Revelada tecnología del Audi RS Q e-tron que correrá en el Dakar
Una cabina ‘sport ‘con alta tecnología
Una mirada al interior del Audi RS Q e-tron debería recordarle a cualquier aficionado a los automóviles la cabina de un avión: las pantallas y los visualizadores se distribuyen por todo el ancho del panel de instrumentos. Solo con su ayuda, el piloto y el copiloto pueden recorrer miles de kilómetros en el desierto de manera rápida y exitosa, tal como en una aeronave.
Nuevos roles para piloto y copiloto
Originalmente, había una clara división de tareas en los rallies cross-country: el piloto conduce, el copiloto navega. Sin embargo, estos papeles han cambiado desde hace mucho tiempo: las regulaciones limitan las tareas de navegación con opciones y reglas muy precisas. El antiguo mapa de papel de la pista ahora es digital. Y el Audi RS Q e-tron redistribuye varias funciones entre piloto y copiloto con su concepto operativo.
Dirigir, acelerar y frenar son las principales tareas del piloto sueco Mattias Ekström, de Stéphane Peterhansel y de Carlos Sainz, que se concentran por completo en el terreno. Ya no tienen que cambiar de marcha porque la propulsión eléctrica con convertidor de energía en el Audi RS Q e-tron ya no requiere una transmisión manual. La palanca del freno de mano de aluminio de doble manivela es visible en el centro de la cabina.
Se combina con el innovador sistema de freno por cable que combina el freno hidráulico con un sistema de recuperación. Por lo tanto, accionar el freno de mano ayuda a recuperar energía, al igual que presionar el freno de pie.
Pero el principal objetivo del freno de mano en las carreras de rally es inducir el deslizamiento del RS Q e-tron antes de tomar una curva. El breve bloqueo de las ruedas traseras obliga al auto a girar y permite que los cambios de dirección sean especialmente ágiles.
Hay ocho botones de control en el volante directamente en frente del piloto. Entre otras cosas, controlan la bocina, los limpiaparabrisas y las entradas de datos en el software si el piloto desea almacenar una anomalía con una marca de tiempo en la memoria. El limitador de velocidad también se puede activar allí para las zonas en las que se prescribe una velocidad máxima. Detrás del volante, una pantalla se encuentra directamente en el campo de visión inferior del conductor, que proporciona información sobre la presión de los neumáticos, la dirección de desplazamiento del accionamiento eléctrico continuamente variable (adelante, reversa o neutral) y la velocidad actual.
También contiene advertencias importantes para que el piloto pueda reaccionar inmediatamente en caso de un inminente apagado del sistema o desconexión de la batería de alto voltaje, por ejemplo. Dos pequeñas pantallas montadas arriba y hacia el parabrisas traen información esencial al campo de visión: un llamado repetidor a la izquierda muestra la dirección de la brújula, mientras que la pantalla de la derecha muestra la velocidad a la que se conduce.
Una pantalla central justo en el medio entre el piloto y el copiloto contiene información sobre la presión de los neumáticos, el equilibrio de freno seleccionado, el sistema de freno por cable y muchas otras funciones. La información se resalta en verde cuando una función o sistema está funcionando correctamente, o en rojo cuando ocurre un error. Un panel de interruptores se encuentra debajo. Los botones individuales son sensibles al tacto con un punto de presión.
Audi ha almacenado varias funciones en las 24 áreas libremente asignables pero predefinidas: por ejemplo, las velocidades máximas preseleccionadas, que son comunes en las zonas de límite de velocidad, o el accionamiento del aire acondicionado. Se pueden programar diferentes páginas para que los 24 botones se puedan asignar varias veces.
Las funciones que se utilizan con menos frecuencia se pueden recuperar en las últimas páginas. En caso de daños, por ejemplo, los sistemas individuales se pueden apagar allí (‘fail safe’) para llegar de manera segura al destino de la etapa en modo de emergencia.
El funcionamiento de este panel de interruptores depende del copiloto; el piloto solo expresa las solicitudes apropiadas. Todo esto debe hacerse de la manera más impecable posible en terrenos accidentados a velocidades de hasta 170 km/h durante horas. El copiloto asume así un alto nivel de responsabilidad además de su principal tarea original, que es navegar. “Ahora gasto solo la mitad de mi energía en la navegación y la otra mitad en operar el automóvil, pero me encanta este nuevo desafío”, dice Edouard Boulanger, copiloto de Stéphane Peterhansel.
