Audi: hybryda z silnikiem TDI (diesel) oraz TFSI (benzyna) – test MHEV plus

Nowe modele samochodów Audi – A5, A6 oraz Q5 – dostępne są z układem hybrydy MHEV plus, który obniża zużycie paliwa oraz poprawia dynamikę jazdy. Oferowane są przede wszystkim z silnikiem diesla (2.0 TDI) oraz z mocną benzyną 3.0 V6 TFSI (w modelach S5, A6 oraz SQ5). Dodatkowo, w przypadku SUV-a Audi Q5 także z jednostką benzynową 2.0 TFSI. Jak w szczegółach działa hybryda Audi oraz jak rozwiązanie to wypada na tle popularnych na naszych drogach hybryd np. marki Toyota czy Honda?

Na wstępie zaznaczam, że materiał ten traktuje o układzie hybrydowym Audi MHEV plus. To jest co innego niż napęd hybrydowy Plug-In stosowany w autach tej marki (oznaczenie e-hybrid lub TFSI e), które można i należy ładować z zewnętrznego źródła prądu (np. domowego gniazdka). Mówiąc „hybryda” mam na myśli napęd, którego akumulator jest stosunkowo mały (zwykle 0,5 – 2 kWh pojemności) i nie ma możliwości samodzielnego uzupełniania poziomu jego energii, to tzw. „samoładująca” się hybryda. Materiał o poziomach i rodzajach hybryd można zamawiać w komentarzach :) Szybkie rozwinięcie skrótów:

• HEV: Hybrid Electric Vehicle
• MHEV: Mild Hybrid Electric Vehicle
• PHEV: Plug-In Hybrid Electric Vehicle

Nie jest łatwo wyznaczyć sztywną i klarowną granicę pomiędzy MHEV, a HEV. Jest wiele aut, które realizują w pełni założenia pojazdu HEV, ale z pewnych względów producent oznacza je jako MHEV (mniej zaawansowane) i z tym właśnie przypadkiem mamy do czynienia w przypadku Audi MHEV plus.

Jako, że to mój pierwszy materiał na ITHardware o tematyce motoryzacyjnej, to w ramach wstępu wspomnę, że będę starał się omawiać przede wszystkim tematy, które mają możliwie najwięcej techniki, najlepiej w tym najnowocześniejszym wydaniu. To ma wpisywać się w tematykę portalu ITHardware o nowoczesnych technologiach :)

Hybryda Audi MHEV plus – parametry i sposób działania

Jak niemal każdy układ hybrydowy w samochodzie, tak i Audi MHEV plus opiera się na sprytnym łączeniu silnika spalinowego z jednostką elektryczną. Ta ostatnia zainstalowana jest tuż przy skrzyni biegów (7-stopniowa przekładnia S tronic) i może samodzielnie napędzać samochód – całkowicie bez udziału motoru spalinowego. Co ważne, nawet wówczas – w trybie elektrycznym – napędzane mogą być wszystkie cztery koła, jeśli takie Audi wyposażone jest w napęd quattro.

Parametry? Silnik elektryczny ma moc 18 kW (24 KM), co nie wydaje się dużą wartością, ale to w zupełności wystarczająco, by takim Audi A5, A6 czy Q5 toczyć się w korku, a nawet utrzymywać stałą prędkość typu 50 km/h. To mniejsza moc względem tego, co oferują silniki elektryczne montowane w hybrydowych Toyotach czy Hondach i zapewne właśnie dlatego Audi nazywa swój system MHEV plus, a nie „HEV”, który powszechnie uznawane jest za „pełną hybrydę”. Wrócę do tego tematu nieco później.

