Inovação

Audi RS Q e-tron E2: mais leve, mais aerodinâmico e ainda mais eficiente

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Em março de 2022, o Audi RS Q e-tron venceu o seu primeiro rali do deserto em Abu Dhabi, e agora a próxima evolução está pronta. O protótipo inovador apresenta-se com melhorias significativas para o Rally de Marrocos 2022 e para o Rally Dakar 2023. A carroçaria é totalmente nova e apresenta uma aerodinâmica significativamente melhorada. O que ajuda a baixar o peso e o centro de gravidade do protótipo. Novas estratégias operacionais melhoram ainda mais a eficiência do sistema de transmissão elétrica. No interior e na mudança de rodas, o piloto e co-piloto beneficiam de uma operação facilitada. Seguindo estas evoluções, o RS Q e-tron tem agora a sigla E2. Assemelha-se ao lendário Audi Sport quattro na fase final de desenvolvimento dos ralis do Grupo B nos anos 80.

 
Segunda fase do programa de desenvolvimento

"Conseguimos uma boa estreia no Dakar com o Audi RS Q e-tron e foram as nossas primeiras vitórias numa disciplina de desporto automóvel nova para nós", diz Rolf Michl, Diretor Geral da Audi Sport GmbH e responsável pelo desporto automóvel da Audi. "Toda a equipa está a fazer um excelente trabalho conjunto e a ir na mesma direção. Como é habitual numa fase tão precoce, os pilotos, co-pilotos e técnicos chegaram rapidamente a acordo sobre os próximos passos de desenvolvimento. Resumimos o resultado num novo pacote de evolução - o RS Q e-tron E2." Isto marca o início da segunda fase do programa de desenvolvimento. Em outubro, a Equipa Audi Sport irá preparar-se para o Rally Dakar 2023 com o novo protótipo em Marrocos.

Suave no ar, leve na areia: a nova carroçaria

"O Audi RS Q e-tron E2 não utiliza um único painel da carroçaria do seu antecessor", diz Axel Löffler, Designer Chefe do RS Q e-tron. Para cumprir com as dimensões interiores indicadas, o habitáculo, que anteriormente se encontrava muito recuado em direção ao tejadilho, é agora significativamente mais largo. Os capôs dianteiro e traseiro foram igualmente redesenhados. No futuro, os protótipos T1U têm de pesar 2.100 em vez de 2.000 quilos. Uma vez que a primeira geração do RS Q e-tron tinha excesso de peso, era preciso poupar várias dezenas de quilos. Este processo é acompanhado pela redução do centro de gravidade do veículo.

O conceito aerodinâmico na área da carroçaria debaixo do capô é completamente novo. Esta secção assemelha-se à forma do casco de um navio: o seu ponto mais largo está à altura do habitáculo, ao mesmo tempo que a carroçaria se estreita consideravelmente na frente e atrás. A Audi eliminou a parte dos guarda-lamas que estava atrás das rodas da frente e criou a transição até à porta. Internamente, esta estrutura tinha o nome de "pé de elefante". Assim, os designers pouparam no peso e otimizaram o fluxo de ar. "O aspeto aerodinâmico não deve ser subestimado no rali do deserto", diz Löffler. É certo que as novas dimensões do cockpit significam que o corpo tem uma secção transversal maior e, portanto, menos favorável. No entanto, foi possível reduzir o arrasto aerodinâmico geral em cerca de 15 por cento. O que não altera a velocidade máxima. Permanece limitado aos 170 km/h dos regulamentos. No entanto, a melhoria do fluxo de ar oferece uma grande vantagem. "Reduz ainda mais os requisitos de energia de um carro com propulsão elétrica", diz Löffler. "Implementamos os cálculos aerodinâmicos só com a dinâmica de fluidos computacional (CFD)." Estas simulações por computador substituem o trabalho demorado no túnel de vento e apresentam resultados muito precisos.

