il prototipo
Audi RS Q e-tron: lĄŻelettrica range extender alla conquista della Dakar 2022
Manca poco alla Dakar 2022, il primo gennaio scatta la 44? edizione del rally che per la terza volta consecutiva si correr¨¤ interamente in Arabia Saudita, tredici tappe tra le sabbie del deserto con partenza e arrivo a Gedda. I protagonisti saranno moto, auto e camion, la novit¨¤ di questa edizione ¨¨ la partecipazione di alcuni mezzi a basse emissioni che rappresentano lĄŻavanguardia del progetto che mira a far partecipare nel 2030 solo veicoli a bassissime emissioni in ogni categoria. Passaggio intermedio nel 2026 con la partecipazione di tutti i piloti Elite auto e moto obbligatoriamente su prototipi green.?
In questo contesto si colloca la partecipazione di Audi alla Dakar 2022 con la RS Q e-tron, prototipo elettrico con range extender che porta al debutto nei rally raid un avanguardistico concept tecnico: tre motori elettrici a muovere il veicolo e uno termico per ricaricare le batterie, perch¨Ś nel deserto non esistono colonnine.
UN PROGETTO A TEMPO DI RECORD
ĄŞ ?UnĄŻauto che ha richiesto uno sforzo straordinario, come ha spiegato ad inizio ottobre Julius Seebach, Amministratore Delegato di Audi Sport GmbH e Responsabile delle attivit¨¤ sportive internazionali del Brand: Ą°Il progetto Audi RS Q e-tron ¨¨ stato realizzato in tempi record, circa 12 mesi, e rappresenta la massima espressione del claim Vorsprung durch Technik (AllĄŻavanguardia della tecnica)Ąą. La prima accensione della vettura, avvenuta il 30 giugno 2021 presso il Competence Center Audi Motorsport di Neuburg an der Donau, e lĄŻinizio della Dakar in Arabia Saudita sono separati da soli 6 mesi. Una sfida impegnativa che ha imposto una serie di test necessari per preparare la Rs Q e-tron alle sollecitazioni estreme caratteristiche della Dakar quali lĄŻalternanza di sabbia, acqua, freddo, grandi dislivelli e il temibile fesh fesh, la sottilissima polvere del deserto che si insinua ovunque. Le due settimane di gara prevedono tappe giornaliere lunghe sino a 800 chilometri ragione per la quale la Casa dei quattro anelli schiera al via un vero e proprio Ą°dream teamĄą.
A St¨Śphane Peterhansel, il pilota pi¨´ vittorioso di sempre alla Dakar, e Carlos Sainz, che ha ottenuto tre successi assoluti ed ¨¨ un campione del mondo rally, si affianca Mattias Ekstr?m, driver eccezionalmente versatile con il quale in passato Audi ha celebrato innumerevoli vittorie. Oltre a performance velocistiche straordinarie, ciascuno di loro apporta competenze e motivazioni uniche. E lo stesso vale per i navigatori, che giocano un ruolo cruciale durante la competizione.
IL RANGE EXTENDER PER BATTERE IL DESERTO
ĄŞ ?Audi RS Q e-tron ¨¨ dotata di tre powertrain derivati dalla monoposto Audi e-tron Fe07 di Formula E: due Mgu (Motor Generator Unit), una in corrispondenza di ciascun assale, si occupano della trazione, mentre una terza unit¨¤ agisce quale generatore per contribuire alla ricarica della batteria ad alto voltaggio, specie in frenata. Non essendo possibile attingere energia nel deserto, Audi ha optato per una soluzione on board: lĄŻaccumulatore viene rifornito durante la marcia grazie allĄŻazione di un range extender. Funzione, questĄŻultima, affidata al performante quattro cilindri TFSI ¨C turbo a iniezione diretta della benzina ¨C derivato dal Dtm, il Campionato Tedesco Turismo. La potenza massima espressa ¨¨ di 680 cv. La propulsione elettrica garantisce una notevole rapidit¨¤ dĄŻerogazione delle MGU, che rende estremamente precisa ed efficiente la trazione integrale quattro elettrica. La trasmissione ¨¨ monomarcia e comporta una semplificazione della meccanica rispetto ai competitor con motori tradizionali, rinunciando al classico albero di trasmissione e al differenziale centrale a vantaggio della riduzione delle masse e della possibilit¨¤ di variare in pochi centesimi di secondo la strategia di ripartizione della spinta tra avantreno e retrotreno.
La Casa dei quattro anelli ha sviluppato internamente, in collaborazione con un partner specializzato, la batteria ad alta tensione. LĄŻaccumulatore pesa circa 370 chilogrammi e con una capacit¨¤ di 50 kWh contribuisce allĄŻefficienza della catena cinematica, stimata superiore al 97%. Un risultato cui concorre lĄŻesperienza in Formula E, da cui derivano le tre MGU sulle quali Audi ¨¨ dovuta intervenire profondamente per poter affrontare il deserto il deserto. Tanto le MGU quanto il motore TFSI richiedono un circuito di raffreddamento dedicato, in totale sulla vettura vi sono ben sei sistemi di gestione termica, considerando anche lĄŻintercooler e il condizionamento dellĄŻabitacolo. Non meno complessi i software adottati e i sistemi elettrici ed elettronici, tanto da richiedere due unit¨¤ di controllo centrali e circa quattro chilometri di cavi in vettura, senza contare gli elementi del sistema ad alta tensione.
