Veinticinco años después de que el motor TDI viera la luz, Audi da el siguiente gran paso: la marca de los cuatro aros ha conseguido que el motor diésel sea aún más deportivo mediante el biturbo eléctrico, una tecnología que añade un compresor eléctrico adicional al turbocompresor movido por los gases de escape.
Al Audi RS 5 TDI concept de 385 CV se suma ahora el Audi A6 TDI concept, con una variante del motor V6 3.0 TDI que rinde 326 CV.
Audi A6 TDI Concept, el biturbo eléctrico
El motor TDI obtiene su fuerza de la presión de sobrealimentación generada por el turcompresor, presión que depende de la energía de los gases de escape. El biturbo eléctrico elimina dicha dependencia, ya que su compresor eléctrico adicional permite establecer rápidamente la presión de sobrealimentación y alcanzar un elevado par motor incluso en regímenes bajos.
Además del clásico turbocompresor de gases de escape, el biturbo eléctrico dispone de un segundo turbocompresor dispuesto en serie. En lugar de la rueda de la turbina, integra un pequeño motor eléctrico que acelera la rueda del compresor con una potencia de accionamiento máxima de 7 KW hasta el régimen máximo de giro en un tiempo de apenas 250 ms.
El compresor eléctrico se encuentra detrás del radiador del aire de sobrealimentación. A regímenes muy bajos y por lo tanto con una energía de los gases de escape baja en el turbocompresor principal, la válvula de bypass se cierra, con lo que el aire es desviado hasta el compresor eléctrico. Éste se puede integrar de forma flexible y compacta en diferentes conceptos de sobrealimentación.
Audi ha construido dos prototipos técnicos con esta tecnología: en el Audi A6 TDI concept el motor de partida es el nuevo 3.0 TDI con sobrealimentación mediante un único turbocompresor movido por los gases de escape, mientras que en el Audi RS 5 TDI concept es la unidad del V6 TDI con doble turbocompresor. En los dos casos se añade el compresor eléctrico adicional para mejorar aun más el rendimiento.
El 3.0 V6 rinde en el Audi A6 TDI concept una potencia máxima de 326 CV (240 KW) y un par máximo de 650 Nm, disponibles entre las 1.500 y las 3.500 rpm. El compresor eléctrico adicional completa el desarrollo de la curva de par por debajo del citado margen, y garantiza una respuesta rápida y una excelente elasticidad: de este modo, la recuperación de 60 a 120 km/h en sexta marcha se reduce de 13,7 segundos a 8,3 segundos.
Aún más impactante resulta el biturbo V6 que se utiliza en el Audi RS 5 TDI concept; rinde 385 CV (283 KW), y su par motor máximo asciende a 750 Nm entre las 1.250 y las 2.000 rpm. Al iniciar la marcha, el compresor eléctrico complementa al sistema de sobrealimentación con doble turbocompresor, y proporciona un par inmenso.
Si el conductor sigue pisando el acelerador, alcanza los 100 km/h en unos 4 segundos. La presión de sobrealimentación vuelve a estar disponible inmediatamente después de cada cambio de marcha, y ello gracias a la inteligente acción combinada de los dos turbocompresores.
Pero lo que más impresiona de los dos prototipos técnicos es, sin embargo, el rápido despliegue de potencia, casi inmediato, incluso con regímenes bajos. La aplicación del turbocompresor eléctrico hace gala de sus virtudes justo donde más sentido tiene en el día a día. Ahorra muchos cambios a una marcha menor y mantiene así bajo el nivel de revoluciones.
Los conductores más deportivos sabrán apreciar de manera especial el ímpetu al adelantar y el espontáneo despliegue de potencia al acelerar a la salida de las curvas. El biturbo eléctrico es apto para su uso en muchas series de modelos de Audi, y en principio también para motores de gasolina. Su aplicación a los motores TDI se lanzará a la producción en serie en un futuro cercano.
La energía que el compresor eléctrico necesita para su accionamiento, se consigue en gran medida sin consumir combustible gracias a la recuperación en las fases de deceleración. El suministro eléctrico lo obtiene de una red eléctrica independiente de 48 V con su propia batería de iones de litio compacta situada en el maletero, y un módulo electrónico de potencia. Un transformador CC/CC establece la conexión con la red de a bordo de 12 V.
La nueva red secundaria de 48 V trae consigo grandes ventajas. Es capaz de suministrar más energía que la red de 12 V a los potentes consumidores eléctricos del futuro, como calefactores termoeléctricos, frenos traseros electromecánicos o grupos auxiliares del motor como bombas de aceite y agua.
La mayor tensión implica a su vez corrientes más bajas; con ello pueden realizarse secciones de cable más pequeñas, con lo que se reduce el peso. Audi pretende introducir pronto la red de a bordo secundaria de 48 V en varias series de modelos.
Al mismo tiempo, los ingenieros de Audi trabajan en la electrificación del grupo motopropulsor. Para cada cliente se ofrecerá una solución a medida. El sistema modular híbrido está compuesto por numerosas soluciones, desde el biturbo eléctrico hasta el TDI con tecnología híbrida enchufable.
Como en los híbridos enchufables con motor de combustión de gasolina, la acción combinada del motor TDI con el sistema de propulsión utilizando un motor eléctrico abre nuevas posibilidades, de lo que se beneficia tanto el consumo como el comportamiento de emisiones. Al circular por ciudad, el motor eléctrico ofrece una propulsión que no produce emisiones locales.
