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Aerodynamik-Konzept des Audi e-tron-Prototyp steigert die Reichweite

Aerodynamik-Konzept des Audi e-tron-Prototyp steigert die Reichweite im Alltag
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In unserem Ausblick auf den ersten rein elektrisch angetriebenen Audi e-tron-Prototyp haben wir bereits ein wenig hinter die Kulissen blicken können. Rund 250 Audi e-tron-Prototypen waren im Rahmen der Erprobung im Einsatz und legten mehr als fünf Millionen Kilometer zurück – das entspricht rund 125 Erdumrundungen und zirka 85.000 Betriebsstunden. Erfahrungen aus diesen Tests fließen in die spätere Serie mit ein.

Gleiches gilt für Tests und Erprobungen in Laboren, Windkanälen, usw. auch in diesen muss sich der Audi e-tron-Prototyp beweisen. Sein Aerodynamik-Konzept schneidet dabei besonders gut ab. So wartet das erste E-Fahrzeug von Audi mit einem Luftwiderstands-Beiwert von 0,28 auf; ein Top-Ergebnis im SUV-Segment. Dieser Wert trägt entscheidend bei zur alltagstauglichen Reichweite von mehr als 400 Kilometern im WLTP-Zyklus. Ein Highlight im Aerodynamik-Konzept des rein elektrisch angetriebenen Oberklasse-Modells sind die virtuellen Außenspiegel.

Härtetest im Windkanal – der Audi e-tron-Prototyp muss sich beweisen

Im Windkanal steht das E-Auto von Audi vor dem geräuscharmen Rotor mit etwa fünf Meter Durchmesser und blickt quasi ins Auge des Orkans. Auf dem Aeroakustik-Prüfstand des Windkanal-Zentrums in Ingolstadt, dem leisesten Fahrzeug-Windkanal weltweit, optimieren die Audi-Ingenieure Luftwiderstand und Geräuschentwicklung unter extremen Bedingungen. Beides ist ausschlaggebend für die Effizienz und den Komfort eines Autos.

Gebläse-Geschwindigkeiten von bis zu 300 km/h ist der Audi e-tron-Prototyp im Windkanal ausgesetzt. Insgesamt waren die verschiedenen Testfahrzeuge mehr als 1.000 Stunden im Windkanal. Der cw-Wert beträgt hierbei 0,28. Als Fahrer eines Fahrzeugs profitiert man von einem niedrigen cw-Wert, da der geringe Luftwiderstand zu einer hohen Reichweite führt. Ein Hundertstel des cw-Werts steht im Fahralltag für rund fünf Kilometer Reichweite.

Auf Langstrecken, dem Revier des Audi e-tron-Prototypen, bildet der Luftwiderstand den entscheidenden Fahrwiderstand – viel wichtiger als Rollwiderstand und Massenträgheit. Die Energie, die ein Auto aufbringen muss, um ihn zu überwinden, geht verloren. Deshalb ist eine gute Aerodynamik so wichtig. Im Stadtverkehr hingegen kommen andere Aspekte zum Tragen. Dort kann ein Elektroauto die eingesetzte Energie zum großen Teil beim Verzögern rekuperieren, sodass seine Masse eine geringere Rolle spielt.

Damit ein solch niedriger Wert erreicht werden kann, wartet das Aerodynamik-Konzept des Audi e-tron-Prototyp mit verschiedensten Maßnahmen auf. Einige dieser Lösungen sieht man auf den ersten Blick. Andere nimmt man gar nicht offensichtlich wahr. Im Vergleich mit einem vergleichbaren, konventionell angetriebenen Fahrzeug spart der Audi e-tron-Prototyp beim cw-Wert fast 0,07. Das bringt bei einem typischen Nutzungsprofil einen Reichweitenvorteil von rund 35 Kilometern pro Batterieladung im WLTP-Zyklus.

