Sistemas complexos de refrigeração para o Rally Dakar no Audi RS Q e-tron.

Audi RS Q e-tron

O exterior futurista do Audi RS Q e-tron reflete perfeitamente seu conceito avançado com tração nas quatro rodas elétrica e um conversor de energia. A fim de temperar perfeitamente os sistemas complexos e, em alguns casos, altamente estressados, a Audi implementou um elaborado sistema de resfriamento.

 

“A Audi nunca havia competido no Rally Dakar antes. A primeira pergunta que nos fizemos foi: Como tiramos o calor do carro? ”, Diz Sebastian Fröber, o engenheiro responsável pelos sistemas de refrigeração, resumindo a questão central em relação à refrigeração. “Começamos com simulações CFD para a aerodinâmica do veículo em geral. Em seguida, projetamos os sistemas de resfriamento individuais. ” A experiência da Audi com requisitos complexos de refrigeração, como no três vezes vencedor de Le Mans, R18 e-tron quattro com direção híbrida ou na Fórmula E, ajudou neste processo. No entanto, os objetivos são claramente diferentes: Considerando que a eficiência aerodinâmica máxima era a prioridade no carro esportivo de Le Mans, o protótipo do deserto é sobre a melhor dissipação de calor possível. Vários circuitos de resfriamento garantem a temperatura certa.

Audi RS Q e-tron

O circuito de baixa temperatura para a bateria de alta tensão (HVB)

O coração do acionamento elétrico é o sistema de bateria de alta tensão. Para mantê-lo na temperatura certa, a Audi usa um refrigerante chamado Novec, que não conduz nenhuma corrente elétrica. Este circuito de baixa temperatura possui um radiador sob o capô frontal.

O circuito de baixa temperatura para as unidades motor-geradoras (MGU)

O motor de combustão é acoplado mecanicamente a uma MGU que gera a eletricidade para a bateria de alta tensão. Ele transfere sua energia para duas outras unidades MGU – uma aciona as rodas traseiras e a outra as rodas dianteiras. Quando o fluxo de potência é invertido – isto é, durante a frenagem – ambas as unidades recuperam energia e a realimentam na bateria. Esses três conjuntos MGU são conectados por meio de seu próprio circuito de baixa temperatura. Ele dissipa seu calor por meio do radiador esquerdo na extremidade dianteira do veículo. Os circuitos de baixa temperatura representam um desafio muito especial para os engenheiros. Embora, mesmo com sol forte, haja um bom efeito de resfriamento no circuito de alta temperatura, muito mais quente, e a água de resfriamento não comece a ferver, o trabalho para os sistemas de baixa temperatura é muito mais difícil. “Isso ocorre porque o ar do deserto a 40 graus resfria apenas marginalmente o refrigerante de 60 graus por causa da pequena diferença de temperatura”, diz Fröber.

Audi RS Q e-tron, cooling concept

A direção hidráulica e o circuito de jacking

Um circuito de resfriamento de óleo também está localizado no duto de ar frontal esquerdo, em frente ao radiador de baixa temperatura. Ele circula o óleo hidráulico da direção hidráulica, que é submetida a altas cargas durante a direção off-road. O sistema também abastece os dois macacos do lado direito e esquerdo do veículo por meio de válvulas, caso um furo force a equipe a trocar a roda.

O circuito de resfriamento do ar condicionado

No duto de ar frontal direito também está o condensador do sistema de ar condicionado. Outro ventilador no carro circula o ar na cabine.

Os dois circuitos de alta temperatura para refrigerante e ar de admissão

O sistema de acionamento do Audi RS Q e-tron também inclui um conversor de energia. O motor TFSI altamente eficiente, posicionado transversalmente atrás do banco do passageiro, possui um circuito de fluido com radiador. Um circuito de óleo do motor é termicamente conectado a este sistema por meio de um trocador de calor. A turbocompressão dos gases de escape requer um segundo sistema de resfriamento: o ar de admissão comprimido flui para o motor através de um intercooler. O líquido e o refrigerador de ar ficam lado a lado acima do eixo traseiro. A cobertura do telhado divide o fluxo de ar entre os dois radiadores. “Em passagens difíceis, por exemplo ao cruzar dunas em baixa velocidade, esse fluxo de ar pode não ser suficiente”, diz Sebastian Fröber. “Por esse motivo, um ventilador fica atrás de cada um dos dois radiadores, que pode extrair o ar quente, se necessário.” Ele sai na parte traseira do Audi RS Q e-tron .

Projetado para as cargas mais difíceis

O sistema de refrigeração do Audi RS Q e-tron é projetado para cargas máximas. “A última vez que garantimos as térmicas no Marrocos foi em novembro”, disse Sebastian Fröber. “Carlos Sainz atravessou a areia fofa de um leito de rio seco com entradas de ar de resfriamento deliberadamente protegidas em um longo teste. Todos os sistemas funcionaram perfeitamente. ”

Audi RS Q e-tron

Apesar de todas as perdas de potência evidentes nos requisitos de resfriamento das unidades de potência, a Audi construiu um protótipo de rally com alta eficiência. No mundo do automobilismo, este veículo é um marco na direção de longas distâncias com sua transmissão de energia elétrica e conversor de energia. O motor TFSI, que funciona com cerca de 200 quilowatts de potência, é extremamente eficiente ao operar entre 4.500 e 6.000 rpm. Seu consumo específico é bem inferior a 200 gramas por quilowatt-hora. Como resultado, Mattias Ekström / Emil Bergkvist, Stéphane Peterhansel / Edouard Boulanger e Carlos Sainz / Lucas Cruz no Audi RS Q e-tron não só se apressam pelo deserto no Rally Dakar em uma boa temperatura, mas também de forma particularmente eficiente.

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