Audi e-tron Sportback concept: La arquitectura e-mobility

El Audi e-tron Sportback representa un punto de referencia importante para Audi en el camino hacia la movilidad eléctrica. Rupert Stadler, Presidente del Consejo de Dirección de AUDI AG, lo confirma: “Nuestro Audi e‑tron se pondrá en marcha en 2018, el primer coche eléctrico en este sector tan competitivo que es apto para el uso diario. Con una autonomía de más de 500 kilómetros y la especial experiencia de conducción eléctrica, haremos de este SUV deportivo uno de esos coches que serán referencia la próxima década. Poco tiempo después, en 2019, le seguirá la versión de producción del Audi e‑tron Sportback, una variante coupé emocional que se identifica a primera vista como un coche eléctrico”.

El interior de color claro del Audi e‑tron Sportback concept ofrece una combinación de funcionalidad y controles simplificados como principio formal. Unas amplias pantallas táctiles situadas por debajo de la pantalla central, tanto en la consola como en las puertas, proporcionan información e interactúan con los sistemas de a bordo. Las superficies horizontales del salpicadero y de la consola central, que parece estar flotando, transmiten la sensación de una perspectiva abierta para los ocupantes de los cuatro asientos individuales. La tecnología de iluminación de este concept car es una innovación que se hace visible de día y de noche. Las unidades Matrix LED del frontal y de la parte trasera están controladas digitalmente y producen un excelente campo de iluminación. Los minúsculos proyectores Matrix digitales marcan literalmente el camino sobre la carretera, convirtiendo la luz en un canal de comunicación versátil con los alrededores.

Para su conducción, el e‑tron Sportback utiliza una configuración que también va a ser adoptada en los futuros modelos de producción en serie de Audi, la propulsión cien por cien eléctrica: un motor eléctrico en el eje delantero y otros dos en el trasero mueven las cuatro ruedas, transformando a este coupé de altas prestaciones en un coche con tracción quattro, al más puro estilo Audi. Los 435 CV de potencia, que pueden llegar a ser 503 CV en el modo boost, proporcionan un excelente empuje, con una aceleración de 0 a 100 km/h que se realiza en sólo 4,5 segundos. La batería cuenta con una capacidad de 95 kW/h, y una autonomía que sobrepasa los 500 kilómetros en el ciclo homologado NEDC.

Dietmar Voggenreiter, miembro del Consejo de Dirección de AUDI AG como responsable de Ventas y Marketing, explica el significado especial de la movilidad eléctrica para el mercado chino: “Hemos tomado la decisión consciente de mostrar por primera vez el Audi e‑tron Sportback aquí en Shanghái, porque China es el mercado mundial líder para automóviles eléctricos. Esto es aplicable tanto a la infraestructura y apoyo financiero como a las ventas. Ya hay alrededor de 150.000 estaciones de carga en el país, con otras 100.000 que deberían estar en funcionamiento a finales de 2017. Nosotros estamos bien preparados para este rápido crecimiento. En los próximos cinco años ofreceremos cinco modelos e-tron en China, incluyendo vehículos propulsados completamente por motores eléctricos con baterías que tendrán una autonomía superior a los 500 kilómetros, como el Audi e‑tron Sportback”.

En un encuentro inicial con formas nuevas, el ojo busca elementos familiares. El diseño del Audi e‑tron Sportback ofrece esto desde cualquier perspectiva, pero también sorprende con líneas y soluciones radicalmente nuevas. Un ejemplo es el frontal de este nuevo vehículo eléctrico. En él se mantiene la parrilla Singleframe, que ha sido la característica distintiva de todos los Audi desde 2003. Ahora, sin embargo, su diseño reconoce que la función de una parrilla de radiador clásica se ha quedado obsoleta: para el motor eléctrico del frontal no es necesario el aire que sí le hace falta al motor de combustión, por lo que la gran abertura del frontal del vehículo ya no es necesaria. Dentro de la característica parrilla Singleframe, con sus cortes horizontales a lo ancho, hay un gran panel acabado en el color de la carrocería. Su escultural superficie tiene un diseño en el que se incorpora el logotipo de los cuatro aros, igual que en la parrilla Singleframe clásica de Audi. Los bordes de la superficie central se echan hacia atrás, permitiendo que el aire fluya a través de la parte superior. La entrada de aire está definida por un marco octogonal pintado de negro, que estructura casi todo el ancho del frontal. Entre el capó que se prolonga hacia abajo, el spoiler frontal y los pasos de rueda, se encuentran los faros que dan a este Audi un aspecto inconfundible.

