Audi na IAA 2019 vystavuje elektrický terénní vůz Audi AI:TRAIL quattro. Ten se prezentuje jako komplexní koncept trvale udržitelné mobility po nezpevněných cestách. Zaujme především množstvím velmi odvážných řešení, která dosud v autech nenajdeme.
Na autosalonu si ho můžete prohlédnout spolu s dalšími vozy vizionářské řady AI v hale 3.
Vizionářské vozy Audi
Audi AI:TRAIL quattro je čtvrtým zástupcem řady koncepčních automobilů s elektrickým pohonem, na jejímž začátku bylo představení studie Audi Aicon na IAA 2017. Po tomto luxusním automobilu, koncipovaném pro zcela automatizované cestování na dlouhé vzdálenosti, debutoval v roce 2018 v Pebble Beach monopost Audi PB18 e-tron, navržený pro závodní okruhy. Tato studie dostala pro IAA 2019 nové označení, jehož společná počáteční zkratka „AI“ nyní poukazuje na příslušnost k rodině. „AI:RACE“ pak prozrazuje účel elektricky poháněného sportovního vozu.
https://www.youtube.com/watch?v=_lvDHkkLYNs
Třetí studie v řadě, Audi AI:ME, představená na autosalonu Auto Shanghai 2019, je autonomním vozem do velkých měst. Cestujícím v nevyhnutelných dopravních zácpách aglomerací nabízí síťové propojení a rozsáhlé služby v oblastech informací a zábavy, aby mohli svůj čas uvnitř vozu strávit smysluplným a příjemným způsobem.
Studií AI:TRAIL rozšiřuje Audi možnosti využití vizionářských vozidel i na nezpevněné cesty. Vůz je vybaven čtyřmi elektromotory, systémy pro asistovanou a automatizovanou jízdu a trvalým pohonem všech kol quattro, který je pro Audi typický.
Viditelná technika – exteriér
Mohutné Audi AI:TRAIL s vnější délkou 4,15 metru a šířkou 2,15 metru dává vzhledem najevo svůj potenciál v terénu mimo asfaltované silnice. Vnější výška 1,67 metru a velká 22“ kola s pneumatikami o vnějším průměru 850 mm naznačují, že průchodnost terénem by měla být slušná. Světlá výška pak činí 34 centimetrů. Vozidlo se tak může pochlubit brodivostí více než půl metru.
Robustní příčná ramena a vzpěry McPherson s vinutými pružinami a adaptivními tlumiči podle výrobce nabízejí náležitou odolnost a zajišťují bezpečnou jízdní stabilitu. K tomu napomáhají i pneumatiky, respektive jejich konstrukce. Ta se skládá z nosných výztuh, které jsou integrovány do běhounu, a povrchové vrstvy. Pneumatiky díky této konstrukci prodlužují dráhu propružení o dalších 60 milimetrů.
Pneumatiky také disponují variabilní regulací tlaku řízenou senzory. Optické senzory detekují ve spolupráci s elektronicky řízeným stabilizačním systémem ESC stav povrchu vozovky a podle toho mění tlak v pneumatikách. Specifická konstrukce umožňuje také snadné zdolávání skalnatého, členitého terénu, aniž by hrozil kontakt sady akumulátorů, uložené pod podlahou vozidla, s povrchem.
Podřízeno funkčnosti
Samotná kabina nabízí prostor až čtyřem cestujícím ve velkoryse proskleném prostředí s mnohoúhelníkovými motivy. Elektrický pohon uložený v prostoru náprav a akumulátory pod podlahou umožnily vytvořit karoserii bez převisů, bez nutnosti oddělených prostorů pro uložení elektromotorů a sady akumulátorů.
Lehká konstrukce a zároveň maximální tuhost karoserie jsou zejména u terénního automobilu důležitými parametry. Proto je karoserie studie Audi AI:TRAIL vyrobena z kombinace materiálů, která zahrnuje ocel, hliníkové povrchové panely a kompozity vyztužené uhlíkovými vlákny. Navzdory velké sadě akumulátorů se tak podařilo dosáhnout hmotnosti pouhých 1750 kilogramů.
Tvary jsou karoserie jsou u studie Audi AI:TRAIL podřízeny funkčnosti. V interiéru je pod bočními okny nejvíce volného místa tam, kde ho cestující objektivně nejvíce potřebují – v oblasti ramen a loktů. A tam, kde také subjektivně nejintenzivněji vnímají zvětšení volného prostoru. Proto poskytují hluboko dolů protažená boční okna volný výhled až na zem, a to i mezi koly. Cílem designérů bylo vytvořit pro cestující maximální výhled na jejich okolí a přírodu.
Výhled všemi směry
Trail – anglicky „stezka“ nebo „pěšina“ – symbolizuje podle Audi v názvu „průzkum přírody“. V interiéru proto nejsou vůbec žádné velké displeje, které můžeme znát z jiných elektromobilů. Místo toho inženýři navrhli volný výhled na okolí umožněný velkoformátovými okny.
