Audi Q5 hybrid quattro: la prima full hybrid di Ingolstadt disponibile nel 2011

La Q5 hybrid quattro è, dopo tre generazioni di Audi duo, il primo modello ibrido della Audi a utilizzare due motori. Il motore a benzina 2.0 TFSI e il motore elettrico, con una potenza complessiva di 245 CV (180 kW) e una coppia di 480 Nm, si caratterizzano per una dinamica

di guida sportiva e un consumo medio nel ciclo di misurazione europeo standard (NEDC) inferiore a 7 litri ogni 100 km.

In fase di progettazione la Audi ha dedicato particolare attenzione a un elevato apporto della componente elettrica nel bilancio della trazione. Il SUV ibrido più sportivo sul mercato percorre, con una velocità di marcia di 60 km/h, circa 3 km a emissioni zero, oppure raggiunge una velocità massima di 100 km/h nella modalità puramente elettrica. Grazie alla batteria agli ioni di litio, potente ma leggera, e a molti altri accorgimenti tecnici, la Audi Q5 hybrid quattro può essere considerata un gioiello della tecnica.

Le prestazioni

Il 2.0 TFSI e il motore elettrico della Audi Q5 hybrid fungono da sistema ibrido parallelo e sono montati, con una soluzione tecnica stabile ed estremamente efficiente, in successione diretta.

I due motori sviluppano potenza e coppia complessive rispettivamente di 245 CV (180 kW) e 480 Nm. L’accelerazione da 0 a 100 km/h di questo modello si attesta su 7,1 secondi, e la ripresa da 80 a 120 km/h nel 5° rapporto su 5,9 secondi. La velocità massima raggiunge i 222 km/h.

La Audi Q5 hybrid quattro consuma meno di 7 litri di carburante ogni 100 km nel ciclo di misurazione standard, ed emette 160 g di CO2 a chilometro. Il capiente serbatoio da 75 litri assicura un’autonomia elevata, paragonabile a quella di un TDI.

Il motore

Il 2.0 TFSI della Audi Q5 hybrid quattro ha una cilindrata di 1.984 cm3. Eroga una potenza di 211 CV (155 kW) e una coppia massima costante di 350 Nm a un regime compreso tra 1.500 e 4.200 giri.

Il quattro cilindri unisce l’iniezione diretta alla sovralimentazione turbo, una scelta fedele alla filosofia del “downsizing” abbracciata dalla Audi, in cui la riduzione della cilindrata è compensata dall’impiego di un turbocompressore.

L’“Audi valvelift system” (AVS) contribuisce ad aumentare ulteriormente potenza, coppia ed efficienza energetica, regolando su due livelli l’alzata delle valvole di scarico in base al carico e alla coppia. Alcune caratteristiche del 2.0 TFSI sono state modificate per poter impiegare il motore nella Audi Q5 hybrid. L’azionamento meccanico dei gruppi ausiliari è stato rimosso, i cuscinetti dell’albero motore e la taratura del turbocompressore sono stati adattati alle speciali esigenze.

Un impianto di immissione d’aria secondario ubicato nella testata garantisce una depurazione dei gas di scarico particolarmente rapida.

La centralina del motore integra il cosiddetto “hybrid manager”, un sistema creato completamente dalla Audi per consentire un passaggio morbido ed efficiente fra le due modalità di trazione.

La trasmissione è affidata a un tiptronic a otto rapporti intensamente modificato e senza convertitore di coppia. La funzione di quest’ultimo è espletata dal motore elettrico stesso, combinato a una frizione a dischi in bagno d’olio. La frizione ha il compito di collegare o separare il motore elettrico dal TFSI. L’innovativo innesto funziona in ogni situazione con assoluta precisione, comfort e rapidità. All’elevata efficienza energetica della Audi Q5 hybrid quattro contribuisce in larga misura anche il cambio ibrido, grazie all’ampia spaziatura dei suoi otto rapporti. Quando il 2.0 TFSI è disinserito, il livello della pressione dell’olio nell’impianto idraulico è mantenuto costante da una pompa elettrica, che assicura così la piena operatività della funzione Start&Stop.

L’impianto elettronico di potenza e il motore elettrico

L’impianto elettronico di potenza, collegato alla batteria e al motore elettrico tramite cavi di alta tensione è alloggiato nel serbatoio dell’acqua del vano motore. Si tratta di un inverter a pulsazioni che funge da regolatore fra la batteria, che eroga corrente continua, e il motore elettrico che funziona con corrente alternata. Le tecnologie innovative hanno permesso di contenere il volume e il peso di questo sistema, raffreddato ad acqua da un circuito a bassa temperatura dedicato.

Il sistema integra un convertitore DC/DC che collega e alimenta gli altri utilizzatori elettrici della rete di 12 Volt di bordo. Il motore elettrico è del tipo sincrono a eccitazione permanente. Esso funge da motorino di avviamento e, in fase di rilascio dell’acceleratore, anche da alternatore. Sviluppa una potenza massima di 45 CV (33 kW) e una coppia di 211 Nm. Il motore elettrico è incluso nel circuito di raffreddamento del motore endotermico.