Los diseñadores de Audi también han adoptado un nuevo recorrido para el flujo de aire que recorre el capó delantero. Por encima de su sección frontal, que se sumerge profundamente, hay un puente que discurre paralelo y conecta los dos pasos de rueda, además de hacer las veces de deflector de aire. Esto da al frontal un carácter mucho más dinámico que el que tiene la sólida estructura de un coche con el motor de combustión instalado en la parte delantera. Un vistazo al lateral del Audi e‑tron Sportback concept revela inmediatamente sus similitudes con los otros dos coupés de cuatro puertas de la marca. La línea del techo desciende de forma abrupta hacia atrás. El borde inferior de las ventanillas laterales traseras se curva suavemente, terminando en un ángulo agudo en el pilar C plano; ambos elementos se asemejan a los que encontramos en los Audi A5 y Audi A7 Sportback. El estilizado habitáculo se combina con la sección inferior y las grandes ruedas para crear una presencia inconfundible. Elevándose como un ala en la parte posterior, el estribo cuenta con un afilado dobladillo que ayuda a contornear los bordes inferiores de las grandes puertas.

La baja línea de cintura se extiende alrededor del coche, hacia los pilotos traseros, acentuando el énfasis horizontal de la carrocería. Los cuatro pasos de rueda, con los bordes superiores deliberadamente horizontales, sobresalen claramente de la zona del habitáculo. Ellos dan forma visible a la arquitectura quattro, no sólo proporcionando una evidencia visual de la anchura de sus vías y su potencial dinámico, sino también enlazando al e‑tron Sportback con el ADN de la marca. Grandes llantas de 23 pulgadas con un diseño de 6 radios resaltan la presencia de este coupé de imponentes dimensiones. Con una longitud exterior de 4,90 metros, una anchura de 1,98 metros y una altura de 1,53 metros, junto a una distancia entre ejes de 2,93 metros, el e‑tron Sportback se posiciona dentro del segmento C, cerca del Audi A7. Pequeñas cámaras reemplazan a los retrovisores exteriores. Esta tecnología ofrece otras ventajas, además de mejorar el flujo de aire y reducir el ruido del viento. El ángulo muerto de los retrovisores exteriores convencionales se elimina virtualmente, igual que la obstrucción de la visión en diagonal hacia delante. Las imágenes de la cámara se pueden ver en pantallas separadas situadas sobre las puertas. Audi muestra esta tecnología como anticipo claro de lo que será la versión de producción en serie. La sección trasera se mantiene muy limpia, con una ancha tira de luz y un borde de separación prominente. Una vez más, la determinada horizontalidad de los pasos de rueda domina las proporciones. El difusor trasero se puede ver por debajo del paragolpes.

Con el e‑tron Sportback concept, Audi abre otro capítulo de innovaciones en la tecnología de iluminación aplicada al automóvil. La marca de los cuatro aros fue la primera en el mundo en adoptar los faros completos de LED, además de dar un impulso importante a la tecnología Matrix LED, a la iluminación láser y a la tecnología OLED. El prototipo tecnológico que se muestra en Shanghái estrena ahora toda una serie de sofisticadas funciones, que llevan la visibilidad y la interacción con el entorno a una nueva dimensión. Estrechas tiras de luz a ambos lados y por debajo del capó delantero (las luces diurnas) se convierten en los ojos de este coche laboratorio. Gracias a una combinación de LEDs y a una superficie estudiada de microespejos, a las que se une una compleja tecnología de control, es posible crear un gran número de formas y movimientos animados. Cuando el e‑tron Sportback arranca y también cuando las puertas están abiertas, el sistema utiliza segmentos conmutables para generar señales visuales dinámicas de bienvenida.

