O Rali Dakar é uma das provas mais exigentes do desporto motorizado, sendo uma estreia para a Audi Sport. É a terceira vez que o lendário evento será realizado nos desertos da Arábia Saudita, a partir do próximo dia 1 de janeiro. As equipas terão de superar mais de 8.000 quilómetros, tendo como novidade os três novos Audi RS Q e-tron. A marca dos quatro anéis enfrenta pela primeira vez o Dakar com um conceito inovador que combina um motor TFSI com uma transmissão eléctrica conectada a uma bateria de alta voltagem e um conversor de energia altamente eficiente.
O Rali Dakar é uma das provas mais exigentes do desporto motorizado e uma nova aventura para a Audi Sport no mundo da competição. É a terceira vez que o lendário evento será realizado nos desertos da Arábia Saudita, a partir do próximo dia 1 de janeiro. As equipas terão de superar mais de 8.000 quilómetros, sendo a novidade os três novos Audi RS Q e-tron. A marca dos quatro anéis é o primeiro construtor a enfrentar o Dakar com um conceito de transmissão alternativo que combina uma transmissão elétrica com uma bateria de alta voltagem e um conversor de energia altamente eficiente.
Pouco mais de um ano após a ideia inicial do conceito do RS Q e-tron desenvolvido em tempo recorde, a Audi Sport assumirá um dos maiores desafios que existem no mundo da competição: o Rali Dakar. E chega de uma forma inovadora com um conceito totalmente novo. A aposta recaiu no RS Q e-tron para enfrentar o deserto e a areia escaldante da Arábia Saudita. Se o nome RS Q etron sugere que é um veículo 100% elétrico, não é. É, sim, um veículo híbrido.
O novo Audi RS Q e-tron utiliza três motores elétricos (Audi MGU05, um para cada eixo herdado do FE-07 da Fórmula E da última temporada e uma parte do sistema de conversão) com uma potência total de 680 cv (500 kW). Isso permite uma aceleração dos 0-100 km/h em 4,5 segundos quando circula em terreno de baixa aderência, enquanto a velocidade máxima é de 170 km/h (limitado pelos regulamentos do Dakar).
Um terceiro MGU, de conceção idêntica, faz parte do conversor de energia, e serve para recarregar a bateria enquanto se conduz. Além disso, a energia é recuperada durante a travagem. A bateria tem capacidade de 52 kWh com um peso total de 370 kg. Os sistemas de energia elétrica funcionam então com três tensões diferentes: 12V, 48V e 800V. A cablagem instalada dentro Audi RS Q e-tron tem um comprimento total de 4 km, enquanto o carro inteiro é composto por mais de 6.000 componentes diferentes.
Por ser uma prova extremamente complexa e longa, sem paragens intermediárias durante cada troço cronometrado (algumas etapas chegam a ter mais de 800 km num só dia), foi necessário integrar um motor de combustão interna TFSI para fornecer energia para bateria. É um motor turbo a gasolina de quatro cilindros e 2 litros derivado do R5 campeão no DTM em 2020. A rotação varia de 4500 rpm a 6000 rpm, onde se consegue a gama mais eficiente de binário e potência. Parte da energia para recarregar as baterias é recuperada durante a travagem de forma a aumentar ainda mais a autonomia. O conjunto das baterias tem 50 kWh de capacidade e pesa 370 kg (o RS Q e-tron tem um peso inferior a 2000 kg).
Este sistema garante menos de 200 g/km emissões de CO2. Os dois eixos não possuem nenhuma ligação mecânica entre si, mas o “software” de distribuição de binário assume o mesmo papel de um diferencial central convencional. “Este é o mais recente desafio para um sistema de transmissão elétrica”, diz Andreas Roos, responsável pelo projeto Dakar na Audi Sport.
O depósito de combustível com 295 litros de capacidade está posicionado 1,1 metros atrás do eixo dianteiro, a altura ao solo é de 300 mm, cada roda pesa 44,7 kg (jante e pneu), e em cada dia são gerados 50 GB de dados. No total, o RS Q e-tron possui 6.000 peças.
O Audi RS Q e-tron prescinde de uma caixa de velocidades convencional — conta apenas com uma caixa redutora de uma relação. O software desenvolvido pela Audi assume a distribuição do torque entre os eixos e cria assim um diferencial central virtual e livremente configurável, que tem o efeito secundário positivo de poder poupar o peso e o espaço que foram requeridos pelos veios de transmissão e por um diferencial mecânico.
Visualmente, o Audi RS Q e-tron também difere significativamente dos protótipos convencionais do Dakar. “O veículo apresenta-se com um design futurista embora com muitos elementos de design típicos da Audi ”, diz Juan Manuel Diaz, Chefe de Equipa de Design de Desporto Automóvel da Audi. “O nosso objetivo era simbolizar a ‘Na Vanguarda da Técnica’ e o futuro da nossa marca”.
