Wersja typu plug-in hybrid 5-drzwiowego Audi A3 Sportback to miłe uzupełnienie oferty. Zamiast budować zupełnie nowy pojazd, inżynierowie Audi wzięli model A3 oparty na platformie MQB i dodali silnik elektryczny oraz akumulatory, przekształcając go w A3 Sportback e-tron.
System wyposażony jest w silnik benzynowy TSI o pojemności 1.4 litra z przodu, który oferuje moc 150 KM. Silnik elektryczny o mocy 100 KM został umieszczony pomiędzy silnikiem a 6-biegową automatyczną skrzynią biegów z podwójnym sprzęgłem. To to samo sprawdzone rozwiązanie, które zastosowano w Priusu, ale w lepszej wersji, ponieważ to hybryda typu plug-in. Gniazdo do ładowania sprytnie ukryto za czterema pierścieniami na grillu.
System równoległego napędu pozwalał na jazdę wyłącznie na paliwie, w trybie hybrydowym lub w trybie czysto elektrycznym. W tym ostatnim trybie możliwe było pokonanie dystansu do 50 km. W trybie hybrydowym silnik 1.4 TSI współpracował z silnikiem elektrycznym, dostosowując obroty do potrzeb. Większość startów odbywała się w trybie elektrycznym, a silnik spalinowy włączał się dopiero później.
Kierowca miał możliwość wyboru trybu jazdy. Można było pozostawić go w trybie „Auto”, aby komputer zarządzał pracą w trybie hybrydowym, przełączał na jazdę tylko na benzynie w celu oszczędzania i ładowania akumulatora, lub tylko na tryb EV. Innymi słowy, kierowca mógł oszczędzać i ładować akumulatory, aby nikt nie wiedział, że e-tron wjeżdża na podjazd późno w nocy.
Audi A3 Sportback e-tron to samochód hybrydowy nowej generacji, opracowany przez Audi. Ten luksusowy kompaktowy model trafił na rynek w 2014 roku i jest prawdziwym przedstawicielem marki Audi. Łączy sportową moc z imponującą efektywnością oraz dużą przyjemnością z jazdy, nie ograniczając codziennej użyteczności. A3 Sportback e-tron oferuje moc systemową równą 150 kW (204 KM) i osiąga średnie zużycie paliwa zaledwie 1,5 litra na 100 km (156,81 US mpg) benzyny. W trybie elektrycznym jego zasięg wynosi do 50 kilometrów (31,07 mil), a silnik TFSI zapewnia dodatkowy zasięg do 890 km (553,02 mil).
Przyspieszenie od 0 do 100 km/h (62,14 mph) zajmuje 7,6 sekundy, a maksymalna prędkość wynosi 222 km/h (137,94 mph) – Audi A3 Sportback e-tron wzbogaca sportowy charakter kompaktowej linii premium. Zgodnie ze standardem ECE dla hybryd plug-in, jego średnie emisje CO2 wynoszą zaledwie 35 gramów na km (56,33 g/mile) – co odpowiada zużyciu 1,5 litra paliwa na 100 km (156,81 US mpg).
Dzięki ultra lekkiej konstrukcji Audi, pięciodrzwiowy model waży mniej niż 1580 kilogramów (3483,30 lb), oferując miejsce dla pięciu osób oraz sporo przestrzeni bagażowej. Oferuje wszystkie mocne strony marki – elegancki design, sportowe zawieszenie, wysoką ergonomię, doskonałą jakość wykonania oraz bogaty wybór nowoczesnych systemów asysty i multimediów.
Silnik spalinowy 1.4 TFSI to jeden z najnowocześniejszych napędów Audi. W komorze silnika, patrząc w kierunku jazdy, jest przesunięty kilka centymetrów w prawo, aby stworzyć miejsce dla komponentów wysokiego napięcia. Jego obudowa jest wykonana z odlewanego aluminium i waży nieco ponad 100 kg (220,46 lb).
Czterocylindrowy silnik jest nowoczesny w każdym aspekcie – charakteryzuje się niskimi stratami tarcia, turbosprężarką, intercoolerem oraz zarządzaniem cieplnym. Jedną z jego charakterystycznych cech jest zintegrowany kolektor wydechowy w głowicy cylindra, który po zimnym starcie szybko podgrzewa płyn chłodzący do temperatury roboczej. W przypadku wysokich obciążeń, płaszcz wodny obniża temperaturę spalin.