Stéphane Peterhansel piloto; y Edouard Boulanger, copiloto
La ruta de la próxima etapa ya no se emite la noche anterior como en el pasado. Los equipos solo reciben esta información de ruta 15 minutos antes del inicio de la etapa cada mañana. Emil Bergkvist, que comparte la cabina con Mattias Ekström, ve esto como una ventaja: “Como piloto, vengo de un rally clásico de velocidad. Para mí, este es el momento ideal para cambiar a los rallies cross-country como copiloto, porque ahora incluso los copilotos experimentados tienen que acostumbrarse a estas nuevas reglas».
Recibir la información de la ruta con poca antelación, así como el cambio a un formato digital, plantean grandes desafíos. Para orientarse en el terreno y al mismo tiempo mantener la ruta prescrita, los tres copilotos Emil Bergkvist, Edouard Boulanger y Lucas Cruz miran las pantallas de dos tablets que reemplazan los anteriores libros de ruta en papel. Se controlan con dos mandos a distancia conectados mediante cables.
Emil Bergkvist y Mattias Ekström
En la pantalla de la izquierda, el libro de ruta muestra el camino a través del terreno. Solo si esta tablet falla, las tripulaciones pueden abrir y usar el libro de ruta de papel sellado suministrado, de lo contrario, se enfrentan a una penalización. La tablet de la derecha contiene la navegación GPS y valida los waypoints digitales a los que cada participante debe dirigirse. Cuando el automóvil se aproxima a un waypoint, el piloto también ve las flechas en el repetidor de la derecha debajo del parabrisas, que indican la dirección al waypoint.
La mayor diferencia con un sistema de navegación en un automóvil de producción
Si bien el dispositivo ayuda a encontrar destinos con la mayor precisión posible en el tráfico por carretera, la navegación en los rallies cross-country debería seguir siendo un desafío deportivo. Junto con el desempeño del piloto, determina el éxito o la derrota. Por lo tanto, el organizador solo proporciona direcciones de brújula, distancias, pictogramas, características especiales y advertencias de peligro en el libro de ruta.
Por tanto, el sistema GPS del auto de rally es deliberadamente una ayuda limitada para los equipos. Al mismo tiempo, el sistema sirve como un instrumento de control para el organizador. De esta forma, puede comprobar si los participantes han respetado la ruta y la velocidad en las zonas de control de velocidad a lo largo de cientos de kilómetros en terreno abierto.
La cabina solo se completa con el sistema Iritrack en la consola central. Se utiliza como primeros auxilios en emergencias. Con él, el organizador registra la velocidad, la posición aectual del vehículo y puede detectar posibles accidentes. En caso de emrgencia, el copiloto puede informar directamente al organizador si los pasajeros están ilesos, si requieren asistencia médica o si el equipo de rescate debe ayudar a otro participante que haya tenido un accidente.
Precisión extrema, velocidad y una avalancha de tareas caracterizan el trabajo digitalizado en la cabina ultramoderna del Audi RS Q e-tron. Y, sin embargo, incluso en los rallies cross-country, es el factor humano el que determina el éxito deportivo.
El sofisticado sistema de refrigeración del Audi RS Q e-tron para el Rally Dakar
Refrigeración
El futurista diseño exterior del Audi RS Q e-tron refleja a la perfección su avanzado concepto con tracción total eléctrica y convertidor de energía. Con el objetivo de moderar la temperatura de los complejos sistemas que, en muchos casos, son sometidos a un gran estrés, Audi ha desarrollado un avanzado sistema de refrigeración.
“Audi no ha estado nunca en el Rally Dakar. Lo primero que nos preguntamos fue: ¿Cómo sacamos el calor del auto?”, Dice Sebastian Fröber, el ingeniero responsable de los sistemas de refrigeración, resumiendo la pregunta central sobre la refrigeración. “Comenzamos con simulaciones CFD para la aerodinámica del vehículo en general. Luego diseñamos los sistemas de enfriamiento individuales«.
La experiencia de Audi con requisitos de refrigeración complejos, como en el tres veces ganador de Le Mans R18 e-tron quattro con propulsión híbrida o en la Fórmula E, ayudó en este proceso. Sin embargo, los objetivos son claramente diferentes: mientras que la máxima eficiencia aerodinámica era la prioridad en el automóvil deportivo de Le Mans, el prototipo del desierto se trata de la mejor disipación de calor posible. Varios circuitos de refrigeración garantizan la temperatura adecuada.
El circuito de baja temperatura para la batería de alto voltaje (HVB)
El corazón de la tracción eléctrica es el sistema de baterías de alto voltaje. Para mantenerlo a la temperatura adecuada, Audi utiliza un refrigerante llamado Novec, que no conduce corrientes eléctricas. Este circuito de baja temperatura tiene un radiador debajo del capó en la parte delantera.