La batteria

L’accumulo di energia per il motore elettrico della Audi Q5 hybrid quattro è espletato da una batteria agli ioni di litio dal peso di soli 38 kg. L’unità compatta con un volume di 26 litri è collocata in una zona a prova d’urto sotto il pianale del bagagliaio e riduce solo minimamente la capienza di quest’ultimo. La batteria è composta da 72 celle; ha una tensione di 266 Volt, un valore energetico nominale di 1,3 kWh e una potenza di 39 kW. La batteria agli ioni di litio viene raffreddata ad aria in due modi differenti a seconda delle esigenze. Quando la sollecitazione termica è bassa, la batteria utilizza l’aria temperata convogliata da una ventola ubicata nell’abitacolo. Quando la temperatura sale oltre un determinato valore viene attivato un impianto di raffreddamento proprio. Quest’ultimo è accoppiato al climatizzatore automatico principale della vettura e utilizza un evaporatore separato. Questo efficace raffreddamento attivo è una caratteristica che contraddistingue la Audi Q5 hybrid quattro dalle altre vetture ibride; l’impianto di raffreddamento contribuisce infatti in modo determinante alla maggiore disponibilità della componente elettrica nel sistema ibrido.

Le modalità di funzionamento

Con il suo sistema ibrido parallelo, la Audi Q5 hybrid quattro può funzionare in cinque modi diversi. Può muoversi solo con il motore a combustione, solo con quello elettrico o nella modalità ibrida; può inoltre recuperare energia e mettere in atto la funzione boost.

A vettura ferma, vale a dire prima della partenza o a un semaforo, entrambe le fonti di trazione sono disattivate. Il sistema Start&Stop comfort consente al climatizzatore automatico di rimanere attivo. Non appena il conducente rilascia il pedale del freno, la Audi Q5 hybrid quattro riparte elettricamente. Con la trazione esclusivamente elettrica, può raggiungere una velocità massima di 100 km/h, con una rumorosità pressoché impercettibile e zero emissioni. A una velocità costante di 60 km/h può percorrere circa 3 km. Questa elevata componente di marcia elettrica è sufficiente per la maggior parte delle zone abitative e molti centri storici.

Il conducente ha la possibilità di scegliere fra tre programmi diversi. La mappatura EV per la città predilige la trazione elettrica, il programma D utilizza entrambi i propulsori mirando a ottimizzare i consumi, mentre la modalità S, così come la selezione manuale delle marce del tiptronic, punta a uno stile di guida sportivo.

Quando il guidatore spinge a fondo l’acceleratore, è il motore a combustione a fornire la forza di trazione. Il funzionamento del motore elettrico viene regolato di conseguenza in base a una strategia di comando volta alla massima efficienza e al minimo consumo. Premendo l’acceleratore vigorosamente subentra la funzione boost e il motore elettrico interviene a supporto del TFSI. A tutto gas nella modalità S, per brevi momenti è messa a disposizione tutta la potenza del sistema. La propulsione ibrida presenta pertanto la capacità di ripresa di un potente motore aspirato, ma con un’efficienza energetica di ben altra portata.

Al rilascio del pedale dell’acceleratore, il motore elettrico funziona da alternatore e recupera energia. Il TFSI in questo caso è disaccoppiato nella maggior parte delle situazioni dalla trasmissione per non generare perdite da slittamento. La corrente elettrica che il motore elettrico recupera in questa fase e durante le frenate viene immagazzinata temporaneamente nella batteria agli ioni di litio. Quando il conducente frena solo leggermente, la decelerazione è effettuata unicamente dal motore elettrico; quando le frenate sono più energiche, invece, interviene parallelamente anche l’impianto frenante idraulico.

I comandi

Con la Audi Q5 hybrid nella strumentazione di bordo viene introdotto un sistema di visualizzazione completamente nuovo, che rende chiari e percettibili i singoli stati di funzionamento del sistema di propulsione ibrida. Sulla plancia portastrumenti, al posto del contagiri, è collocato il cosiddetto “powermeter”, il cui ago indica la potenza complessiva del sistema su una scala in percentuale da 0 a 100. Una seconda scala suddivisa in segmenti colorati verdi e arancioni ha il compito di informare in modo chiaro e immediato su come la Q5 hybrid quattro stia procedendo, ovvero in che misura siano attive la propulsione elettrica e quella a combustione. Il livello di carica della batteria è visualizzato da uno strumento aggiuntivo. 4 Contemporaneamente, il display del sistema d’informazione per il conducente e l’ampio monitor del sistema di navigazione MMI plus visualizzano gli stati di esercizio e i flussi di forze del sistema ibrido utilizzando eleganti grafici tridimensionali. Il monitor del sistema MMI indica inoltre una statistica differenziata del consumo e del recupero, in una rappresentazione con diagrammi a barre di facile comprensione. Il sistema di navigazione MMI plus è montato di serie sulla Audi Q5 hybrid quattro e precisamente nella versione più aggiornata. La capacità di memoria del disco rigido è di 60 GB, i menu sono selezionati mediante una moderna interfaccia wizard e i titoli degli album sono visualizzati con le copertine dei CD. Un apparecchio esterno come un telefono cellulare o un lettore può essere connesso via Bluetooth, mentre il sistema di comando vocale è in grado di comprendere i nomi delle città e delle strade pronunciati in modo naturale, senza pause. Anche l’“Audi sound system” dalle sonorità piene e intense è compreso nella dotazione di serie.