Dzięki wysokiemu zasięgowi elektrycznemu wynoszącemu do 50 kilometrów (31,07 mil), wielu klientów rzadko doświadcza działania silnika benzynowego w Audi A3 Sportback e-tron. Efektem hybrydowego systemu jest również to, że TFSI włącza się zazwyczaj tylko w sytuacjach kickdown, co oznacza, że jest obciążany dużymi siłami, gdy jest jeszcze zimny. Dlatego konstruktorzy wyposażyli go w różne systemy ochrony, w tym zmodyfikowane tuleje cylindrów i pierścienie tłokowe oraz czujnik do pomiaru jakości oleju.
Silnik 1.4 TFSI generuje moc 110 kW (150 KM) i moment obrotowy 250 Nm (184,39 lb-ft). Oferuje maksymalny moment obrotowy w całym zakresie prędkości od 1750 do 4000 obr/min, co doskonale harmonizuje z silnikiem elektrycznym. Maksymalny moment obrotowy 330 Nm (243,40 lb-ft) jest dostępny praktycznie od samego początku i utrzymywany w szerokim zakresie prędkości do około 2200 obr/min. Jego maksymalna moc wynosi 75 kW. Całkowita moc systemu A3 Sportback e-tron wynosi 150 kW (204 KM), a moment obrotowy systemu to 350 Nm (258,15 lb-ft). Dzięki połączeniu silnika elektrycznego i spalinowego, maksymalny zasięg użytkowy wynosi do 940 kilometrów (584,09 mil). A jego osiągi drogowe pozostają sportowe: przyspieszenie od 0 do 60 km/h (37,28 mph) zajmuje zaledwie 4,9 sekundy.
Silnik elektryczny to maszyna synchroniczna z wiecznym wzbudzeniem. Waży 34 kilogramy (74,96 lb) i jest chłodzony cieczą poprzez płaszcz chłodzący w stojanie. Silnik elektryczny znajduje się między dwumasowym kołem zamachowym a nowo opracowaną sprzęgłem separującym K0. Gdy silnik TFSI się uruchamia, jest uruchamiany przez silnik elektryczny za pośrednictwem sprzęgła. Gdy osiągnie tę samą prędkość co silnik elektryczny, sprzęgło zostaje otwarte. Ten płynny, bardzo precyzyjny proces zajmuje mniej niż pół sekundy.
Razem ze sprzęgłem K0, silnik elektryczny jest zintegrowany z nowo zaprojektowaną sześciobiegową skrzynią e-S tronic, która przekazuje moc na przednie koła. Jak wszystkie skrzynie biegów Audi z podwójnym sprzęgłem, składa się z dwóch mniejszych skrzyń, którymi sterują dwa wielopłytowe sprzęgła K1 i K2. Zmiana biegów odbywa się poprzez przełączanie sprzęgieł. Cały proces zajmuje zaledwie kilka setnych sekundy i odbywa się bez zauważalnych przerw w mocy napędowej.
W zależności od poziomu naładowania, napięcie waha się od 280 do 390 woltów. Bateria składa się z 96 komórek pryzmatycznych uporządkowanych w osiem modułów po dwanaście komórek każdy. Wraz z komponentami elektronicznymi – kontrolerem zarządzania baterią i skrzynką złączową baterii – system baterii waży 125 kilogramów (275,58 lb). Jego obudowa jest przymocowana do podłogi pojazdu w pięciu punktach, a dolna część wykonana jest z aluminium.
Zaawansowany system chłodzenia cieczą zapewnia, że bateria jest utrzymywana w odpowiednim zakresie temperatury podczas pracy. Kierowcy Audi A3 e-tron będą mogli uruchamiać silnik elektryczny w gorące letnie dni i w warunkach mroźnych zimowych. Cztery płyty chłodzące regulują temperaturę ośmiu modułów wysokotonowej baterii. System chłodzenia stanowi oddzielny obieg niskotemperaturowy w samochodzie i działa na osobnym chłodnicy umieszczonej w komorze silnika. W razie potrzeby może być połączony z systemem klimatyzacji i nawet podzielony na dwa obiegi.
