»Pri vsakodnevni vožnji električnih avtomobilov je aerodinamični upor glavni dejavnik voznega upora. Tudi pri vožnji Audija e-tron Sportback v skladu s standardnim ciklom, opredeljenem v svetovnem harmoniziranem testnem postopku za lahka vozila (World Harmonized Light-Duty Vehicles Test Procedure, WLTP) je vozni upor odgovoren za nekaj več kot 40 odstotkov porabe. To primerjajte z dejavnikom pospeševanja teže vozila, ki predstavlja nekaj manj kot 20 odstotkov porabe v tem ciklu. V avtomobilu, kot je Audi e-tron Sportback, ki se ponaša z zelo dobrim koeficientom zračnega upora (vrednost Cd), je aerodinamični upor glavni dejavnik upora pri vožnji s hitrostjo približno 80 kilometrov na uro. Pri potovanju po regionalni cesti s hitrostjo 100 kilometrov na uro aerodinamični upor predstavlja več kot 60 odstotkov celotnega voznega upora. Pri vožnji na avtocesti s konstantno hitrostjo 140 kilometrov na uro se aerodinamični upor približno podvoji in porabo poveča za nekaj več kot 60 odstotkov. Z znižanjem hitrosti iz 140 na 120 kilometrov na uro voznik pri vožnji na dolge razdalje pridobi dobrih 60 kilometrov samo zaradi zmanjšanega aerodinamičnega upora. Električna vozila lahko v praksi zaradi baterij s sabo vozijo manj energije kot običajna vozila z rezervoarjem za gorivo. Zato je varčnost z električno energijo še posebej pomembna, inženirje pa spodbuja k temu, da vsa Audijeva vozila e-tron oblikujemo čim bolj aerodinamično.

Koncept električnega avtomobila je za aerodinamiko nepredvidljiv

»Ne smemo pa pozabiti, da imajo električna vozila pri oblikovanju učinkovite aerodinamike izrazite prednosti. Zaradi baterije in odsotnosti izpušnega sistema smo na primer lahko ustvarili zaprto in zelo gladko podvozje od sprednjega dela do zadka vozila. S kolegi, ki delajo na razvoju podvozja, smo si ves čas izmenjevali rešitve, da smo dosegli, da so vsi glavni deli osi ostali skriti pod podnimi ploščami. Vse – vključno s tunelom, rezervoarjem za gorivo in izpušnim sistemom –, kar povzroča zračno vrtinčasto sled okoli avtomobilov z motorji z notranjim zgorevanjem, pri električnih vozilih ne obstaja v enaki obliki. Za aerodinamiko je to izjemen plus. Še več, električni motor je veliko bolj učinkovit kot motor z notranjim zgorevanjem. Ne samo, da sprošča manj toplote v okolje, ampak potrebuje tudi precej manj hlajenja. Zato lahko razvijemo koncepte toplotnega upravljanja, ki koristijo aerodinamiki. Primer so aktivne vstopne reže na enodelnem okvirju mreže hladilnika naših modelov e-tron. Elektronski sistem rež na vsakem od obeh odprtin za zrak se lahko samodejno odpre ali zapre, odvisno od stopnje hlajenja, ki ga zahteva vozilo. Aerodinamični inženirji radi govorimo, da morajo reže ostati zaprte, tako da tok zraka ne gre skozi avto in ne povzroča izgub. Namesto tega naj gre zračni tok nad in pod vozilom. Toda nadzorni sistem se mora odzivati ​​tudi na druge potrebe, na primer, ko želijo potniki prilagoditi klimatsko napravo. Takrat se lopute odprejo. Kljub temu naše visoko inteligentno upravljanje s toploto zagotavlja, da so reže večji del voznega cikla zaprte in s tem znižajo vrednost Cd.«

»Pogosto razmišljamo o koeficientu upora kot o dejavniku, ki odloča o obliki aerodinamike. Seveda pri razvoju modelov vedno lovimo boljšo vrednost koeficienta zračnega upora za svoja vozila. Naš e-tron ima s svojimi navideznimi zunanjimi ogledali Cd vrednost 0,27, kar je ena najboljših na trgu za segment SUV. Številni trenutno dostopni športni terenci imajo te vrednosti višje. Zato smo še posebej ponosni, da smo na polnokrvnem terencu dosegli tako izjemno vrednost. Audi e-tron Sportback pa ima še boljši koeficient zračnega upora, le 0,25, po zaslugi poenostavljene osnovne silhuete.

Ali torej obstaja omejitev, do kje lahko zmanjšamo vrednost Cd? Po mojem mnenju oblikovanje serijskega avtomobila, ki je hkrati praktično vozilo za vsak dan in privlačen za kupce, s koeficientom zračnega upora pod 0,20 v bližnji prihodnosti ne bo mogoče. Avtomobilsko inženirstvo na koncu vendarle omejujejo zakoni fizike. V naravi je veliko navdihujočih primerov optimalnega pretoka tokov. Ni presenetljivo, da so milijoni let evolucije vodili do čudovito oblikovanih teles za gibanje po zraku ali vodi z najmanjšim uporom. V študijah primerov iz narave najdemo pingvine z vrednostjo Cd 0,07, zaradi posebnih površinskih učinkov in dinamičnih sprememb oblike telesa med gibanjem pa so včasih še nižje. Pri razvoju vozil v praksi lahko te naravne pojave izkoristimo v omejenem obsegu. Navsezadnje avtomobil deluje drugače kot pingvin. Čeprav aerodinamični inženirji sanjajo o vozilu, ki je v osnovi oblikovano kot morski pes, je resničnost taka, da pri našem delu oblika sledi funkciji, to pomeni, da je vse v optimizaciji. In ne pozabimo: funkcije določajo potrebe naših strank. Če želi kupec čim bolje izkoristiti prostor v prtljažniku, ne moremo kar naprej spuščati strehe in omejevati zadka, tudi če to izboljša aerodinamiko.«

Podrobnejša učinkovitost aerodinamike

»Eden ciljev aerodinamičnih inženirjev je, da najdemo inovativne tehnične detajle, ki dajejo oblikovalcem več kreativnih možnosti. To je najlažje, če sodelujemo pri reševanju določenih težav. Pri razvoju aerodinamičnih detajlov vozila delamo od sprednjega proti zadnjemu delu vozila. Konec koncev, če naredimo napako s pretokom zraka spredaj, ga zadaj običajno ne moremo več popraviti.«

Tudi majhne podrobnosti so pomembne

»V novem modelu Audijevega e-trona, ki je bil predstavljen leta 2021, je na primer na spoju med okvirjem stranske plošče in zadnjimi vrati tesnilo. Že samo to tesnilo izboljša koeficient upora za pet tisočin. Morda mislite, da bi bila brez tega tesnila le majhna vrzel. Toda tlačna razmerja med bočnim in zadnjim delom avtomobila so tako ekstremna, da zrak potegne v spoj in takoj povzroči izgube. Uporaba tega tesnila pa izboljša koeficient zračnega upora za pet tisočin. V ciklu WLTP to pomeni približno tri kilometre dosega. Kot vidite, se tudi z najmanjšimi detajli naredi napredek.«