a 100 km/h en 7,4 segundos. Si aún así el conductor desea alcanzar velocidad más rápidamente, el sistema electrónico conecta el motor eléctrico. Este empuje adicional (un par de hasta 200 Nm) está disponible inmediatamente al ponerse en marcha, al contrario de lo que sucede en los motores de combustión.
En la práctica esto conlleva una nueva dimensión de aceleración sobre todo en ámbitos de velocidad bajos. Con salida parada, el Q7 hybrid le saca a su compañero con motor de gasolina V8 una ventaja de un metro en los primeros cuatro metros, mientras que el impulso del empuje adicional del motor eléctrico significa una ventaja de 0,6 segundos a la hora de acelerar de 0 a 100 km/h. En cuanto a elasticidad, este empuje adicional también demuestra sobradamente su eficacia.
El típico sprint de las maniobras de adelantamiento, de 80 a 120 km/h, lo solventa unos 2 segundos (alrededor de un 25%) más rápido. El impulso se produce de forma automática en cuanto el conductor pisa a fondo el acelerador; la electricidad necesaria procede entonces de la batería en la zaga del vehículo.
Sin embargo, el motor eléctrico no es sólo capaz de movilizar potencia adicional, sino que además vuelve a almacenar en el sistema la energía cinética obtenida al frenar o al acelerar cuesta arriba, cargando así la batería.
Durante este proceso, denominado "recuperación", el propulsor invierte su función en milésimas de segundo y se convierte en generador, todo ello sin que el conductor perciba ni el más mínimo indicio.
Existe otra función que pasa completamente desapercibida pare el conductor y que también es de gran importancia para la eficiencia de la nueva transmisión. Al deslizarse el vehículo sin pisar el pedal del acelerador, el motor de combustión se conecta automáticamente. También con la intención de ahorrar combustible, el propulsor se desactiva cada vez que el vehículo se detiene durante más de tres segundos. Para volver a ponerse en marcha basta con quitar el pie del pedal del freno y volver a pisar el pedal del acelerador; así, el propulsor vuelve a hacerse cargo de su función sin demora alguna.
En este proceso, el motor eléctrico, como generador de arranque, adopta la función de motor de arranque; de este modo se consigue un proceso de arranque especialmente rápido y al mismo tiempo silencioso y confortable.
Con esta estrategia, la gestión inteligente de energía consigue un elevado grado de eficiencia del sistema de transmisión. A pesar de los valores de aceleración, claramente mejores, de una velocidad máxima idéntica y del mayor peso del vehículo, el Q7 hybrid consume un 13% menos de combustible que otro vehículo de fabricación en serie comparable que esté equipado exclusivamente con un motor de combustión. El consumo promedio en el ciclo MVEG es de 12,0 litros. En el funcionamiento exclusivamente urbano, donde se consigue un mayor ahorro gracias a unos procesos de recuperación más frecuentes, el potencial de ahorro del vehículo híbrido puede aprovecharse de un modo más impresionante.
Este nuevo concepto absorbe además energía adicional de la luz del sol: en el techo corredizo de cristal de grandes dimensiones Open Sky System, los ingenieros de Audi han integrado células solares que posibilitan el funcionamiento de la ventilación y del climatizador incluso con el vehículo parado.
De este modo, especialmente en días calurosos, se disfruta de un confort claramente superior: el conductor puede además por primera vez activar el climatizador automático mediante el mando a distancia minutos antes de arrancar el vehículo, de modo que al subir a él se encuentra con una agradable temperatura en el interior. Para ello se hace uso de una parte de la capacidad de la batería del accionamiento híbrido.
Con su visionario sistema, el coche concepto Audi Q7 hybrid aplica una vez más de un modo muy convincente el lema de la marca Audi "A la vanguardia de la técnica". Un vehículo que como pionero tecnológico da respuesta en muchos sentidos a una de las exigencias más importantes de la sociedad automovilística del futuro y conjuga el placer de conducción con prudencia, el mayor confort y la máxima eficiencia.
Vehículos híbridos de Audi - 15 años de trabajo pionero
En el año 1997 Audi fue el primer - y sigue siendo el único - fabricante de automóviles europeo que produjo un vehículo híbrido en serie: el Audi duo basado en el A4 Avant. De su propulsión se hicieron cargo un TDI de 1,9 litros con 90 CV y un motor eléctrico adicional con 29 CV. Ambos motores accionaban conjuntamente las ruedas delanteras; una batería de acero y gel en la zaga del vehículo se encargaba de almacenar la energía eléctrica.
Sin embargo, la primera generación del Audi duo se presentó ya en el año 1989. El vehículo experimental basado en un Audi 100 Avant quattro disponía de un motor eléctrico de 12,6 CV, encargado del accionamiento de las ruedas traseras en lugar del árbol cardán. La energía procedía de una batería de níquel y cadmio. En el eje delantero actuaba un cinco cilindros de 2,3 litros con 136 CV.
Dos años más tarde, los ingenieros de Audi presentaban la segunda generación duo, también en la carrocería de un Audi 100 Avant quattro. Una vez más, el motor eléctrico, un motor trifásico de 28,6 CV, accionaba las ruedas traseras. Sin embargo, el eje trasero recibía potencia adicional también del vano motor delantero a través de diferencial de tipo Torsen, procedente de un cuatro cilindros de dos litros.
Durante todo el tiempo que ha durado el proceso de desarrollo, los ingenieros de Audi han aportado un trabajo pionero decisivo para alcanzar este avance y para conseguir que los vehículos híbridos estén listos para su fabricación en serie. Y esto no sólo afecta al desarrollo de este concepto, sino también al trabajo realizado tanto en el ámbito de una innovadora tecnología de baterías como en el de un sistema de gestión de energía de alto desarrollo, ambos presentes en el Audi Q7 hybrid.
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