El circuito de baja temperatura para las unidades motor-generador (MGU)
El motor de combustión está acoplado mecánicamente a una MGU que genera la electricidad para la batería de alto voltaje. Transfiere su energía a otras dos unidades MGU: una impulsa las ruedas traseras y la otra las delanteras. Cuando se invierte el flujo de energía, es decir, durante el frenado, ambas unidades recuperan energía y la devuelven a la batería.
Estos tres módulos MGU están conectados entre sí a través de su propio circuito de baja temperatura. Disipa su calor a través del radiador izquierdo en la parte delantera del vehículo.
Los circuitos de baja temperatura representan un desafío muy especial para los ingenieros. Si bien se produce un buen efecto de enfriamiento en el circuito de alta temperatura mucho más caliente y el agua de enfriamiento no comienza a hervir, incluso cuando el sol brilla, el trabajo para los sistemas de baja temperatura es mucho más difícil. “Esto se debe a que el aire del desierto a 40 grados solo enfría ligeramente el refrigerante a 60 grados debido a la pequeña diferencia de temperatura”, dice Fröber.
Edouard Boulanger y Carlos Sainz
El circuito de elevación y dirección asistida
También hay un circuito de enfriamiento de aceite en el conducto de aire delantero izquierdo, frente al radiador de baja temperatura. Este hace circular el aceite hidráulico para la dirección asistida, que está sometida a grandes cargas durante la conducción todoterreno. El sistema también alimenta los dos gatos en el lado derecho e izquierdo del vehículo a través de válvulas en caso de que un pinchazo obligue a la tripulación a cambiar la rueda.
El circuito de refrigeración del aire acondicionado.
En el conducto de aire delantero derecho también se encuentra el condensador del sistema de aire acondicionado. Otro ventilador en el automóvil hace circular el aire en la cabina.
Los dos circuitos de alta temperatura, para el refrigerante y el aire de carga
1.- El sistema de propulsión del Audi RS Q e-tron también incluye un convertidor de energía. El motor TFSI de alta eficiencia, que se coloca transversalmente detrás del asiento del copiloto, tiene un circuito de fluido con radiador. Un circuito de aceite del motor está conectado térmicamente a este sistema a través de un intercambiador de calor.
2.- La turboalimentación de gases de escape requiere un segundo sistema de refrigeración: el aire de admisión comprimido fluye hacia el motor a través de un intercooler situado sobre el eje trasero. La toma de aire situada en el techo divide el flujo de aire entre los dos radiadores. “En pasajes difíciles, por ejemplo al cruzar dunas a baja velocidad, este flujo de aire puede no ser suficiente”, dice Sebastian Fröber.
«Por esta razón, hay un ventilador detrás de cada uno de los dos radiadores, que puede extraer el aire caliente si es necesario«. El aire sale por la parte trasera del Audi RS Q e-tron.
Diseñado para grandes desafíos
El sistema de refrigeración del Audi RS Q e-tron está diseñado para grandes desafíos. “La última vez que aseguramos las térmicas en Marruecos fue en noviembre”, dice Sebastian Fröber. “Carlos Sainz atravesó la arena suave de un lecho de río seco con tomas de aire de enfriamiento deliberadamente tapadas en una prueba prolongada. Todos los sistemas funcionaron a la perfección».
A pesar de todas las pérdidas de potencia evidentes en los requisitos de refrigeración de las unidades de potencia, Audi ha construido un prototipo de rally con un alto grado de eficiencia. En el mundo del automovilismo, este vehículo marca un hito en las carreras de larga distancia con su sistema de propulsión eléctrico y su convertidor de energía.
El motor TFSI, que tiene una potencia de alrededor de 200 kilovatios, es extremadamente eficiente cuando opera entre 4.500 y 6.000 rpm. Su consumo específico está muy por debajo de los 200 gramos por kilovatio hora. Como resultado, Mattias Ekström / Emil Bergkvist, Stéphane Peterhansel / Edouard Boulanger y Carlos Sainz / Lucas Cruz en el Audi RS Q e-tron no solo atravesarán el desierto en el Rally Dakar a una buena temperatura, sino también de manera particularmente eficiente.
Destacados:
- Distribución de competencias: piloto y copiloto comparten la operación.
- Todo a la vista: desde las funciones del vehículo hasta la navegación.
- Desafío en los deportes todoterreno: la orientación como factor competitivo.
- Haciendo que las temperaturas extremas sean tolerables para el hombre y la máquina.
- Complejo sistema de refrigeración para los componentes mecánicos y la cabina.
- Concepto altamente eficiente para las exigentes condiciones del desierto.
