Met een uitzonderlijk lage Cd-waarde van 0,21 is de Audi A6 Sportback e-tron de meest aerodynamische Audi aller tijden en is hij op het gebied van aerodynamica binnen de Volkswagen Groep toonaangevend in zijn segment. Ook de A6 Avant e-tron noteert met 0,24 een uitstekende Cd-waarde, waarmee hij tot de top in zijn carrosserieklasse behoort. Aerodynamica-engineers Andreas Lauterbach en Matteo Ghelfi leggen samen met velgontwerper Andreas Valencia Pollex uit hoe ze deze recordwaarden dankzij maximale aandacht voor detail wisten te realiseren.

Aerodynamica heeft altijd een belangrijke rol gespeeld in Audi’s lange historie. Al in 1967 had de NSU Ro 80 een aerodynamische, wigvormige carrosserie met een Cd-waarde van 0,35, waarmee het model de autodesignwereld voorgoed veranderde. De derde generatie Audi 100 (C3), die in de zomer van 1982 het levenslicht zag, had een Cd-waarde van 0,30, voor die tijd een uitzonderlijke prestatie. Kort daarna zette de derde generatie Audi 80 (B3) dit succes voort met een luchtweerstandswaarde van 0,29. Nu voegt de Audi A6 e-tron een geheel nieuw hoofdstuk toe aan die aerodynamicahistorie en bewijst hij opnieuw dat Audi vorm en functie altijd op perfecte wijze met elkaar weet te combineren.

“Vanaf de start van het A6 e-tron-project lag onze focus specifiek op efficiency en actieradius, waarvoor we zeer ambitieuze doelen nastreefden. Om eerlijk te zijn wisten we in het begin niet zeker of we die doelwaarden zouden kunnen realiseren. Het bereiken van die laatste duizendste van de Cd-waarde is het moeilijkst, maar uiteindelijk hebben we onszelf overtroffen”, herinnert Andreas Lauterbach zich.

Teamwork makes the dream work
Het uitstekende resultaat werd volgens Lauterbach vooral bereikt dankzij “uitstekend teamwork en de samenwerking tussen ons (aerodynamica-experts) en onze designcollega’s. Vanaf het allereerste begin deelden de designers hun schetsen met ons, zodat wij de eerste aerodynamische evaluaties konden uitvoeren, in eerste instantie op basis van virtuele simulaties en later ook met het fysieke model in de windtunnel, om zo de basisvorm van de auto te optimaliseren. Vooral de basisverhoudingen met de smalle raampartijen en de aflopende daklijn dragen bij aan de uitstekende aerodynamica.”

“In totaal hebben we ongeveer 2.800 simulaties op de auto uitgevoerd en ontelbare uren doorgebracht in de windtunnel en in meetings met oppervlakte-experts en designers”, licht Matteo Ghelfi toe. Luchtgordijnen worden bijvoorbeeld gebruikt om de luchtstroom rond de voorkant van de auto te verbeteren. De buitenrand van de luchtgordijninlaat stak wat uit, wat de luchtstroom belemmerde. Millimeter voor millimeter bereikten we een compromis dat uiteindelijk voor beide partijen werkte. Een ander voorbeeld is de spoorbreedte achter. Ons team had deze graag smaller gezien. Samen vonden we een oplossing die het beste uit design, afmetingen en aerodynamica haalde.”

Details maken het verschil
Wat aerodynamica betreft waren de aero-accenten bijzonder belangrijk, bijvoorbeeld de speciale aerodetails aan de achterzijde. Die alleen al verbeteren de actieradius met 0,008, wat gelijkstaat aan acht kilometer. Dat is een aanzienlijke winst uit één enkel ontwerpdetail. Kijkend naar de auto als geheel, realiseerde Audi de Cd-waarde van 0,21 voor de A6 Sportback e-tron.

Het bereiken van deze top Cd-waarden voor de A6 Sportback e-tron en A6 Avant e-tron vereiste veel aandacht voor detail. Alleen al de actieve luchtinlaat onder de Singleframe, die helpt om de lucht met weinig verlies langs dit gebied te laten stromen, realiseerden een Cd-voordeel van 0,012, wat neerkomt op ongeveer 12 kilometer. “Voor de bodemplaat hebben we veel onderdelen gefinetuned. Voorbeelden zijn de speciaal aangepaste wielspoilers en de 3D-bumpers rondom de voorwielen, die elk individueel zijn geoptimaliseerd voor de Sportback- en Avant-modellen met behulp van CFD-analyse. Dit verbetert de Cd met 0,002 en 0,009 volgens metingen in de windtunnel”, voegt Ghelfi toe.

Lauterbach legt het algehele concept als volgt uit: “De balans tussen de basisvorm, de hoogte van de achterkant, de achtercontouren en het bodemplaatontwerp beïnvloedt niet alleen de Cd-waarde van de auto, maar ook de opwaartse druk. Door de bodemplaat te finetunen, bereikten we een ideale balans tussen opwaartse druk en luchtweerstand.”

De A6 Avant e-tron heeft een extra diffuser-spoiler die het fundamentele verschil in aerodynamica tussen de Sportback en Avant-silhouetten compenseert, wat betekent dat de luchtstroom onder de vloer anders is voor de twee A6 e-tron carrosserievarianten. Dit is ook de reden waarom de Avant bredere 3D-bumpers gebruikt om de luchtstroom rond de voorwielen te verbeteren.

Intelligente aerovelgen met kunststof elementen
De aerodynamische optimalisaties van de verschillende velgdesigns ronden het aerodynamische concept van de Audi A6 e-tron af. Velgontwerper Andreas Valencia Pollex: “Vroeger hoefden velgen eigenlijk alleen maar te voldoen aan stabiliteitseisen. Tegenwoordig ontwikkelen en ontwerpen we intelligente aerovelgen die zo efficiënt mogelijk zijn, omdat de velgen - en zelfs de banden - een grote impact hebben op de actieradius van een elektrische auto.”

De A6 e-tron heeft speciale 19 inch en twee speciale 20 inch aerovelgen. “Om perfecte aerodynamica te realiseren, moesten de velgen enigszins vlak zijn, zodat de lucht die tegen de voorkant van de auto botst, zijwaarts zonder veel turbulentie rond de carrosserie wordt geleid. We willen dat de wind langs een vlakke ‘muur’ stroomt in plaats van langs een verzameling geometrische vormen. Daarom hebben we voor de A6 e-tron ook een 21” velg ontwikkeld met aerodynamische blades van speciaal kunststof.”