Audi RS Q e-tron. Революция или борьба со здравым смыслом?

Audi RS Q e-tron

Заявив о своём намерении использовать ралли-марафон «Дакар» в качестве испытательной площадки для развития технологий транспорта на электротяге, представители Audi удивили мировую общественность. Так как об участии полноценных электромобилей в условиях многодневного состязания с ежедневными пробегами до 800 км на сегодняшний день не может быть и речи, конструкторы Audi подготовили последовательный гибрид RS Q e-tron, к которому будет приковано внимание любителей первой большой гонки 2022-го года.

На протяжении всей своей автоспортивной истории Audi не отпускало желание идти своим собственным путём. В 80-х они совершили революцию в ралли, пересадив всех на полный привод, а затем вместе с Quattro добились успеха и в кольцевых гонках. В начале 2000-х побеждали в Ле-Мане с двигателями TFSI, оснащёнными непосредственным впрыском топлива в комбинации с турбонаддувом, а в 2006-м впервые выиграли самый сложный суточный марафон с турбодизелем! Если же углубиться в историю, то можно вспомнить, что и довоенные Auto Union отличались от остальных машин Гран При того времени среднемоторной компоновкой, привычной для современных гоночных автомобилей. Однако гоночные серии DTM и Формула-E, в которых Audi Sport участвовали после связанного с Дизельгейтом ухода из гонок на выносливость, не позволяли реализовать новаторский потенциал в полной мере. Тогда в Ингольштадте обратили свой взор на «Дакар», что в какой-то мере можно считать возвращением к истокам, ведь участие и победа с VW Iltis в марафоне 1980-го года стала отправной точкой для Audi Sport в покорении мирового ралли.

Инженеры, создававшие Audi RS Q e-tron, постарались максимально использовать наследие электро-формулы и DTM. От силуэта серии DTM достался рядный 4-цилиндровый бензиновый двигатель рабочим объёмом 2000 см³ с турбокомпрессором и непосредственным впрыском топлива. При этом двигатель, расположенный поперечно в базе за спинами гонщика и штурмана, не имеет прямой связи с колёсами, а является частью бензогенераторной установки, заряжающей высоковольтную литий-ионную батарею ёмкостью 52 кВт·ч. Благодаря этому двигатель может работать на постоянной частоте вращения от 4500 до 6000 об/мин и по расчётам конструкторов позволяет добиться максимальной топливной эффективности – менее 200 г/кВт·ч, что сопоставимо с современными дизелями. Учитывая изменившиеся задачи двигатель получил иные поршни, форсунки и турбонагнетатель.

Слева – двигатель Audi RC8 2.0 TFSI от силуэта RS5 DTM; справа – мотор-генераторная установка от болида Формулы-E Audi e-tron FE07.
Слева – двигатель Audi RC8 2.0 TFSI от силуэта RS5 DTM; справа – мотор-генераторная установка от болида Формулы-E Audi e-tron FE07.

От болида Формулы-E RS Q e-tron получил три мотор-генераторных установки (MGU). Одна из них работает в паре с ДВС, являясь второй частью бензогенератора, который в Audi нарекли «Энергетическим Конвертером». Две другие расположены непосредственно на осях и приводят автомобиль в движение, а также позволяют запасать энергию торможения, являясь частью комплексной системы IBS (Intelligent Brake System). По заявлением представителей Audi масса каждого MGU составляет всего 35 кг. Максимальная мощность, выдаваемая на колёса, составляет 386 л.с. (288 кВт), но при этом максимальная мощность бензогенератора – 295 л.с. (220 кВт).

«Еще до старта дакаровского проекта мы рассматривали силовые установки, которые будут применяться в автоспорте будущего, – рассказывает руководитель проекта RS Q e-tron Андреас Рус. – Так мы пришли к концепции Энергетического Конвертера. Он имеет преимущества полностью электрической силовой установки, но позволяет заряжать батарею в условиях марафонских гонок. Работающий на постоянных оборотах и нагрузке бензогенератор намного эффективнее, чем традиционные двигатели внутреннего сгорания».