Přední okno je stejně jako v kokpitu vrtulníku protaženo hluboko dolů. Cestující mají při pohledu vpřed i do stran ničím nerušený výhled na vozovku. Prosklené a průhledné jsou nejen příď a boční stěny. Téměř celá střecha od horního okraje předního okna až k zadnímu spoileru poskytuje rovněž volný výhled na nebe a krajinu. Dokonce i svislá maska chladiče Singleframe je prosklená, narušují ji pouze čtyři spojené kruhy loga značky.
Přední okno lze – stejně jako zadní výklopné víko – široce otevřít. Tím se uvolní přístup k velkým odkládacím plochám s upevňovacími popruhy. V zadní části se navíc nachází oddělený prostor pro znečištěné předměty, jako je turistická obuv, horolezecká výbava nebo mokré oděvy.
Boční prahy pod dveřmi, které se otevírají od sebe, jsou koncipovány jako výsuvné schůdky. Díky tomu lze snadno nakládat zavazadla na střešní nosič. Místo objemných krytů podběhů kol jsou nad čtyřmi koly umístěny pouze horizontální panely. Technika podvozku je tak viditelná i za jízdy a její činnost lze pozorovat také z interiéru.
Minimalistický interiér
Interiér studie Audi AI:TRAIL je přehledný, prostorný a vybavený jen malým počtem viditelných ovládacích prvků. Pedály, řídicí páka místo volantu, několik tlačítek a k tomu chytrý telefon, připevněný k sloupku řízení a sloužící jako displej a ovládací centrála pro funkce vozidla a navigaci. Více prvků pro interakci mezi řidičem a automobilem podle Audi není zapotřebí.
Stejně jako již v dřívějších koncepčních vozech použili designéři Audi i ve studii AI:TRAIL recyklované materiály. Koberec na podlaze je vyroben z upravené vlny a rovněž recyklované kůže. Oba použité materiály jsou trvale udržitelné, mají dlouhou životnost a vyznačují se prý vynikajícími akustickými a klimatickými vlastnostmi.
Mezi sedadly jsou odkládací prostory, které cestující naleznou také pod čelním oknem. Odložené předměty jsou v nich zajištěny upínacími popruhy. Zavazadla lze do nich nakládat i zvenku vysoko výklopným čelním oknem.
Zajímavostí jsou pak zadní sedadla. Ta jsou tvořena textilními pruhy, napnutými v přenosném trubkovém rámu. Tato sedadla lze z vozu AI:TRAIL dokonce vyjmout a používat jako přenosný outdoorový nábytek.
Revoluční osvětlení
Multifunkčností se vyznačuje také osvětlení studie Audi AI:TRAIL. Místo klasických světlometů jsou pod střešními A sloupky umístěny vyčnívající LED zdroje světla, které mohou svítit jak do okolí, tak i dovnitř. Tento prvek může být využíván jako stolní lampa pro interiér nebo jako osvětlení okolí vozidla. Stejným způsobem fungují také zadní světlomety.
Drony místo dálkových světel
Audi AI:TRAIL disponuje místo konvenčních tlumených a dálkových světel celkem pěti bezrotorovými, trojúhelníkovými a elektricky poháněnými drony s integrovanými jednotkami Matrix LED. Drony mohou přistát na střešním nosiči nebo přímo na střeše vozidla, kde se připojí k indukční nabíječce.
Létající objekty s označením „Audi Light Pathfinder“ vytvářejí potřebný vztlak podobně, jako uvádějí bezrotorové ventilátory do pohybu vzdušné proudy. Díky lehké konstrukci mohou letět před vozem AI:TRAIL s relativně nízkou spotřebou energie a osvětlovat cestu – tímto způsobem údajně zcela nahrazují světlomety. Drony jsou navíc osazeny kamerami. Ty poskytují na přání řidiče obraz, který je prostřednictvím Wi-Fi přenášen na displej před řidiče – Pathfinder se promění v „létající oči“.
Jakmile AI:TRAIL zastaví, mohou drony také osvětlovat okolí ze svého místa na střeše – například během pikniku v blízkosti vozidla. Transparentní panoramatickou střechou také umožňují osvětlovat interiér.
Drony zpravidla vzlétají zcela automaticky, a to minimálně ve dvojici. V případě potřeby však mohou během letu vytvářet také skupiny až pěti létajících objektů, které poskytují ještě větší intenzitu světla nebo zajišťují osvětlení větších ploch kolem vozidla. Cestující mohou jejich funkce také ovládat prostřednictvím příslušného softwaru na chytrém telefonu.
Ruční svítilna s navigací
Stejně zajímavým konceptem je „Audi Light Companion“, zdroj světla ve tvaru větší kapesní svítilny. Svítilna je ve výchozím stavu připevněna magnetem k přední straně sedadel a slouží jako dekorační osvětlení. Light Companion lze však vzít s sebou při vystupování z vozidla a využít mnoha jeho schopností. Do tělesa svítilny jsou integrovány tři nosné prvky, na něž lze svítilnu. Těleso svítilny nese také několik kamer, jimiž lze zaznamenávat cestu a natáčet videa z místa pobytu. Tyto záznamy je pak možné ihned zveřejňovat na sociálních sítích.