STRUTTURA MULTIMATERIALE: ACCIAIO, ALLUMINIO E KEVLAR
ĄŞ ?UnĄŻauto che si appresta ad affrontare la Dakar deve soddisfare due esigenze: essere resistente e proteggere gli occupanti. La cellula abitacolo e la struttura portante di Audi RS Q e-tron sono costituite da un telaio a traliccio in tubi che, per regolamento, deve essere in metallo. Audi ha optato per lĄŻacciaio altoresistenziale formato a caldo, di derivazione aerospaziale, Ą°legatoĄą con elementi al cromo, molibdeno e vanadio (CrMoV). Il telaio tubolare cos¨Ź ottenuto, conforme alle geometrie stabilite per regolamento, soddisfa le prove statiche di compressione e impatto per la categoria T1. Audi protegge i propri equipaggi mediante pannelli in CFRP, carbonio misto a poliuretano termoplastico, inseriti negli interstizi del telaio stesso e integrati in molteplici punti dallo Zylon: un polimero termoindurente che impedisce la penetrazione di oggetti appuntiti e taglienti e, al tempo stesso, scherma pilota e navigatore dal sistema ad alta tensione. I sedili di Audi RS Q e-tron sono realizzati anchĄŻessi in CFRP e sĄŻispirano alle sedute utilizzate nel DTM e nellĄŻendurance.
LĄŻunica differenza ¨¨ costituita dalla sezione a deformazione controllata nella zona delle spalle, imposta dal regolamento. La struttura a guscio ¨¨ identica per tutti i piloti, mentre sono totalmente su misura le imbottiture in spugna ad alta densit¨¤ e i cuscini pneumatici. La struttura del telaio attinge a tecnologie e soluzioni affinate per decenni in molteplici discipline, spaziando dal tubolare del DTM (adottato dal 2004 al 2011) al frame in lamiera d'acciaio per il rallycross (dal 2017 al 2018) sino alle monoscocche in CFRP per i prototipi LMP (dal 1999 al 2016), passando per le pi¨´ recenti vetture del DTM (dal 2012 al 2020) e le monoposto di Formula E (dal 2017 al 2021). Sebbene circuito e deserto siano apparentemente agli antipodi, sussistono molteplici parallelismi tra endurance e Dakar, in primis nei carichi cui ¨¨ sottoposto il telaio e nelle forze g rilevate. In funzione dei componenti, la carrozzeria ¨¨ in CFRP, Kevlar o un mix dei due materiali, in alcuni casi con struttura alveolare. Il parabrezza, di derivazione Audi A4, ¨¨ in vetro laminato con uno speciale trattamento antigraffio, mentre i cristalli laterali sono in policarbonato, a vantaggio della leggerezza.Gli equipaggi possono contare su di unĄŻampia visuale. Gli accoppiamenti tra le superfici vetrate e i pannelli carrozzeria sono Ą°sigillatiĄą mediante uno strato di materiale espanso per il contenimento della polvere.
LA PROTEZIONE DEL POWETRAIN ELETTRICO
ĄŞ ?Il sistema ad alta tensione richiede un elevato livello di protezione. La batteria ad alto voltaggio, collocata centralmente, ¨¨ incapsulata in un case in CFRP e Zylon. Il sottoscocca, che nei rally raid ¨¨ sottoposto a shock straordinari, ¨¨ schermato mediante una struttura complessa: alla piastra esterna in alluminio si accompagna uno strato di schiuma espansa ad alto assorbimento e, a ulteriore difesa dellĄŻaccumulatore e del serbatoio della benzina, una struttura a sandwich in CFRP. QuestĄŻultima da un lato ¨¨ chiamata a dissipare lĄŻenergia da contatto propagatasi attraverso la piastra e la schiuma, dallĄŻaltro, superata una soglia critica, ¨¨ progettata per deformarsi in modo controllato per proteggere lĄŻaccumulatore. LĄŻintero Ą°gruppo piastraĄą, dello spessore di 54 mm, deriva dal mondiale WEC ed ¨¨ rapidamente sostituibile durante i service a fine tappa. A completamento del concept di protezione del sistema ad alto voltaggio di Audi RS Q e-tron, la Casa dei quattro anelli adotta un monitor ISO, di derivazione LMP (Le Mans Prototype), per tenere sotto controllo eventuali sbalzi di tensione. Qualora si verifichi un incidente e venga rilevato un carico cinetico oltre soglia, lĄŻintero sistema si spegne. Contemporaneamente, un segnale acustico e alcune spie lungo la carrozzeria comunicano ai soccorritori lo stato di pericolo. Sebbene la Dakar si sviluppi prevalentemente in ambito desertico, il powertrain ¨¨ schermato dallĄŻacqua, specie in caso di guado. E qualora si sviluppi un incendio, il sistema dĄŻestinzione si avvale di un agente elettricamente inerte.
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