Virtuelle Außenspiegel und „Dimples“ am Unterboden verbessern den Luftwiderstand

In der Serienversion des Audi e-tron-Prototypen geben die optionalen virtuellen Außenspiegel ihre Weltpremiere. Gegenüber den standardmäßigen Spiegeln sind sie deutlich schmaler: Sie reduzieren die Fahrzeugbreite um 15 Zentimeter und senken durch ihre neue Form nicht nur den Luftwiderstand, sondern auch das ohnehin niedrige Windgeräuschniveau merklich. Ihre flachen Träger integrieren je eine kleine Kamera. Die Bilder, die sie aufzeichnen, erscheinen auf OLED-Displays im Übergang zwischen Instrumententafel und Tür. Die virtuellen Außenspiegel lassen sich für verschiedene Fahrsituationen anpassen und können dadurch die Sicherheit erhöhen. Im MMI-System sind drei Ansichten wählbar – für die Autobahn, das Abbiegen und das Parken.

Des Weiteren trägt die serienmäßige adaptive air suspension zur Reduzierung des Luftwiderstands bei. Bei dieser handelt es sich um eine Luftfederung mit geregelter Dämpfung: Ab 120 km/h senkt sie die Karosserie um bis zu 26 Millimeter unter das Normalniveau ab und reduziert so den Luftwiderstand. Zudem hat Audi den Unterboden E-SUV vollflächig verkleidet, Front- und Heckbereich sind komplett abgedeckt. Unter der Passagierzelle schützt eine Aluminiumplatte die Hochvolt-Batterie von unten gegen Beschädigung, etwa durch Steinschlag oder vor Bordsteinkanten. Ihre Anschraubpunkte sind schüsselförmig vertieft, ähnlich wie die „Dimples“ an einem Golfball. Sie lassen die Luft noch leichter strömen als eine völlig plane Fläche.

Auch im Frontbereich des E-Fahrzeugs setzt Audi auf durchdachte Technik. Ein Rahmen hinter dem Singleframe birgt zwei elektrisch betätigte Jalousien. Geschlossen strömt die Luft in dieser Zone fast ohne Verwirbelung. Wird es allerdings nötig die Antriebskomponenten zu kühlen oder den Kondensator der Klimaanlage zu belüften, öffnet sich zunächst die obere und dann beide Jalousien. Werden die hydraulischen Radbremsen stark beansprucht, öffnen sich die Jalousien ebenfalls und lassen kühlende Luft in die vorderen Radhäuser zur Bremse durch.

Die seitlichen Lufteinlässe an der Front des Audi e-tron-Prototypen integrieren, von außen gut sichtbar, weitere Kanäle zu den Radhäusern. Sie leiten den Fahrtwind so, dass er außen an den serienmäßig aerodynamisch optimierten 19-Zoll-Rädern vorbeiströmt. Ihr Design ist flächiger als bei konventionellen Felgen. Die 255/55er Reifen zeichnen sich durch besonders geringen Rollwiderstand aus. Selbst die Reifenflanken sind aerodynamisch gestaltet – die Schriftzüge sind negativ statt erhaben. Falls es dich noch interessiert, wie das Elektroauto Audi e-tron geladen wird, kannst du im zuvor verlinkten Beitrag vorbeischauen.

Quelle: Audi AG – Pressemitteilung vom 30.05.2018

4 Kommentare

  1. Was sagt man dazu. Die Audi-Techniker haben den technischen Vorsprung beim E-Auto-Bau betreffend Fahrwerkabsenkung, Unterbodenverkleidung, Lufteinlässe an der Front, etc. von Tesla und Hyundai übernommen und nicht neu erfunden!
    Übrigens den Wert von 0,24 des Hyundai Ioniq Electric (der hat noch Spiegel!) erreichen sie dennoch nicht.
    Bleibt die (berechtigte?) Frage : Wozu SUV?

    1. Über die Frage: Wozu SUV? kann man wahrscheinlich stundenlang diskutieren und findet keinen gemeinsamen Nenner. Der Markt fordert es; Audi bietet es an. Sowie natürlich auch die anderen Hersteller.

  2. Bravo Audi , endlich einer der es checkt, dass die E Autos windschlüpfliger werden müssen. Auch wenn sie nur 100 Km/h fahren. Gewichtseinsparungen sind zweitrangig. Die vielen Tagungen über neue leichtere Materialien können die sich abschminken. Audi hatte selber so einen Bock im Programm wie BMW den i3.

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