Audi Light Companion toho však dokáže ještě víc. Díky síťovému propojení s navigačním systémem studie AI:TRAIL může na cestu promítat směrové symboly a dokonce textové informace.
Automatizovaná jízda na silnici…
Audi AI:TRAIL je koncipováno pro automatizovanou jízdu na silnicích až do úrovně 4. Úroveň 4 je na mezinárodně standardizované stupnici druhým nejvyšším stupněm automatizace. Systémy této kategorie již nevyžadují od řidiče žádnou podporu, jsou však ve své funkčnosti omezeny na určitou oblast – například na dálnici nebo vhodnou infrastrukturou vybavenou zónu v centru města.
V ní může řidič předat systému kompletní řízení vozidla. Řízení se znovu ujme, až vozidlo opustí oblast definovanou pro zcela automatizovanou jízdu.
Ovládací prvky bude řidič potřebovat nejpozději před vjezdem do terénu. Nezpevněné polní a lesní cesty jsou sice zaznamenány v digitálních mapách, avšak jejich erozi vystavený povrch je často proměnlivý, takže vymezení cesty nelze spolehlivě a dlouhodobě digitalizovat pro automatizovanou jízdu. Pouze ve výjimečných případech a se sníženou rychlostí lze proto na šotolinových cestách využívat automatizovanou jízdu úrovně 3. Řidič má v tomto případě několik sekund času na převzetí řízení.
… a asistenční funkce v terénu
Senzory a asistenční systémy nenechají ovšem řidiče studie AI:TRAIL na holičkách ani v terénu. Vůz je samozřejmě vybaven osvědčenými senzory stabilizačního systému ESC. Data o adhezi a prokluzu, podélném i příčném zrychlení poskytují elektronice veškeré potřebné parametry pro optimalizaci jízdní stability. K dispozici je také řada dalších senzorů, které dokážou zaznamenávat povrch vozovky i překážky – jedná se o optické senzory, jako jsou kamery a laserové snímače, ultrazvukové senzory i radarové senzory. Jejich data umožňují centrálnímu asistenčnímu systému zabránit případné kolizi zásahy do řízení a brzděním.
Elektronika navíc podporuje řidiče při překonávání nerovných úseků, například s velkým bočním náklonem nebo mimořádně náročným stoupáním. Systém upozorní řidiče na riziko překročení kritických limitů, ať se jedná o světlou výšku nebo obtížně zvládnutelný nájezdový úhel. A v rámci systémových limitů dokážou udržovat vozidlo ve správné trajektorii jízdy – podobně jako asistent jízdy v jízdním pruhu ve spolupráci s regulací rychlosti.
V závislosti na prostředí se pak vozidlo pohybuje s úrovní automatizace 2. Ta sice vyžaduje trvalou pozornost řidiče, ale i tak poskytují inteligentní asistenční systémy řidiči účinnou podporu a v každém případě přispívají ke zvýšení bezpečnosti jízdy a zvýšení komfortu.
Dojezd dostal přednost před rychlostí
Zadání pro vývoj studie Audi AI:TRAIL se zásadně odlišovalo od konvenčních automobilů. Cílem nebylo dosáhnout pozoruhodného zrychlení, ani ohromující maximální rychlosti. U studie AI:TRAIL byla s ohledem na předpokládanou provozní oblast bez nabíjecí infrastruktury věnována hlavní pozornost dojezdu. Pro dosažení níže uvedených parametrů proto byla nejvyšší rychlost na silnici omezena na 130 km/h.
Sada lithium-iontových akumulátorů tak zajišťuje dojezd 400 až 500 kilometrů (podle metodiky WLTP) na silnicích nebo v nenáročném terénu. Při jízdě v ostatních druzích terénu je již kvůli téměř nepřetržitě přítomné vyšší míře prokluzu kol nutné počítat s vyšší spotřebou elektrické energie, která zkracuje dojezd na cca 250 kilometrů.
Audi AI:TRAIL má čtyři elektromotory, uložené v blízkosti kol, z nichž každý pohání přímo příslušné kolo. Nejvyšší celkový výkon dosahuje 320 kW, maximální točivý moment je 1000 N.m. Z toho je zpravidla zapotřebí jen zlomek, a často postačuje pouze pohon jedné nápravy.
Díky individuálně poháněným kolům bylo možné upustit od diferenciálů a uzávěrek, protože i tyto komponenty spotřebovávají energii. Díky přiměřeně kalkulované nejvyšší rychlosti může být převod i bez vícestupňové převodovky koncipován tak, aby byl na každé kolo vždy přenášen dostatečný točivý moment.
Elektronika koordinuje jízdní stabilitu a trakci. Lze-li zabránit prokluzu kol, který je spojený s energetickými ztrátami, sníží točivý moment přenášený na příslušné kolo. Je-li naproti tomu prokluz žádoucí, například ve stoupání s kluzkým povrchem, pak jej systém automaticky umožní. Vysoké výkonové rezervy jsou předpokladem k tomu, aby studie AI:TRAIL překonala náročné úseky i za nepříznivých podmínek.