Компоновка Audi RS Q e-tron: ДВС вместе с одной МГУ (Энергетический Конвертер) расположены поперечно за кабиной экипажа; по одному МГУ на каждую ось; высоковольтная батарея в днище.
Компоновка Audi RS Q e-tron: ДВС вместе с одной МГУ (Энергетический Конвертер) расположены поперечно за кабиной экипажа; по одному МГУ на каждую ось; высоковольтная батарея в днище.

Основным преимуществом «Дакара» по сравнению Формулой-E является большая техническая свобода. В первую очередь это касается батареи, которую инженеры спроектировали и расположили по своему усмотрению – под сиденьями членов экипажа, что позволило не только добиться низкого центра тяжести, ведь батарея весит целых 370 кг, но и обезопасить её в случае аварии. Однако условия «Дакара» в корне отличаются не только от стерильных кольцевых гонок Ф-E, но и от более сурового Ле-Мана, поэтому вопросы, связанные с охлаждением энергоустановки и её работе в песках, пыли и изменяющемся рельефе, стали главным вызовом для конструкторов Audi.

«Даже идентичная машина, которая проедет по той же дороге через пять минут, столкнётся с другими условиями, — продолжает Рус. – Мы анализировали данные с нашими партнёрами из Q Motorsport, чтобы определить максимальные и минимальные температуры, наибольшую продолжительность времени, когда педаль акселератора будет выжата на максимум, и как будут меняться температуры, если застрять в дюнах. Мы использовали эти данные при работе на симуляторе и дино-стенде, но это не сравнится с настоящим циклом «Дакара», который мы могли бы использовать. Условия, с которыми автомобиль столкнётся на «Дакаре» в некотором роде представляют более серьёзный вызов, но базовая философия одинаковая, будь то Формула-E, DTM или «Дакар». У нас уже есть опыт работы с системами управления энергией для LMP1 и Ф-E, который можно использовать здесь. Всё программное обеспечение для проекта создавалось собственными силами, поэтому мы можем положиться на опыт, когда дело доходит до систем brake-by-wire и контроля MGU».

Схема системы охлаждения Audi RS Q e-tron с отдельными контурами для различных узлов.
Схема системы охлаждения Audi RS Q e-tron с отдельными контурами для различных узлов.

Так как температуры, которые требуются отдельным узлам Audi RS Q e-tron для корректной работы, сильно отличаются, автомобиль имеет несколько отдельных охлаждающих контуров с различными охлаждающими жидкостями. Например, батарея имеет свой низкотемпературный контур со специальной диэлектрической жидкостью Novec и радиатором, расположенным в передней части автомобиля с правой стороны. Другой низко-температурный контур с радиатором, расположенным впереди слева, предназначен для трёх мотор-генераторных установок, которые нужно охлаждать до 60 °C. Два высокотемпературных контура с радиаторами, расположенными сзади слева и справа, отвечают за охлаждение двигателя и наддувочного воздуха турбокомпрессора, соответственно. Отдельные системы охлаждения предназначены для кондиционера и гидроусилителя руля, масло которого также используется в системе встроенных домкратов.

Очевидным преимуществом электромобиля перед традиционными внедорожниками, принимающими участие в «Дакаре», является трансмиссия. RS Q e-tron не нужны валы, многоступенчатые коробки передач, раздаточные коробки и межосевые дифференциалы с блокировками. Каждая из расположенных на осях MGU имеет свой собственный редуктор с одной передачей для переднего хода. Перераспределение момента между осями осуществляется посредством электроники, что позволяет добиться невиданной соперникам гибкости.

Схема перераспределения энергии между компонентами силовой установки Audi RS Q e-tron.
Схема перераспределения энергии между компонентами силовой установки Audi RS Q e-tron.

