Audi RS Q e-tron E2: lehčí, aerodynamičtější a ještě hospodárnější

Soutěžní vůz Audi RS Q e-tron zvítězil v první pouštní rallye v březnu 2022 v Abú Dhabí. Nyní je připraven jeho další evoluční stupeň. Inovativní prototyp se prezentuje pro Rallye Maroko 2022 a Dakar 2023 ve výrazně vylepšené podobě. Karoserie je zcela nová a disponuje výrazně lepší aerodynamikou. Kromě toho přispívá také ke snížení hmotnosti a těžiště prototypu. Nové provozní strategie přinesly další zvýšení hospodárnosti elektrického pohonu. Posádky přivítají přehlednější ovládání v interiéru a snadnější výměnu kol. RS Q e-tron nese nyní po těchto vylepšeních dodatečné označení zkratkou E2 a svým vzhledem připomíná poslední vývojovou variantu legendárního soutěžního vozu Audi Sport quattro skupiny B z 80. let.

Druhá fáze vývojového programu

„Audi RS Q e-tron má za sebou dobrý debut v Rallye Dakar, a dokonce i první etapová vítězství, přestože se jedná o disciplínu motoristického sportu, která je pro nás nová,“ říká Rolf Michl, jednatel společnosti Audi Sport GmbH, který nese ve společnosti Audi odpovědnost za motoristický sport. „Celý tým excelentně spolupracuje a táhne za jeden provaz jedním směrem. Jak je v tak raném stádiu obvyklé, posádky a technici se rychle shodli na dalších cílech vývoje. Výsledkem je nový evoluční paket – RS Q e-tron E2.“ Tím začíná druhá fáze vývojového programu. Tým Audi Sport se bude v říjnu v Maroku připravovat s novým prototypem na Rallye Dakar 2023.

Vlídná k proudícímu vzduchu, lehkonohá v písku: nová karoserie

„Audi RS Q e-tron E2 nepřebírá od svého předchůdce jediný díl karoserie,“ říká Axel Löffler, šéfdesignér soutěžního vozu RS Q e-tron. Kvůli dodržení předepsaných rozměrů interiéru je doposud spíše úzký a vysoký kokpit výrazně širší. Nové tvarové řešení má také přední kapota spolu se zadními víky. „Upustili jsme nyní od proudění vzduchu pod zadními víky na levé a pravé straně vedle střešních sloupků B. Toto řešení ve spojení s optimalizovaným vrstvením tkanin v kompozitu snižuje hmotnost,“ říká Löffler. Prototypy kategorie T1U budou muset mít hmotnost 2100 místo 2000 kilogramů. Vzhledem k tomu, že první generace soutěžního vozu RS Q e-tron měla příliš vysokou hmotnost, bylo nutné ušetřit několik desítek kilogramů. S tím souvisí i snížení těžiště vozu.

Aerodynamický koncept karoserie v oblasti pod přední kapotou a zadními víky je zcela nový. Tato část trochu připomíná svými tvary trup lodi. Její nejširší místo se nachází ve výši kokpitu a směrem dopředu i dozadu se těleso karoserie výrazně zužuje. Audi nyní nepoužívá části blatníků za předními koly, které tvořily přechod do dveří. Interně nesla tato struktura označení „sloní noha“. Konstruktéři tím ušetřili další hmotnost a optimalizovali obtékání karoserie vzduchem. „Aerodynamický aspekt se nesmí podceňovat ani v pouštních soutěžích,“ říká Löffler. Vzhledem k novým rozměrům kokpitu má karoserie sice větší, a tím i nevýhodnější čelní plochu, ale přesto se podařilo snížit celkový aerodynamický odpor vzduchu, který je výsledkem součinu součinitele aerodynamického odporu vzduchu (cx) a čelní plochy (A), o cca 15 procent. Nejvyšší rychlost se tím však nezměnila, protože podle předpisů zůstává nadále omezena na 170 km/h. Vylepšené obtékání karoserie vzduchem však nabízí jednu velkou výhodu. „Klesá tím spotřeba energie elektricky poháněného vozu,“ říká Löffler. „Aerodynamické výpočty byly kompletně realizovány v CFD (Computational Fluid Dynamics).“ Tyto počítačové simulace nahradily náročnou práci v aerodynamickém tunelu a současně poskytují výsledky s nejvyšší možnou mírou preciznosti.

