Terénní automobil budoucnosti: Audi AI:TRAIL quattro

Audi završuje kvarteto svých vizionářských vozů a na letos na podzim ukázal elektricky poháněný terénní automobil pro budoucí dopravu. Audi AI:TRAIL quattro se prezentuje jako komplexní koncept trvale udržitelné mobility po nezpevněných cestách.

Trail znamená anglicky stezku, nebo chcete li pěšinu, což symbolizuje průzkum přírody. V interiéru proto nejsou vůbec žádné velké displeje pro přehrávání seriálů nebo zobrazování videokonferencí. Místo toho umožňují velké prosklené plochy volný výhled na okolí. AI:TRAIL je tedy koncept terénního vozidla s bezemisním elektrickým pohonem pro nové zážitky z jízdy mimo asfaltované silnice. Monolitické základní těleso karoserie je opatřeno maximálním prosklením, aby bylo vytvořeno spojení posádky s okolím.

Exteriér

Mohutné Audi AI:TRAIL s vnější délkou 4,15 metru a šířkou 2,15 metru jsaně definuje potenciál v terénu a mimo asfaltované silnice. Vnější výška 1,67 metru a obrovská 22 palcová kola s pneumatikami o vnějším průměru 850 mm dávají tušit průchodnost terénem. Světlá výška je pak pozoruhodných 34 centimetrů a vůz se tudíž může pochlubit brodivostí více než půl metru. Specifická konstrukce umožňuje také snadné zdolávání skalnatého, členitého terénu, aniž by hrozil kontakt sady akumulátorů, uložené pod podlahou vozidla, s povrchem.

Interiér

Samotná kabina nabízí prostor až čtyřem cestujícím ve velkoryse proskleném prostředí s mnohoúhelníkovými motivy. Charakteristická je ven směřující linie v polovině výšky bočních oken, která prozrazuje příbuznost se studiemi Aicon a AI:ME. Tato linie pokračuje dál jak v přední, tak i v zadní části a propojuje všechny části karoserie v monolitické těleso.

Interiér je přehledný, prostorný a vybavený jen malým počtem viditelných ovládacích prvků. V první řadě jsou umístěna dvě komfortní sedadla velmi štíhlé konstrukce, vybavená čtyřbodovými bezpečnostními pásy. Horní části interiéru, až do úrovně sedáků a nízko umístěné přístrojové desky, dominují světlé barevné odstíny. O to výrazněji působí otevřenost vůči okolnímu světu, pohled cestujících je veden k velkým proskleným plochám na přídi, bočních stěnách i k téměř zcela prosklené střeše.

Pohon

Elektrický pohon je uložený v prostoru náprav a akumulátory pod podlahou. To umožnilo vytvořit karoserii bez převisů, bez nutnosti oddělených prostorů pro uložení elektromotorů a sady akumulátorů. Cílem pohonu vozu nebylo dosáhnout pozoruhodného zrychlení, ani ohromující nejvyšší rychlosti pro jízdu na dálnici.

U studie byla věnována hlavní pozornost dojezdu cca 400 až 500 kilometrů na silnicích nebo v nenáročném terénu. Pro dosažení výše uvedených parametrů byla nejvyšší rychlost na silnici omezena na 130 km/h. Elektronické systémy vozidla nepřetržitě sledují toky energií a spotřebu, aby byla i při jízdě v terénu zajištěna maximální hospodárnost.

Audi AI:TRAIL má čtyři elektromotory, uložené v blízkosti kol, z nichž každý pohání přímo příslušné kolo. Terénní studie je typické Audi, což znamená opravdové quattro. 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. Proto 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.

Karoserie

Lehká konstrukce a maximální tuhost karoserie jsou zejména u terénního automobilu důležitými technickými cíli. Proto je karoserie studie Audi AI:TRAIL vyrobena z kombinace materiálů, která zahrnuje technicky vyspělé oceli, hliníkové povrchové panely a kompozity vyztužené uhlíkovými vlákny. Navzdory velké sadě akumulátorů se tak podařilo dosáhnout hmotnosti vozu pouhých 1750 kilogramů.

Linie vozu a tvary

Tvary jsou i 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 bylo vytvořit pro cestující maximální výhled na jejich okolí a přírodu. Hranice interiéru a okolního světa tak splývají. Za jízdy se jejich pohled nezaměřuje jen na průběh cesty. Mohou také objevovat různé detaily v okolí.

Výhled všemi směry jako ve vrtulníku

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.

Přední okno lze (stejně jako zadní výklopné víko) široce otevřít. Tím se uvolní přístup k velkým odkládacím plochám s upevňovacími popruhy, jimiž jsou předměty za jízdy zajištěny. V zadní části se navíc nachází do nárazníku integrovaný 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 nebo je vykládat. 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.

Kola, pneu a jejich ukotvení

Robustní příčná ramena a vzpěry McPherson s vinutými pružinami a adaptivními tlumiči nabízejí odolnost a zajišťují bezpečnou jízdní stabilitu. Na pneumatikách je již na první pohled vidět, že mají nevšední konstrukci. Jejich dezén evokuje přesah do vysokých bočnic. Za tím se však skrývá struktura nosných výztuh, které jsou integrovány do běhounu, a povrchové vrstvy. Pneumatiky díky této konstrukci prodlužují dráhu propružení o dalších 60 milimetrů. Kromě vylepšených terénních vlastností to také znamená enormní zvýšení komfortu pro cestující.

Pneumatiky navíc 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. Například snížením tlaku, čímž se zvětší styčná plocha, lze zvýšit trakci na písečném povrchu. Naopak zvýšení tlaku po přejetí na asfaltovanou silnici zvyšuje jízdní stabilitu.

Osvětlení vozu

Mobilitou a multifunkčností se vyznačuje také osvětlení studie Audi AI:TRAIL. Místo klasických světlometů jsou pod střešními sloupky A umístěny vyčnívající zdroje světla, které mohou svítit jak do okolí, tak i dovnitř. Tento prvek LED s variabilně nastavitelnou intenzitou světla a směrem svícení může být využíván jako stolní lampa pro interiér nebo jako osvětlení okolí vozidla. Stejným způsobem fungují také zadní světlomety.

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.

Objekty s označením „Audi Light Pathfinder“ vytvářejí potřebný vztlak podobně, jako uvádějí bezrotorové ventilátory do pohybu vzdušné proudy. Díky vysloveně lehké konstrukci mohou letět před vozem AI:TRAIL s relativně nízkou spotřebou energie a osvětlovat cestu – tímto způsobem zcela nahrazují světlomety. Kamery na dronech poskytují na přání řidiče obraz, který je prostřednictvím WLAN přenášen na displej před řidiče – Pathfinder se promění v létající oči.

Automatizovaně na silnici, asistenčně v terénu

Automatizovaná jízda se již etablovala v železniční i letecké dopravě a nyní stojí před průlomem také v oblasti automobilové dopravy. 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. V ní může řidič předat systému kompletní řízení vozidla. Řízení se znovu ujme, až vozidlo opustí oblast definovanou pro zcela automatizovanou jízdu. Audi AI:TRAIL z tohoto důvodu disponuje tradičními ovládacími prvky, jako jsou volant a pedály.

Ovládací prvky bude řidič potřebovat nejpozději před vjezdem do terénu. Nezpevněné polní a lesní cesty jsou sice dalekosáhle zaznamenány v digitálních mapách, avšak jejich 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.

Senzory a asistenční systémy

Ty nenechají ovšem řidiče studie AI:TRAIL na holičkách ani v terénu. Vůz je 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 citelnému zvýšení komfortu.

Zdroj foto: Audi