La trazione quattro e l’autotelaio

La trazione integrale permanente quattro trasferisce sulla strada le forze di entrambi i motori in modo sicuro in ogni situazione. In condizioni normali essa presenta caratteristiche sportive che privilegiano il retrotreno, ma all’occorrenza trasferisce il grosso delle forze sull’asse con la trazione migliore. L’autotelaio elaborato consta di molti componenti in alluminio che ne riducono il peso. La Audi Q5 hybrid quattro può essere sollecitata sul gancio con un carico massimo trainabile di 2.000 kg. Lo sterzo è di tipo elettromeccanico: è un motorino elettrico a creare la forza necessaria alla servoassistenza. Esso opera in modo molto efficiente poiché nella marcia in rettilineo non assorbe energia. L’unità servofreno è inoltre alimentata da un pompa a vuoto elettrica. Una complessa strategia d’intervento modula il processo di frenata adattandolo alle particolari esigenze dettate dalla trazione elettrica e dalla funzione di recupero di energia.

Gli esterni

La Audi Q5 hybrid quattro è riconoscibile da diverse scelte estetiche presenti sulla carrozzeria. Sul portellone posteriore, sui parafanghi e sui listelli di accesso in alluminio è applicata la scritta “hybrid”. La griglia del radiatore è in smalto nero lucido e i terminali di scarico sono adornati da mascherine cromate. Come verniciatura esclusiva è disponibile la tonalità argento polare metallico. I cerchi in lega di alluminio da 19” si presentano in uno speciale design hybrid, con dieci razze che ricordano le pale di una turbina. Gli pneumatici sono del tipo 235/55. A richiesta la Audi fornisce altri cerchi con diametri da 19” e 20”. La quattro GmbH mette a disposizione un paraurti in design S line. La carrozzeria con cofano bagagli e cofano motore in alluminio è straordinariamente leggera. La scocca è costituita da molti elementi in acciaio forgiato a caldo che uniscono un peso ridotto a una resistenza elevatissima. Nonostante disponga di un equipaggiamento di serie molto ricco, la Audi Q5 hybrid quattro con un peso a vuoto inferiore alle due tonnellate è il SUV ibrido più leggero al mondo. Il peso aggiuntivo provocato da tutti i componenti del sistema ibrido non supera i 130 kg.

Gli equipaggiamenti

Il climatizzatore automatico della Audi Q5 hybrid è stato adattato ai requisiti specifici di un sistema di propulsione ibrido. L’azionamento del compressore del climatizzatore è di tipo elettrico ad alta tensione. Esso opera in funzione del fabbisogno reale in modo altamente efficiente e assicura il funzionamento del climatizzatore anche quando il motore a combustione è disinserito. Per supportare la funzione di riscaldamento dell’abitacolo viene impiegato un riscaldatore elettrico supplementare. La Audi Q5 hybrid quattro offre una ricca scelta di equipaggiamenti. Gli optional disponibili includono anche sistemi di assistenza alla guida altamente avanzati. Un nuovo optional è rappresentato dalla connessione Internet attraverso il telefono veicolare Bluetooth Online disponibile su richiesta. Un modulo UMTS crea la connessione con servizi speciali di Google e con il World Wide Web, fornendo al conducente informazioni meteo e notizie in tempo reale. Il conducente può pianificare l’itinerario tranquillamente da casa, salvarlo in un’area di navigazione apposita della pagina Internet “www.audi.it” e, prima di iniziare il viaggio, caricarlo sul sistema di navigazione via UMTS. Tramite il collegamento rapido, il SUV ibrido scarica anche immagini tridimensionali satellitari da Google Earth e le visualizza con rappresentazione a volo d’uccello sul monitor; il computer traccia poi le strade. Un altro elemento al vertice della tecnologia è l’hotspot WLAN che consente di collegare a Internet fino a otto apparecchiature terminali. La comunicazione avviene mediante l’antenna del tetto, il collegamento è molto stabile e la qualità di ricezione eccellente. Grazie a un processo di modulazione speciale, lo scambio di dati UMTS raggiunge una velocità massima di 7,2 MB al secondo. La cifratura basata sullo standard WPA 2 risulta molto sicura. L’uso dell’hotspot WLAN è estremamente facile; il conducente deve solo inserire una scheda SIM compatibile con la trasmissione dei dati. Contemporaneamente può collegare il proprio cellulare all’impianto via Bluetooth a condizione che il cellulare disponga della funzione SIM Access Profile. Nella maggior parte dei casi il contratto di telefonia con opzione dati è sufficiente per godere del servizio senza che siano necessarie ulteriori stipule di contratto e maggiorazioni.

La Audi Q5 hybrid quattro sarà disponibile presso i Concessionari nel corso del 2011.