Akumulator ma pojemność 1,7 kWh i jest chłodzony (lub ogrzewany) cieczą. To ważne, bo właśnie dzięki temu jego parametry są dłużej utrzymywane w optymalnym zakresie. Co zaskakujące, pojemność „baterii” jest ponadprzeciętnie duża nie tylko jak na układy Mild Hybrid (MHEV), ale nawet pełne hybrydy (HEV) – hybrydowa Toyota ma zwykle około 1 kWh. Pozwala to na dłuższe utrzymywanie trybu elektrycznego, a także dłuższy postój z wyłączonym silnikiem spalinowym, można też zakumulować więcej energii podczas hamowania. To wszystko jest ważne zwłaszcza w miejskim korku – bo Audi MHEV plus ma elektryczną sprężarkę klimatyzacji. To istotna przewaga względem zdecydowanej większości rozwiązań MHEV dostępnych na rynku!

MHEV plus z TDI oraz TFSI

System hybrydowy MHEV plus łączony może być z wzdłużnie montowanymi silnikami TDI oraz TFSI i automatyczną skrzynią biegów S tronic. Dotyczy to więc następujących konfiguracji:

• Audi A5 TDI S tronic (quattro)
• Audi S5 TFSI S tronic
• Audi A6 TDI S tronic quattro
• Audi A6 V6 TFSI S tronic quattro
• Audi Q5 TDI S tronic quattro
• Audi Q5 TFSI S tronic quattro
• Audi SQ5 TFSI S tronic quattro

Wprawne oko zauważy, że MHEV plus nie jest dostępne dla Audi A5 i Audi A6 z 2-litrowym TFSI 150 kW. To trochę zaskakująca decyzja, ale taką podjęto w Audi. Audi Q5 z tym silnikiem jest już „w pakiecie” z MHEV plus.

Sposób działania można zobaczyć na w sumie czterech poniższych filmach, które obejmują jazdę po mieście (lub poza nim w przypadku Q5 i S5). Polecam zwrócić uwagę na obrotomierz, który jasno pokazuje jak często i w jakich sytuacjach silnik spalinowy był wyłączony, także w ruchu.

Autostrada? W takim scenariuszu znaczenie układu hybrydowego jest marginalne jeśli chodzi o wpływ na zużycie paliwa. Silnik elektryczny może jednak wspomagać zwiększanie prędkości i rzeczywiście w każdym przypadku tzw. turbo-dziura jest w zasadzie nieodczuwalna. W specyficznych sytuacjach da się nawet wyczuć kiedy silnik elektryczny napędza już auto, a jednostka spalinowa wciąż czeka na redukcję przełożenia skrzyni biegów – mowa oczywiście o ułamkach sekundy, ale da się to wychwycić i zdecydowanie poprawia to odczucia z jazdy.

Redukcja zużycia paliwa?

Trudno jest bezpośrednio zbadać wpływ MHEV plus na zużycie paliwa gdyż te auta nie występują w wersji z układem hybrydowym jak i bez. W dodatku, względem poprzednich generacji zmieniły się także wersje silników, jak i gabaryty aut, co jest szczególnie widoczne w przypadku Audi A5. Możemy jednak pewne wnioski wyciągnąć zakładając niewielkie zaokrąglenia.

Audi A5 TDI MHEV plus S tronic quattro kontra Volkswagen Passat 2.0 TDI FWD. Passat jest większy i cięższy, ale ma napęd tylko na jedną oś i słabszą (oszczędniejszą) wersję silnika spalinowego. W mieście potrzebował 5,2 l/100 km, podczas gdy Audi A5 z hybrydowym układem napędowym i napędem quattro zakończyło test z wynikiem 4,4 l/100 km. Ponad 15% redukcji to sporo.

Dużo bardziej bezpośrednie porównanie jest w przypadku zestawienia Audi S5 V6 TFSI MHEV plus ze schodzącą już generacją Audi A7 55 TFSI. Obydwa mają silnik 3.0 V6 TFSI, obydwa skrzynię biegów S tronic i napęd na cztery koła quattro. Waga i rozmiary nie są znacząco różne. Podczas gdy Audi A7 55 TFSI potrzebowało w mieście okrągłe 10 l/100 km, tak Audi S5 V6 TFSI MHEV plus zadowoliło się wynikiem zaledwie 6,5 l/100 km. To redukcja o 35%!