Ještě ekologičtější: optimalizované řízení energetických toků

Součástí elektrického pohonu soutěžního vozu Audi RS Q e-tron E2 je spalovací motor s generátorem jako zdroj elektrické energie, sada vysokonapěťových akumulátorů a dva elektromotory na přední a zadní nápravě. Rozhodující roli přitom hraje systém řízení energetických toků. Elektronické řízení náročného elektrického pohonu se již v prvních soutěžích skvěle osvědčilo. S výzvami se konstruktéři potýkali pouze v extrémních případech. Tým Audi například při Rallye Dakar zaznamenal krátkodobé přebytky výkonu v situacích, v nichž měla kola při skoku nebo přejezdu nerovností nedostatečný kontakt s povrchem. Funkcionáři Mezinárodní automobilové federace (FIA) zasahují již v případech, kdy přebytek energie převýší 2 kilojouly, a udělují sportovní penalizace. „Pro porovnání: k elektromotorům proudí v rámci přípustných limitů více než stonásobná množství energie za sekundu,“ říká Florian Semlinger z oddělení vývoje integrovaného softwaru, aplikací a zkušeben. „Mohli jsme si to zjednodušit a posunout naši hranici o několik kilowattů níž, ale to by znamenalo nevýhodu z hlediska jízdních výkonů. Místo toho jsme intenzivně pracovali na správném nastavení regulace výkonu.“ Software nyní během milisekund vypočítává podle aktuální situace dva jednotlivé limity – jeden pro každý elektromotor. Díky tomu probíhá jeho výkonová křivka přesně podél přípustné hranice.

Z optimalizovaného řízení profitují také vedlejší spotřebiče. Čerpadlo posilovače řízení, čerpadlo chladiva v klimatizaci a ventilátory mají měřitelný vliv na hospodaření s energií. Soutěžní tým Audi a Q Motorsport získal v průběhu první sezony 2022 cenné zkušenosti, které umožní lepší vyhodnocování dat. Například klimatizace pracuje tak extrémně, že při konstantním využívání nejvyššího výkonu hrozilo zamrznutí chladiva. V budoucnosti bude proto provoz klimatizace přerušovaný. Přitom se navíc ušetří energie. Výkyvy teplot v interiéru jsou navzdory tomu i v delších obdobích nepatrné. Provozní strategie byla optimalizována také u ventilátorů a čerpadla posilovače řízení. Regulace těchto systémů může nyní probíhat jinak při nízké zátěži na přejezdových úsecích než při rychlostních zkouškách.

Jednodušší ovládání: usnadnění v kokpitu a při výměně kol

Posádky týmu Audi Mattias Ekström/Emil Bergkvist, Stéphane Peterhansel/Edouard Boulanger a Carlos Sainz/Lucas Cruz se mohou těšit na nové pracoviště. Displeje jsou i nadále umístěny v obvyklém stylu v zorném poli řidiče a na středové konzole. Zachován zůstal rovněž centrální ovládací panel s 24 prvky. Inženýři však ukazatele a ovládací prvky nově uspořádali. „Soubor všech funkcí může být snadno nepřehledný,“ říká Florian Semlinger. „Řidič a spolujezdec mají proto nyní na výběr čtyři oblasti pomocí otočného ovladače.“ Do skupiny „Stage“ jsou zařazeny všechny funkce, které jsou důležité pro soutěžní jízdu – například omezovač rychlosti jízdy na úsecích s omezenou rychlostí nebo zvýšení světlé výšky vozidla. Nabídka „Road“ zahrnuje funkce, které jsou často používány v přejezdových etapách, například ukazatele směru a zadní kameru. Položka „Error“ slouží k rozpoznání chyby a k její kategorizaci a katalogizaci. Pod „Settings“ jsou seskupena nastavení, která jsou pro tým inženýrů užitečná při testech nebo po příjezdu do tábora pro přenocování, například detailní přehledy teplot jednotlivých systémů.

Výrazně usnadněnou práci budou mít nyní posádky v případě poškození pneumatiky. Dosavadní objemné kryty náhradních kol v bočních stěnách byly nahrazeny jednoduchými, plochými a snadno demontovatelnými díly karoserie. Nová desetipaprsková kola partnerské firmy Rotiform lze mnohem snadněji uchopit. Výměna kol díky tomu probíhá mnohem bezpečněji.

„Během velmi krátké doby jsme realizovali všechna ponaučení z dosavadního ostrého nasazení. Výsledkem našich nápadů je evoluce E2,“ říká Uwe Breuling, vedoucí oddělení provozu vozidel ve společnosti Audi Sport. „Náš vývojový tým se cílevědomými a nákladově efektivními kroky nejlepším možným způsobem připravil na naši druhou Rallye Dakar.“

Po prvních zkušebních jízdách, které měl na starosti Arnau Niubó Bosch, vedoucí oddělení technického testování, představila společnost Audi Sport soutěžní vůz RS Q e-tron E2 dne 1. září v Neuburgu na Dunaji. Poprvé bude nová technika podrobena ostrému testu v Rallye du Maroc, která se koná od 1. do 6. října. Pouštní soutěže se startem a cílem v Agádíru na jihozápadě severoafrické země se zúčastní všechny tři posádky Audi.