En su configuración básica, las luces diurnas disponen de dos filas de segmentos iluminados y estructurados de forma muy precisa, que dan a la suave superficie un marcado aspecto tridimensional. Ésta es la firma característica y distintiva del e‑tron Sportback. El diseño del logotipo de la marca en el centro de la parrilla Singleframe y en la parte trasera es igual de llamativo. Los cuatros aros también están iluminados y parecen estar flotando sobre un fondo oscuro. Los aros iluminados del logotipo situado en la zona posterior funcionan, además, como tercera luz de freno. Por debajo de las luces diurnas, a la izquierda y a la derecha de la parrilla Singleframe, hay dos grandes grupos de luces, cada uno de ellos compuesto por alrededor de 250 LEDs. Estos ofrecen una amplia gama de posibilidades para crear gráficos atractivos o señales de comunicación específicas, incluso mientras se está en movimiento.

Otro punto destacado son los dos módulos de proyección, que reciben el nombre de Digital Matrix Light (DML) y que están integrados en el frontal del vehículo, por debajo de los grupos de LED antes mencionados. Estas unidades de iluminación, que son proyectores láser de una gran resolución, con más de 1,3 millones de píxeles cada uno, sirven como luces de posición y largas. A los conductores que circulen en sentido contrario por la carretera se les puede dejar con mucha precisión fuera del alcance del cono de luz, de forma que no sean deslumbrados. Una nueva solución: en los lugares estrechos, la anchura de la carretera que el coche necesita puede ser marcada con precisión por el cono que forma la luz de los faros. Esto ayuda al conductor a comprobar por adelantado si hay riesgo de salirse de la carretera, por ejemplo, en zonas donde haya obras, lo que supone un claro avance en términos de seguridad activa. Los proyectores láser también pueden moldear señales sobre la superficie de la carretera, por ejemplo, un paso de cebra si el conductor se detiene para permitir que cruce un peatón por delante. También se pueden proyectar números y letras, así como hacerlo de forma animada, lo que permite mantener una comunicación gráfica verbal con el mundo exterior.

Los LEDs también se utilizan para los pilotos traseros de gran tamaño. Su característica tira de luz con el borde de aluminio acentúa la anchura y el dinamismo de la carrocería del vehículo. Los elementos de iluminación externos, que parecen estar flotando, introducen la típica firma e-tron en los pilotos posteriores. Las señales de intermitencia típicas de Audi, que producen ese movimiento de la luz desde el interior hacia el extremo, son también un signo distintivo de la parte trasera del coche. Las luces Matrix digitales permiten intensificar notablemente el efecto de la señalización, por ejemplo, cuando se frena con fuerza en una situación de emergencia. Hay pequeños proyectores láser Matrix en las cuatro esquinas del vehículo. Estos proyectores han sido preparados para actuar sobre la superficie de la carretera, por lo que pueden añadir una dimensión adicional a las señales dinámicas. Una de esas situaciones podría ser la de suprimir una señal de intermitencia, de manera que se enviaría un mensaje claro al resto de usuarios de la carretera. Con todos estos avances, Audi vuelve a asumir con el e-tron Sportback el papel de pionero en tecnologías de iluminación, y demuestra cómo las mejoras en seguridad vial se pueden combinar de forma efectiva con las tendencias de diseño.

Para el interior, el Audi e‑tron Sportback concept aprovecha claramente todas las ventajas que ofrece un coche con un sistema de propulsión eléctrico a través de baterías. Las unidades de almacenamiento de energía van completamente escondidas por debajo del piso del vehículo y los motores eléctricos ocupan mucho menos espacio que uno de combustión tradicional, al que hay que añadir todos los elementos auxiliares para su funcionamiento y el voluminoso depósito de gasolina. Con los motores eléctricos separados entre los ejes delantero y trasero no es necesario utilizar un árbol de transmisión. Como resultado, la consola situada sobre el túnel central se puede posicionar sin estar condicionada por ninguna subestructura, y ahora parece ir suspendida entre los asientos del conductor y del pasajero. Este diseño enfatiza un espacio lleno de luz, y las aberturas que se originan en los elegantes elementos de apoyo se pueden aprovechar como huecos de almacenaje adicionales. Además, el diseño horizontal de la arquitectura interior incrementa la impresión de amplitud. El conductor y hasta un total de tres pasajeros más pueden viajar en asientos individuales. En la parte trasera un espacio más que generoso para las piernas y a la altura de los hombros. Todo el interior está centrado en torno a la zona del conductor y de los elementos de control. Las grandes superficies con pantallas que hay detrás del volante y en la consola central aparecen en negro mientras están inactivas pero, en el momento que el coche se pone en marcha, cobran vida todas a la vez y permiten visualizar distintos elementos. Este diseño recuerda al de las cabinas de los modernos aviones comerciales, basadas en pantallas minimalistas.