Ainda mais amigo do ambiente: gestão otimizada da energia

A transmissão elétrica do Audi RS Q e-tron E2 é constituída por um conversor de energia composto por um motor de combustão interna e um gerador, bem como por uma bateria de alta tensão e dois motores elétricos nos eixos dianteiro e traseiro. A gestão da energia desempenha aqui um papel crucial. O sistema de controlo eletrónico do complexo motor elétrico provou o seu valor nos primeiros eventos de rali. Os desafios só surgiram em casos extremos. No Rally Dakar, por exemplo, a Audi observou excedentes de potência de curto prazo em situações em que as rodas faziam menos contato com o solo ao saltar ou em terrenos irregulares. Os oficiais da FIA, a Federação Internacional do Automóvel, intervêm com um limite de 2 kilojoules de excesso de energia e impõem sanções desportivas. "A título de comparação, o fluxo de energia que chega aos motores é superior a cem vezes a quantidade de energia por segundo dentro dos limites permitidos", diz Florian Semlinger, Engenheiro de desenvolvimento de software incorporado, aplicação e banco de testes. "Poderíamos ter facilitado a nossa vida e ter estabelecido o nosso limite em vários quilowatts abaixo, no entanto ia trazer desvantagens na performance. Em vez disso, aperfeiçoámos os controladores de energia." Os dois limites individuais - um para cada motor - são agora recalculados pelo software no espaço de milissegundos. Como resultado, funcionam na perfeição dentro do limite permitido.

Os chamados consumidores auxiliares também beneficiam de um controlo otimizado. A bomba de travões, a bomba de refrigeração do ar condicionado e os ventiladores têm um impacto mensurável no balanço energético. No decorrer da época de estreia em 2022, a equipa de ralis da Audi e Q Motorsport adquiriu uma valiosa experiência que lhe permite uma melhor avaliação. Veja-se, por exemplo, o sistema de ar condicionado: funciona de forma tão agressiva que pode fazer com que o líquido de arrefecimento congele quando está a funcionar permanentemente na sua potência máxima. No futuro, o sistema funcionará em modo intermitente. O que permite poupar energia, no entanto, as temperaturas interiores só flutuam ligeiramente, mesmo durante períodos mais longos. A estratégia de funcionamento dos ventiladores e da bomba de travões também foi melhorada. Por exemplo, os sistemas já podem ser ajustados de forma diferente para cargas mais baixas nas ligações do que nos setores seletivos.

Operação simplificada: Facilidade de uso no cockpit e na troca de rodas

Os pilotos da Audi, Mattias Ekström/Emil Bergkvist, Stéphane Peterhansel/Edouard Boulanger e Carlos Sainz/Lucas Cruz anseiam pelos seus novos locais de trabalho. Os ecrãs continuam no campo de visão do condutor e estão localizados na consola central como de costume, e o painel central com os seus 24 indicadores também se manteve. No entanto, os engenheiros reestruturaram os ecrãs e os controlos. "A totalidade de todas as funções cria rapidamente confusão", diz Florian Semlinger. "É por isso que, pela primeira vez, o piloto e o co-piloto podem selecionar entre quatro áreas do sistema usando um botão rotativo." O tema "Stage" inclui todas as funções que são importantes na condução competitiva - tal como o limitador de velocidade em zonas de controlo de velocidade ou os macacos pneumáticos. A secção "Road" tem, por exemplo, sinais de mudança de direção e a câmara de visão traseira, funções que são frequentemente solicitadas nas ligações. A opção "Error" é utilizada para detetar, categorizar e catalogar erros. A secção "Settings" inclui tudo o que é útil à equipa de engenharia durante os testes ou depois da chegada do carro ao bivouac, como por exemplo, mostrar as temperaturas dos sistemas individuais de forma detalhada.

As equipas passam a conseguir trabalhar com muito mais facilidade depois de um furo. Uma carroçaria simples, plana e componentes facilmente removíveis substituem as anteriores tampas volumosas das rodas sobresselentes nas laterais. As novas jantes de dez raios do parceiro Rotiform são muito mais fáceis de manusear. Os pilotos e co-pilotos conseguem agarrá-las mais facilmente e efetuar a troca com mais segurança.

"Assimilámos todas as lições importantes num curto espaço de tempo. O resultado das nossas ideias é a evolução do E2", diz Uwe Breuling, Chefe de Operações de Veículos da Audi Sport. "A determinação da nossa equipa de desenvolvimento e o seu trabalho prepararam-nos na perfeição para o nosso segundo Rally Dakar."

Na sequência dos testes iniciais liderados por Arnau Niubó Bosch, Chefe de Engenharia de Testes, a Audi Sport revelou o RS Q e-tron E2 em Neuburg an der Donau no dia 1 de setembro. De 1 a 6 de outubro, a nova tecnologia vai ter de mostrar o que vale em competição, pela primeira vez, no Rally du Maroc. Os três pares de condutores da Audi vão então disputar o rali do deserto que começa e termina em Agadir, no sudoeste do país do Norte de África.