W przypadku wypadku o wystarczającej intensywności, aby uruchomić napinacze pasów lub poduszki powietrzne, cały system zostaje odłączony od zasilania. Bateria o płaskiej konstrukcji jest zamontowana pod tylną kanapą, gdzie komponenty stalowe kabiny pasażerskiej o wysokiej i ultra wysokiej wytrzymałości tworzą szczególnie mocną strukturę. Jej obudowa i struktura wnętrza są również bardzo solidne.
Bateria 12-woltowa dla odbiorników niskonapięciowych oraz zbiornik paliwa o pojemności 40 litrów (10,57 US gal) znajdują się nad tylną osią. Oba komponenty prawie nie wpływają na przestrzeń bagażową A3 Sportback e-tron – w standardowej konfiguracji ma ona pojemność 280 litrów (9,89 stóp sześciennych) i 1120 litrów (39,55 stóp sześciennych) z opuszczonymi oparciami tylnych siedzeń.
Audi dostarcza A3 Sportback e-tron z uniwersalnym kablem do ładowania jako standard. Klient może wymieniać wtyczki, aby kabel można było stosować zarówno z gniazdami domowymi, jak i z gniazdami przemysłowymi, zapewniając pełną moc ładowania. Te wtyczki są projektowane zgodnie z wymaganiami poszczególnych krajów, dzięki czemu A3 Sportback e-tron może być ładowany na całym świecie.
Aby ułatwić korzystanie w domu, kabel do ładowania można przymocować do ściennego uchwytu. Nawet ten uchwyt ma designerski styl Audi, a także zapewnia wygodne przechowywanie i użytkowanie kabla oraz możliwość zablokowania. Dzięki temu urządzenie do ładowania jest zabezpieczone przed kradzieżą, nawet gdy jest przechowywane na zewnątrz.
Kabel do ładowania dostarcza samochodowi prąd zmienny z sieci przez złącze ładowania znajdujące się w kratce Singleframe za składanym znakiem czterech pierścieni. Oprócz diody LED statusu, urządzenie zawiera dwa przyciski, które pozwalają użytkownikowi wybrać tryb ładowania: sterowane czasowo lub natychmiastowe. W samochodzie prąd zmienny dostarczany przez ładowarkę jest przekształcany na prąd stały do baterii.
Z gniazdka przemysłowego ładowanie baterii zajmuje nieco ponad dwie godziny. Z normalnego gniazdka domowego w Europie proces ładowania trwa około trzech godzin i 45 minut. Audi intensywnie pracuje nad wspólnym projektem z dostawcą odnawialnej energii, ponieważ jazda elektryczna ma sens ekologiczny tylko wtedy, gdy taka energia jest dostępna.
Kolejnym średnioterminowym projektem Audi jest automatyczne ładowanie bez fizycznych kontaktów, określane jako Audi wireless charging. W tym przypadku proces ładowania opiera się na przemiennym polu magnetycznym między stacjonarną podkładką ładującą na ziemi a mobilną podkładką ładującą w samochodzie, podobnie jak zasada stosowana w elektrycznej szczoteczce do zębów.
Elektronika mocy, umieszczona w komorze silnika, przekształca zgromadzony prąd stały w prąd trójfazowy do silnika elektrycznego. Do tego celu wykorzystuje sześć wydajnych tranzystorów. Elektronika mocy, która obejmuje przekształtnik DC/DC do podłączenia 12-woltowego systemu elektrycznego pojazdu, jest kompaktowa i lekka. Posiada całkowitą objętość 8 litrów (0,28 stóp sześciennych) i waży 10 kilogramów (22,05 lb). Razem z ładowarką jest włączona w ten sam obieg chłodzenia, co akumulator trakcyjny.
Są jeszcze inne specjalne komponenty do jazdy elektrycznej. Sprężarka klimatyzacji ma elektryczny napęd zintegrowany w sieci wysokiego napięcia. Element grzewczy termoelektryczny oraz dodatkowy piec na paliwo dopełniają system grzewczy wnętrza.
Zarządzanie hybrydowe zostało zaprojektowane w taki sposób, aby harmonijnie współpracować z silnikiem elektrycznym. Przy średnich obciążeniach silnik elektryczny, działający jako alternator, w dużej mierze zajmuje się hamowaniem. Energia, którą odzyskuje, jest kierowana do akumulatora trakcyjnego. Hamulce kół uruchamiają się dopiero, gdy kierowca mocniej naciśnie pedał.