Totalmente carregada: a bateria de alta tensão
A bateria de alta tensão está localizada na zona central do Audi RS Q e-tron. Incorpora o coração do inovador acionamento elétrico com conversor de energia. A Audi vai usá-lo para estabelecer o próximo marco no rali mais difícil do mundo e provar, agora também no deserto, a sua proverbial filosofia “Na vanguarda da técnica”.
“Com a configuração de condução no RS Q e-tron, a Audi é pioneira no Rali Dakar”, disse Lukas Folie, o engenheiro da bateria de alta tensão. “Definir os desafios para este tipo de competição foi muito exigente. Simplesmente não há valores empíricos no automobilismo para tal conceito e para este tipo de competição de resistência”.
Em comparação com o Campeonato do Mundo de Fórmula E, que a Audi disputou oficialmente pela última vez na temporada de 2021 com um monolugar 100% elétrico, os padrões no Rali Dakar são diferentes: etapas diárias de muitas centenas de quilómetros, a enorme resistência à condução na areia do deserto, além de altas temperaturas climatéricas e um peso mínimo do veículo, definido pelos regulamentos, em duas toneladas são dados a ter em especial atenção nesta prova de offroad. “Não é possível, com a atual tecnologia de bateria, conceber um veículo todo-o-terreno BEV 100% elétrico para o Rali Dakar sob essas condições”, sublinha Lukas Folie. A equipa de engenharia liderada por Axel Löffler, Designer Chefe do RS Q e-tron teve, assim, que definir “benchmarks” básicos para o conceito geral do veículo com acionamento elétrico e conversor de energia sem quaisquer valores empíricos anteriores. Devido ao curto tempo de desenvolvimento do projeto (pouco mais de um ano), a Audi optou pela comprovada tecnologia de células. A capacidade da bateria de alta tensão é de 52 kWh e, portanto, é suficiente para os requisitos máximos esperados em cada etapa do rali. O peso da bateria de alta tensão incluindo o meio de arrefecimento é de cerca de 370 kg.
A capacidade energética e o desempenho necessários, bem como os mecanismos de controlo e segurança, fizeram com que a Audi recorresse a comprovadas células como base da bateria de alta tensão. O sistema de bateria está desenhado de tal forma que os pilotos da Audi Sport Mattias Ekström, Stéphane Peterhansel e Carlos Sainz não sintam qualquer diferença entre uma bateria nova e uma usada.
Quando os pilotos do rali deixam o “bivouac” em modo elétrico na manhã de cada etapa com uma bateria de alta tensão carregada, um sistema de controlo altamente complexo é iniciado. Poucos minutos antes do início da etapa, as equipas ficam a saber de todos os detalhes do percurso quando os roadbooks são entregues. O Audi RS Q e-tron com sua direção inovadora deve estar sempre preparado para todas as condições em termos de distâncias, velocidades, dificuldade do terreno e outros fatores. Os engenheiros e técnicos da eletrónica programaram algoritmos para manter o Estado de Carga (SoC), ou seja, o nível de carga, dentro de faixas definidas, dependendo da procura de energia. A extração de energia e a recarga da bateria estão sempre em equilíbrio em distâncias definidas. Se, por exemplo, na passagem de duna difícil e com elevada resistência à condução é requerida a máxima energia por um curto período de tempo, enquanto o estado de carga se encontra dentro de uma faixa controlada. O motivo: a força motriz das unidades motor-gerador nos eixos dianteiro e traseiro é limitada a um máximo de 288 kW no total, de acordo com os regulamentos do Dakar. No entanto, o conversor de energia só pode fornecer uma potência de carregamento máxima de 220 kW. Em casos extremos, portanto, o consumo é maior do que a geração de energia, por breves momentos. “Algo assim é possível por um tempo limitado”, diz Lukas Folie. “Mas numa distância mais longa, temos então que regular o consumo de energia para que o estado de carga da bateria permaneça dentro de um determinado parâmetro. A quantidade absoluta de energia disponível a bordo deve ser suficiente para percorrer a etapa do dia.”
Para obter a máxima eficiência no deserto, a Audi também aposta num princípio que já foi usado nos carros que disputaram as 24 Horas de Le Mans e a Fórmula E: o RS Q e-tron recupera energia durante a travagem. As unidades MGU nos eixos dianteiro e traseiro podem converter o movimento rotacional das rodas em energia elétrica. O objetivo é recuperar o máximo de energia. O fluxo de potência durante a travagem não está sujeito às mesmas limitações de potência que ao acelerar. O que parece tão simples requer um complexo Sistema de Travagem Inteligente (IBS). Combina a função de travagem hidráulica com o travão regenerativo elétrico.
À partida e graças a este design, o RS Q e-tron tem um posicionamento excecional. Isso aplica-se não apenas à topologia base do sistema de todos os conjuntos, mas também ao sistema de controlo de energia. Apesar de ter que mover uma massa maior devido aos regulamentos, o RS Q e-tron aplica menos energia que a concorrência. O menor volume do depósito para o conversor de energia especificado nos regulamentos prova que o carro da marca dos quatro anéis é muito eficiente.