El panel de instrumentos desciende hacia los pasajeros en dos niveles. La forma envolvente continua que va de puerta a puerta es otro elemento típico de los interiores de Audi. Una característica nueva es el diseño de la superficie vertical que hay frente a los pasajeros de los asientos delanteros: incorpora una pantalla que puede mostrar los datos de navegación, la información meteorológica y la temperatura exterior. Debajo del estrecho monitor, a lo largo de todo el ancho, hay unas salidas de aire con un diseño intuitivo que permite manejarlas de forma muy sencilla. En su configuración normal, el compartimento de equipajes del e‑tron Sportback cuenta con una capacidad de 550 litros. Con los respaldos de los asientos traseros abatidos, esta capacidad de almacenamiento se incrementa hasta los 1.450 litros.

Los distintos módulos de control y pantallas del Audi e-tron Sportback concept se integran en el escultural diseño de formas horizontales del puesto de conducción, y se caracteriza por las grandes pantallas TFT y OLED. En su menú principal, el Audi virtual cockpit situado detrás del volante muestra información sobre la velocidad, el estado de carga de la batería y la autonomía. Sus sofisticados gráficos otorgan a las pantallas de dos dimensiones un efecto espacial. A la izquierda y a la derecha del Audi virtual cockpit se encuentran dos paneles de control táctiles. EL conductor puede utilizar el de la izquierda para controlar las funciones del sistema de iluminación, mientras que el de la derecha, una pantalla OLED táctil de 25,4 centímetros (10 pulgadas) está destinada al manejo de los sistemas de infotainment y de navegación. Las distintas funciones del menú principal aparecen en un mosaico ordenado que permite acceder a los respectivos submenús, manteniendo teclas de acceso directo para las funciones más importantes. Bajo esta gran pantalla situada en la consola central se encuentra una pantalla táctil OLED adicional para operar el sistema de climatización y varias funciones auxiliares. Todos los ocupantes del vehículo tienen acceso a información sobre la calidad del aire ambiental en un módulo superior. En la parte delantera de las puertas se encuentra un display adicional de superficie suavemente curvada que hace las veces de espejo retrovisor exterior. La cámara es capaz de procesar imágenes brillantes y de alto contraste sin reflejos incluso en condiciones de poca luz.

Los dos pasajeros traseros del Audi e-tron Sportback concept también cuentan con sus propias pantallas táctiles en las puertas, que pueden utilizarse para manejar el control de la climatización o el sistema de infotainment en esta zona, así como para intercambiar información con el conductor. Cuando el coche se encuentra estacionado, las pantallas pueden mostrar imágenes procedentes de las cámaras de los espejos retrovisores, lo que ayuda a los ocupantes del vehículo a detectar otros usuarios de la carretera que se aproximen por detrás antes de abrir la puerta, reduciendo así el riesgo de colisión.

El concept-car está conectado a Internet mediante un módulo 4G, de forma que los pasajeros pueden navegar por la web y enviar correos electrónicos con sus dispositivos móviles; el conductor puede contar con los servicios de Audi connect. Muchas de las funciones se manejan también desde el volante multifunción, con diseño plano en su zona inferior y con sus brazos horizontales equipados con superficies táctiles. EL conductor selecciona el nivel de recuperación de energía a través de dos levas en el volante. La consola central incluye una palanca de cambios de estilizado diseño con un mando en su lado izquierdo que permite seleccionar entre los distintos programas. El conductor puede elegir diferentes modos de conducción desplazando el mando suavemente hacia delante y hacia atrás.

El prototipo tecnológico Audi e-tron Sportback concept utiliza tres potentes motores eléctricos, uno en el eje delantero y dos en el trasero. La potencia total es de 435 CV, con una función boost que permite alcanzar momentáneamente los 503 CV. Los motores eléctricos son altamente eficientes en una amplia gama de revoluciones, incluso a baja y media carga, lo que permite combinar emoción y placer de conducción, sobre todo con regímenes de giro altos. Al igual que el compacto módulo electrónico de potencia, los motores cuentan con refrigeración líquida. La marca de los cuatro aros mostró por primera vez la configuración con tres motores eléctricos en el concept-car Audi e-tron quattro presentado en el Salón de Frankfurt en 2015. Una configuración que ahora pasará a utilizarse en futuros modelos de producción, u que convierte al Audi e-tron Sportback en un vehículo eléctrico con tracción quattro, porque las cuatro ruedas entregan potencia al asfalto.

