Avansert i alle detaljer: Audis nye elektriske motor

For å illustrere hva som gjør den spesiell, presenterer Andreas Ruf en metallplate. Til observatøren forklarer han: "Det er så mye teknologi pakket inn i denne metallplaten, det er helt sprøtt. Den leder det magnetiske feltet, de høye sentrifugalkreftene og kjølemediet gjennom rotoren optimalt. Dette overfører kraften og er hjertet i e-motoren."

Andreas Ruf er systemteamleder for dreiemomentleveringssystemet i teknisk utvikling hos Audi. Elektroteknikeren med en doktorgrad i elektromagnetisk energikonvertering er ansvarlig for utviklingen av elektriske akseldrifter – og dermed også Audi elektriske motor.

Skiven han viser er bare en av mange stablede skiver i rotoren, den roterende delen av permanentmagnetmotoren, som blant annet sikrer at energikonverteringen skjer effektivt, med så få parasittiske virvelstrømmer som mulig. Andreas Ruf: "Rotoren inneholder spesielt mange detaljerte optimaliseringer. For eksempel bruker vi et trippellags magnetkonsept, som gjør det magnetiske feltet spesielt sinusformet, og minimerer tap. Eller den direkte oljekjølingen i den roterende delen, som, så vidt jeg vet, ingen andre bygger på denne måten."

Effektivitet er den hellige gral for elektriske motorer. Og Audi-teamleder Andreas Ruf uttaler selvsikkert: "I det nåværende konkurranselandskapet kjenner jeg ikke til noen motor som er like effektiv som vår interne utvikling på PPE-plattformen." Det fascinerende med en elektrisk motor er den direkte tilbakemeldingen, den umiddelbart tilgjengelige kraften i form av øyeblikkelig dreiemoment. I motsetning til en forbrenningsmotor, trengs ikke flere sammenkoblede prosesser for å levere dreiemoment. Denne iboende effektiviteten er tatt til det ytterste i Audi e-motoren.

Audis el-motor, som er montert som drivmotor på bakakselen til alle Audi-modeller på PPE-plattformen, inneholder mer enn et dusin patenter. De som velger quattro-drivverk, får en asynkron elektrisk maskin på forakselen, som brukes som en boost-maskin og ikke produserer unødvendige tap når den ikke er i bruk. Men hovedmotoren er den skjulte perlen.

Mange små tiltak bidrar til den spesielle helhetspakken. Silisiumkarbid som halvleder i kraftelektronikken eller tørrsumpsmøring fra motorsport er teknologier som er uvanlige i en motor for produksjonsbiler. Som en 800-volts motor integreres den i et premium ladesystem. Og når vi snakker om premium: Audi-ingeniører har lykkes med å optimalisere motoren akustisk slik at den nesten ikke lager støy.

Andreas Ruf: "Suksessen til vår motor ligger i at vi prioriterte effektivitet veldig tidlig i utviklingsprosessen. Fordi for hver kilometer en bil kjører lenger, takket være en effektiv motor med lavt forbruk, gjør det mulig for oss å gjøre batteriet mindre. Dette krever færre råmaterialer, sparer kostnader, reduserer vekt, og fører igjen til større total effektivitet."

En hemmelighet til suksess er utvilsomt at motoren er utviklet internt av Audi. For å oppnå maksimal effektivitet skrev ingeniørene en dristig 10-punkts plan i begynnelsen av utviklingen for mer enn fem år siden. Planen skisserte hvordan de ønsket å designe Audis fremtidige motor. Dette overbeviste beslutningstakerne. "Så uvanlige som ideene våre var, tok vi likevel en felles beslutning: Vi tok risikoen, og vi klarte å implementere alle tiltakene," sier Andreas Ruf. Denne ubetingede forpliktelsen førte til det eksepsjonelle resultatet. Ruf roser teamet: "Alle presset sine grenser. Ingeniører må jobbe utenfor sin komfortsone. Det er det som bringer innovasjon og fremgang. Hvis du holder deg innenfor dine grenser, vil du ikke nå langt nok."

Under utviklingsfasen ble det raskt klart at den kraftigste motoren i serien, opprinnelig ment kun for fullelektriske Audi S-modeller, også var den mest effektive av alle. Mer kraft med mindre forbruk? Det som snur konvensjonell forbrenningsmotorlogikk på hodet, går noen ganger hånd i hånd med elektrisk mobilitet. Andreas Ruf: "Denne kraftige motoren brukes nå i alle Audi e-tron-modeller på PPE-plattformen. Vi kontrollerer spredningen mellom kraft og dreiemoment i de forskjellige kjøretøyene via programvare. Dette gjør at alle kunder kan dra nytte av motorens eksepsjonelle effektivitet."

Spørsmålet blir: Hvor går reisen i fremtiden? Hvor er det fortsatt potensial for forbedring? Andreas Ruf er optimistisk: "Utviklingen av elektriske motorer for mobilitet har gjort større sprang de siste ti årene enn i de hundre årene før. Nå er vi utfordret til å produsere disse innovasjonene enda mer bærekraftig." Selv om Audi allerede sparer betydelig energi og reduserer bruken av tunge sjeldne jordarter i produksjonen av den nåværende e-motoren ved Audi-anlegget i Győr, er målet om å optimalisere dette ytterligere et viktig skritt inn i fremtiden.