O interior do RS Q e-tron
No volante do Audi RS Q e-tron existe um conjunto de oito botões que, entre vários comandos, controlam a buzina, as escovas do para-brisas e as entradas de dados no software se o piloto quiser armazenar uma anomalia com carimbo de data/hora. O limitador de velocidade também pode ser ativado no volante em zonas onde, por exemplo, existe uma velocidade máxima. Segundo os regulamentos do Dakar, a velocidade máxima permitida é de 170 km/h. Atrás do volante está um ecrã que fornece informações sobre a pressão dos pneus, a direção e a velocidade atual. Também contém avisos importantes para que o piloto possa reagir imediatamente em caso de “turn-off” repentino do sistema ou desconexão da bateria de alta tensão.
Por sua vez, na zona do centro do cockpit do RS Q e-tron está localizada a alavanca do travão de mão de alumínio de dupla manivela, o qual é acoplado ao inovador sistema “brake-by-wire” que combina o travão hidráulico com um sistema de recuperação. Puxar o travão de mão ajuda a recuperar energia, assim como o acionamento do travão de pé.
Existe também um ecrã no centro do habitáculo, entre o piloto e o navegador, que contém informações sobre a pressão dos pneus, o equilíbrio de travão selecionado, o sistema de travão por cabo e muitas outras funções. As informações são destacadas na cor verde quando uma função ou sistema está a funcionar corretamente, ou a vermelho quando ocorre um erro. Debaixo deste ecrã ao centro está localizado um painel de controlo, cuja operacionalidade é realizada pelo co-piloto.
A equipa da Audi Sport e a 44ª edição do Dakar
A Audi Sport irá participar nesta 44ª edição do Dakar com três RS Q e-tron na categoria “Experimental Ultimate”.
#200 Stéphane Peterhansel/Edouard Boulanger. Stéphane Peterhansel, 56 anos, nasceu a 6 de agosto de 1965 em Échenoz-la-Méline, Alta Saxónia (França). Em jovem foi campeão do mundo de skate, mas as imagens do Dakar dos anos 80, nomeadamente dos seus compatriotas Cyril Neveu e Hubert Auriol nas dunas do Sahara, fizeram alterar os seus planos. E, 40 anos mais tarde, já soma 14 vitórias no Dakar, entre motos (primeiro êxito em 1991) e carros.
#202 Carlos Sainz/Lucas Cruz. Carlos Sainz, 59 anos, nasceu a 12 de abril de 1962 em Madrid (Espanha). Com uma ampla e vitoriosa trajetória desportiva, Sainz foi campeão de Espanha de squash com 16 anos, antes de se iniciar no desporto automóvel: foi campeão do mundo de Ralis nas temporadas de 1990 e 1992 (total de 26 vitórias neste campeonato) e venceu por três vezes o Dakar (2010, 2018 e 2020). O ano passado juntou-se à estrutura da Audi Sport para desenvolver este protótipo 4×4, o RS Q e-tron.
#224 Mattias Ekstrõm/Emil Bergkvist. Mattias Ekström, 42 anos, nasceu a 14 de julho de1978 em Falun (Suécia). Atrás do volante, Ekström é sempre competitivo qualquer que seja o carro e o tipo de terreno. A paixão pelo automobilismo surgiu rapidamente em todos os tipos de veículos nos vastos espaços abertos da sua terra natal. A glória veio depois. Dois títulos no DTM, um campeonato World Rallycross, três vezes vencedor da Race of Champions e, mais recentemente, o primeiro campeão da série Pure ETCR.
O Dakar apenas conserva o nome já que não se disputa em África desde 2009, quando foi transferido para a América do Sul. E desde a edição do ano 2020, que o Dakar vive a sua aventura nas dunas da Arábia Saudita, onde a Audi irá fazer a sua estreia oficial no mítico rali maratona. A aventura da Audi no Dakar começou em 1985 com um Quattro não oficial equipado com um motor V10, inscrito e desenvolvido por uma equipa francesa, a Roc Compétition.
O percurso desta 44ª edição do Dakar, que se realiza pela terceira vez na Arábia Saudita entre 1 (dia do prólogo em Haʼil) e 14 de janeiro de 2022 (em Jeddah, nas margens do Mar Vermelho), inclui 12 etapas num total de 8.375 km, dos quais 4.258 km em 12 setores cronometrados.
A Audi é, assim, o primeiro construtor automóvel a utilizar uma transmissão eletrificada no Dakar, em combinação com um conversor de energia para competir pela vitória contra equipas inscritas com carros “convencionais” na prova mais difícil do mundo. Já nas 24 Horas de Le Mans, o Audi R18 e-tron quattro, havia sido o primeiro híbrido a vencer em 2012, tendo repetido o triunfo nas duas edições seguintes.