Hamowanie rekuperacyjne to tylko jeden z wielu trybów pracy Audi A3 Sportback e-tron. Samochód prawie zawsze uruchamia się elektrycznie, nawet w bardzo niskich temperaturach, w ekstremalnych warunkach upału czy gdy poziom naładowania baterii jest bardzo niski. Wysoki moment obrotowy silnika elektrycznego pozwala temu sportowemu kompaktowi na dynamiczne przyspieszenie. Przyspiesza od 0 do 60 km/h (37,28 mph) w 4,9 sekundy – z cichym, ale mocnym napędem.
W trybie elektrycznym Audi A3 Sportback e-tron może jechać z prędkością do 130 km/h (80,78 mph) – mógłby jechać szybciej, ale to nie byłoby efektywne. Podczas jazdy z stałą prędkością 100 km/h (62,14 mph) zwykle działa tylko silnik elektryczny, pod warunkiem, że w baterii jest wystarczająca ilość energii. Gdy kierowca mocno naciśnie pedał gazu, na przykład podczas wyprzedzania, i sprawi, że pedał przekroczy pewien poziom oporu, TFSI włącza się za pośrednictwem sprzęgła K0. W trybie boost Audi A3 Sportback e-tron przyspiesza z momentem 350 Nm (258,15 lb-ft).
Po zwolnieniu pedału gazu przy wysokiej prędkości, zarządzanie hybrydowe przechodzi w tryb ślizgu. W tym momencie oba napędy są całkowicie dezaktywowane i nie generują momentu hamowania. Przy zdejmowaniu nogi z pedału gazu przy średnich i niskich prędkościach system odzyskuje energię dzięki hamowaniu rekuperacyjnemu; hamowanie rekuperacyjne staje się aktywne, gdy naciska się pedał hamulca, chyba że konieczne jest pełne hamowanie.
Kierowca ma kilka możliwości aktywnego zarządzania reakcją pojazdu. Może wybierać spośród trzech programów za pomocą przycisku w strefie kierowania i dźwigni e-S tronic. Program EV priorytetowo traktuje napęd elektryczny, podczas gdy Audi A3 Sportback e-tron zachowuje się bardzo sportowo w programie S. Tryb hybrydowy można wybrać za pośrednictwem menu w MMI. W tym trybie przechowywana energia elektryczna z baterii jest gotowa do późniejszego użycia. Dodatkowo kierowca może określić szczegółowe ustawienia w systemie sterowania Audi drive select. Różne poziomy hamowania rekuperacyjnego są na stałe przypisane do poszczególnych trybów Audi drive select. W określonych zakresach pozwala to kierowcy wpływać na to, jak ładowana jest bateria podczas jazdy.
Audi A3 Sportback e-tron prezentuje precyzyjne informacje o stanie napędu. Miernik mocy w zestawie wskaźników pokazuje łączną moc systemu, a także status napędu i poziom naładowania baterii. Monitor MMI navigation plus wyświetla przepływy energii w systemie hybrydowym. Dodatkowo w systemie informacji dla kierowcy wyświetlane są zasięgi operacyjne oraz dane zużycia energii elektrycznej i benzyny.
W ramach Audi connect, Audi obecnie rozwija cały zestaw innowacyjnych usług online dla A3 Sportback e-tron. Kierowcy mogą korzystać z nich w celu monitorowania i zarządzania szeroką gamą funkcji za pośrednictwem swojego smartfona z systemem iOS lub Android lub poprzez portal internetowy.
Kierowca może sprawdzić status samochodu – na przykład aktualny poziom naładowania baterii, zasięg elektryczny lub bieżącą lokalizację zaparkowania. Może zdalnie programować harmonogramy ładowania z telefonu komórkowego lub komputera. Ma możliwość rozpoczęcia i zatrzymania ładowania lub ustawienia timera ładowania oraz harmonogramu klimatyzacji zgodnie z tym, kiedy planuje kolejną jazdę. Może precyzyjnie określić, o której godzinie w jakich dniach chce odjechać z w pełni naładowaną baterią.