Wracam tutaj też do kwestii elektrycznej sprężarki klimatyzacji. To bardzo nieoczywista zaleta układu hybrydowego MHEV plus. Rzecz w tym, że jeśli sprężarka byłaby tradycyjna – napędzana paskiem z silnika spalinowego – to stojąc w korku i w upale motor musiałby być cały czas aktywny, by w ogóle klimatyzacja działała.  Tego problemu nie ma więc w samochodach Audi A5, A6, Q5 wyposażonych w MHEV plus i można to odczuć tym mocniej, im niższą średnią prędkość przejazdu przez miasto mamy.

MHEV plus kontra hybryda Toyoty czy Hondy

Audi stara się unikać porównań ich systemu MHEV plus do rozwiązań hybrydowych aut japońskich (Toyota i Honda) czy koreańskich (Hyundai). A to głównie z tego powodu, że MHEV plus jest bardziej znaczącym rozwinięciem Mild Hybrid, niż kolejnym wariantem napędu HEV. Warto jednak zauważyć, że Audi MHEV plus realizuje wszystkie zadania, które mogą wykonywać auta hybrydowe (HEV), to między innymi:

• postój w trybie elektrycznym (z aktywną klimatyzacją),
• ruszenie w trybie elektrycznym,
• jazda (utrzymywanie prędkości) w trybie elektrycznym,
• odzysk energii podczas hamowania,
• ładowanie akumulatora poprzez dodatkowe obciążenie silnika spalinowego,
• wspomaganie silnika spalinowego podczas przyspieszania.

Zasadnicza różnica między Audi MHEV plus, a wymienionymi hybrydami azjatyckimi sprowadza się do tego, że silnik elektryczny w Audi jest słabszy, co oznacza niższą prędkość przy której jednostka spalinowa się włączy. Wolniej także ładowany jest akumulator (np. podczas hamowania). Ale to w zasadzie wszystkie funkcjonalne różnice. Widać to też po wynikach spalania w mieście. Hybryda Toyoty czy Hondy z 200-konnym silnikiem spalinowym „spala” w mieście raczej 3,5-4,2 l/100 km z silnikiem benzynowym. Procentowo nie tak mało, ale bezwzględnie to symboliczna różnica względem tego, co uzyskało Audi A5 TDI MHEV plus S tronic quattro (przypominam: 4,4 l/100 km).

Dodatkowo: taka konstrukcja hybrydy Audi daje odczucie dużo bliższe temu, co znamy z aut spalinowych z pominięciem tego, czego wielu kierowców nie lubi w przypadku bezstopniowych przekładni w Toyotach – jednostajnych obrotów podczas przyspieszania. W Audi mamy tradycyjny przyrost obrotów w miarę zwiększania prędkości.

Wpływ na komfort

System MHEV plus bardzo korzystnie wpływa na poprawę komfortu podróży. Najbardziej tyczy się to płynności z jaką włączany jest silnik spalinowy. Jeśli mieliście okazję jeździć autem z systemem Stop-Start, doświadczyliście zapewne dosyć odczuwalnych wstrząsów podczas włączania jednostki spalinowej. Tyczy się to zwłaszcza poprzednich generacjach silników diesla. W przypadku Audi A5, A6 i Q5 z silnikiem TDI aktywowanie silnika wysokoprężnego jest praktycznie nieodczuwalne. Niemal całkowity brak wstrząsu i zorientować można się tylko przez to, że coś pod maską zaczęło mruczeć – mocno przytłumiony dźwięk, bo wygłuszenie jest bardzo, bardzo dobre.

Podsumowanie

Hybrydowy system Audi MHEV plus znacząco obniża zużycie paliwa (przede wszystkim w mieście), a także poprawia komfort i odczucia z jazdy. Ta jest bardziej płynna, praktycznie bez wstrząsów podczas włączania silnika spalinowego. Jednocześnie, z punktu widzenia „petrolheadów”, MHEV plus jest w zasadzie niewidoczny. Przyspieszeniu towarzyszy dźwięk narastających obrotów silnika spalinowego, a sportowe i dynamiczne parametry układu napędowego są nawet lepsze (wspomaganie ze strony silnika elektrycznego).