«В RS Q e-tron огромные мощность и крутящий момент доступны нам по требованию, – делится впечатлениями 10-кратный победитель ралли «Дакар» Стефан Петрансель. – Так как трансмиссия отсутствует, мне не надо отвлекаться на переключение передач и я могу сосредоточиться только лишь на пилотаже».

Поддерживает коллегу и 2-кратный Чемпион мира по ралли и 3-кратный триумфатор «Дакара» Карлос Сайнс: «Первое, что впечатляет в машине – это то, что она едет, как только вы нажимаете на педаль. Не надо выжимать сцепление, включать передачу и переключаться на нужных оборотах, как я делал на других машинах на «Дакаре» и в ралли. Здесь ты нажимаешь на педаль и мчишься вперёд. Крутящий момент и мощность получаешь мгновенно. Проходить дюны намного проще. Не надо думать о передачах, не надо убирать руки с руля, думаешь только о том, где тебе проехать, концентрируешься, не думая о выбранной передаче, сможешь ли на ней подняться. Особый интерес от этого вызова в том, что я постоянно учусь каким-то новым вещам. Например, я никогда раньше не сталкивался с рекуперативным торможением, но на этой машине оно очень эффективно и это просто потрясающе. Здесь всё настраивается посредством программного обеспечения и количество параметров, которые можно изменить, по-настоящему впечатляет».

Силовая структура шасси Audi RS Q e-tron.
Силовая структура шасси Audi RS Q e-tron.

Audi RS Q e-tron построен вокруг пространственной рамы, сваренной из высокопрочной авиационной хром-молибден-ванадиевой стали, с днищем из углепластиковых сотовых структур, абсорбирующей пены, позволяющей снизить нагрузки, передаваемые на батарею, и алюминиевого листа для защиты батареи. Передняя часть кокпита образована стенкой, выполненной из углепластика и полимерного материала Zylon, задняя – углепластиковым коробом, в котором находится бензобак объёмом 295 л. Наружные панели изготовлены из углепластика.

«Структурная конструкция пространственной рамы включает в себя весь опыт, накопленный Audi и десятилетиями отточенный в различных автоспортивных дисциплинах, – говорит главный конструктор RS Q e-tron Алекс Лёффлер. – Мы можем видеть прямое заимствование знаний из кольцевых автогонок в ралли на пересечённой местности. Можно провести следующие параллели, например, касательно нагрузок на шасси и днище. Общеизвестно, что из-за больших ходов подвески, продолжительности прикладываемого усилия и массы автомобиля на бездорожье нагрузки выше, но измеренные значения перегрузок оказались сопоставимы с такими же в Ле-Мане».

главный конструктор RS Q e-tron

Автомобиль имеет подвеску на поперечных рычагах с максимальным ходом в 350 мм и колёса диаметром 37». Стоит отдельно упомянуть, что в последние годы в Дакаре шло соперничество между заднеприводными багги класса T1.2 и полноприводными внедорожниками класса T1.4. Последние были лишены централизованной подкачки шин, ход их подвесок был ограничен 280 мм для независимых и 330 мм для неразрезного моста, а диаметр шин ограничивался 32». Это вызывало споры вокруг регламента и с этого года на Дакаре появился новый класс T1+, в котором допускается участие полноприводных автомобилей с 37-дюймовыми колёсами и 350-милиметровыми ходами подвески, но по прежнему без централизованной подкачки шин. Формально Audi соответствует классу T1+, но выделена в отдельный класс T1.E.