El principio de operación es el siguiente: un controlador calcula continuamente la interacción óptima entre los tres motores eléctricos para cada situación de conducción. Con cargas bajas, únicamente el motor delantero se encarga de propulsar el vehículo. Cuando el conductor acelera de forma deportiva en el programa S y los tres motores trabajan de forma conjunta, se consigue una potencia máxima –en modo boost– de 503 CV y un par máximo de 800 Nm. La aceleración de 0 a 100 km/h se cubre en 4,5 segundos, y la velocidad máxima está limitada a 210 km/h. En el modo de conducción D, el e-tron Sportback entrega una potencia de 435 CV. Los principales parámetros para la gestión del sistema de propulsión son la posición del acelerador, el modo elegido en sistema de conducción dinámica Audi drive select, el programa seleccionado –S o D– y el nivel de carga de la batería. Los datos sobre el entorno del coche recibidos por los sensores del sistema de conducción pilotada y por el asistente predictivo de ruta del sistema de navegación, así como el tráfico en tiempo real, también se tienen en cuenta para el cálculo, para ajustar siempre de forma óptima la propulsión en función de las condiciones.

El objetivo no es sólo conseguir prestaciones, sino también una máxima eficiencia. Antes incluso de arrancar, el conductor del Audi e-tron Sportback concept puede utilizar una estrategia determinada para minimizar el consumo de energía. Una vez en marcha, el vehículo puede recuperar grandes cantidades de energía ya que cuando se frena de forma moderada los tres motores eléctricos se encargan de la deceleración del vehículo, y el sistema hidráulico de frenos únicamente entra en funcionamiento cuando se frena con mayor intensidad. El conductor puede ajustar el nivel de recuperación en distintas etapas. Con el ajuste más bajo apenas existe retención, lo que permite al coupé avanzar por inercia, una de las estrategias más eficaces para aumentar la autonomía. La configuración con dos motores eléctricos en el eje trasero ofrece importantes ventajas de cara al comportamiento deportivo. El sistema de control de par, que trabaja de forma conjunta con el control electrónico de estabilidad (ESC), distribuye el par de forma variable y activa entre las ruedas según sea necesario. Este sistema de control de par proporciona el mejor comportamiento dinámico y la máxima estabilidad. Gracias a la respuesta casi instantánea de los motores eléctricos, la gestión del par es muy rápida. El sistema de propulsión del Audi e-tron Sportback se adapta perfectamente a cualquier situación, ya sea cuando entra en juego la dinámica transversal o longitudinal del vehículo.

Al igual que anteriormente en el e-tron quattro concept, la batería de iones de litio del prototipo se coloca entre los dos ejes, por debajo del habitáculo. La instalación en esta posición permite conseguir un centro de gravedad muy bajo y una distribución equilibrada de pesos de 52:48 en los ejes delantero y trasero respectivamente. Esto otorga al SUV deportivo una dinámica de conducción deportiva y una seguridad sobresaliente, en comparación con otros vehículos de la categoría. El módulo que forma la batería se atornilla a la estructura del piso. Gracias a su diseño modular, este concepto de batería es adecuado también para otro tipo de vehículos. La batería cuenta con refrigeración líquida y tiene una capacidad de 95 kW/h. Una carga completa proporciona autonomía para recorrer más de 500 kilómetros, según el ciclo NEDC. El sistema de carga combinada SCC con dos conectores permite recargar utilizando tanto corriente alterna (AC) como corriente continua (DC). Recargando con corriente continua y con el cargador de 150 kW de Audi, la batería puede almacenar energía para recorrer unos 400 kilómetros en sólo 30 minutos. Con su geometría y su instalación en posición ligeramente inclinada, la innovadora toma de corriente en el paragolpes delantero resulta particularmente ergonómica. Como alternativa, es posible utilizar la recarga sin cables por inducción Audi Wireless Charging (AWC). Se realiza colocando una plataforma con una bobina integrada en el piso donde se va a estacionar el vehículo, y conectándola a la toma de corriente. El sistema de aparcamiento pilotado posiciona al Audi e-tron Sportback sobre esta plataforma de recarga por inducción con una precisión de un centímetro, y el proceso de recarga se inicia de forma automática. El campo magnético alterno induce una corriente en la bobina secundaria instalada en el piso del automóvil en el espacio existente entre ésta y la bobina de la plataforma. La corriente alterna se convierte en corriente continua a través de módulo electrónico de potencia del vehículo y la batería se recarga con una potencia de salida de hasta 11 kW.

El proceso de carga se detiene de forma automática cuando la batería alcanza su máxima capacidad. La tecnología de carga inalámbrica de Audi ofrece una eficiencia superior al 90 por ciento, lo que hace que sea comparable a la recarga convencional mediante cable. El campo magnético creado no representa peligro alguno para los seres humanos o los animales, y sólo se genera cuando existe un automóvil aparcado sobre la plataforma inductiva. Los usuarios pueden supervisar el proceso de carga en sus smartphones utilizando una de las aplicaciones de Audi connect. Todas las funciones de carga y climatización pueden controlarse de forma remota desde la aplicación. La bomba de calor también contribuye a la eficiencia de este prototipo. Utiliza el calor residual de los componentes eléctricos para climatizar el interior y, por lo tanto, forma parte del sistema de gestión térmica del vehículo. El chasis refleja el carácter dinámico del Audi e-tron Sportback concept. La suspensión neumática adaptativa con control de amortiguación contribuye a la eficiencia: dependiendo de la velocidad, la altura de la carrocería se ajusta en cuatro etapas hasta en 63 milímetros, reduciendo así la resistencia del aire. La suspensión adaptativa puede controlarse utilizando el Audi drive select. Los ejes delantero y trasero utilizan ligeras suspensiones de cinco brazos construidos en aluminio y acero de alta resistencia. Las llantas son de 23 pulgadas, y están equipadas con neumáticos 285/30. Los grandes discos de freno, con un diámetro de 508 mm en el eje delantero y 483 mm en el eje trasero, se encargan de frenar al Audi e-tron Sportback de forma potente y segura.

Audi ha estado desarrollando vehículos de propulsión híbridos o totalmente eléctricos desde finales de los años ´80. El primer coche de producción que combinó un motor de combustión con un motor eléctrico fue el Audi duo de 1997, basado en el Audi A4 Avant. Un desarrollo tecnológico clave para los coches eléctricos fue el Audi R8 e-tron presentado en el Salón del Automóvil de Frankfurt en 2009, que en 2012 consiguió marcar un tiempo récord en una vuelta al anillo norte del circuito de Nürburgring. Audi añadió el primer híbrido enchufable a su gama en 2014, con el Audi A3 e-tron de 204 CV, cuya batería se puede recargar mediante el sistema de recuperación de energía o en una toma de corriente, con una autonomía en modo eléctrico de 50 km en el ciclo NEDC. El Audi Q7 e-tron debutó en 2016, y está propulsado por un sistema híbrido con un motor 3.0 TDI y un motor eléctrico que proporcionan una potencia de sistema de 373 CV y un par máximo de 700 Nm. Acelera hasta los 100 km/h con salida parada en 6,2 segundos y resulta particularmente eficiente: en modo eléctrico tiene una autonomía de hasta 56 km, con emisiones locales cero. También es el primer híbrido enchufable del mundo con motor de combustión V6 y tracción quattro.

Otro prototipo presentado por Audi en 2015, en el Salón del Automóvil de Frankfurt, fue el e-tron quattro concept, precursor del primer automóvil de producción con propulsión totalmente eléctrica de la marca. Con una carrocería SUV de diseño deportivo, ofrece una autonomía de hasta 500 km con la amplitud y el confort característicos en una berlina de Audi, y las prestaciones en carretera de un deportivo de alto rendimiento: el Audi e-tron quattro acelera de 0 a 100 km/h en sólo 4,6 segundos. La versión de producción de este SUV eléctrico pionero aparecerá en el mercado en 2018. Le seguirá el modelo de producción derivado del Audi e-tron Sportback concept en 2019.