Audi RS Q e-tron был построен всего за год и уже с лета проходил масштабные тестирования в ходе подготовки к «Дакару». Основным испытательным полигоном стала пустыня Марокко, где механизмы автомобиля подверглись большим темповым нагрузкам относительно ожидаемых в Саудовской Аравии. «Мы умышленно отправились в Марокко, чтобы протестировать нашу концепцию в самых суровых условиях, – поясняет Рус. – Такие компоненты, как, например, MGU, изначально не были спроектированы для работы при такой температуре окружающей среды, но трансмиссия и другие узлы так же были подвергнуты работе на пределе возможностей или даже выше из-за жары». Представители Audi Sport лишь намекают на все сложности, с которыми пришлось столкнуться во время тестов, но уверяют, что осенью ралли-прототип научился без поломок проезжать дистанцию одного этапа «Дакара».

Максимальная скорость Audi RSQ e-tron ограничена 170 км/ч, а разгон до 100 км/ч составляет 4,5 секунды по пересечённой местности.
Максимальная скорость Audi RSQ e-tron ограничена 170 км/ч, а разгон до 100 км/ч составляет 4,5 секунды по пересечённой местности.

Способна ли Audi бороться за победу с первого же «Дакара»? Сайнс считает, что это должно быть целью для команды и в теории у Audi всё для этого есть. Во-первых, к проекту был привлечён Свен Квандт, основатель коллектива X-Raid, побеждавший в «Дакаре» шесть раз за последние 10 лет. Он возглавил созданную специально для проекта Audi команду Q Motorsport. Во-вторых, у Audi наиболее титулованный состав гонщиков. Помимо уже упомянутых многократных победителей «Дакара» Стефана Петранселя и Карлоса Сайнса за руль RS Q e-tron сядет Чемпион мира по ралли-кроссу и двукратный победитель серии DTM Маттиас Экстрём.

Audi Sport на «Дакаре» ’22: Маттиас Экстрём и Эмиль Бергквист, Стефан Петрансель и Эдуард Буланье, Карлос Сайнс и Лукас Круз.
Audi Sport на «Дакаре» ’22: Маттиас Экстрём и Эмиль Бергквист, Стефан Петрансель и Эдуард Буланье, Карлос Сайнс и Лукас Круз.

Основными соперниками Audi стоит считать заводскую команду Toyota Gazoo Racing, которая к «Дакару» ’22 подготовила новый полноприводный внедорожник Toyota Hilux, заявленный в класс T1+. Он оснащён 3,5-литровым бензиновым двигателем V6 с двумя турбонагнетателями от Toyota Land Cruiser 300, развивающим максимальную мощность в 400 л.с. и крутящий момент в районе 660 Нм. При этом в теории, несмотря на тяжёлую батарею, масса пикапа Hilux и RS Q e-tron одинакова и составляет 2000 кг, но на практике точные значения Audi остаются под вопросом. Вести заводские «Тойоты» в бой доверено победителю «Дакара» ’19 Нассеру Аль-Аттие, Жиньелю де Вильерсу, который выиграл марафон в 2009-м году, и Хэнку Лэтегану.

Ещё одной командой, заслуживающей внимания, является Bahrain Raid Xtreme, которая сотрудничает с известной британской фирмой Prodrive. Их полноприводный прототип класса T1+ Prodrive BRX Hunter оснащён 3,5-литровым мотором Ford EcoBoost V6 с двумя турбокомпрессорами, характеристики которого сравнимы с «тойотовским» агрегатом. За рулём этих машин поедут Себастьен Лёб, страстно желающий добавить к своим 9 титулам в WRC победу на «Дакаре», Нани Рома, дважды побеждавший в «Дакаре» — один раз на мотоцикле и один на автомобиле, а также Орландо Терранова.

Слева – Toyota GR DKR Hilux; справа — Prodrive BRX Hunter.
Слева – Toyota GR DKR Hilux; справа — Prodrive BRX Hunter.

Кроме того от X-Raid на «Дакаре» появятся Куба Пржигонски на багги Mini, на котором были выиграны два последних марафона, и Ясир Сейдан на полноприводном внедорожнике Mini.

«Время Audi Quattro в WRC было особенным и исторически важным, а сейчас я горд тем, что присоединился к Audi в «Дакаре» и готов сделать новую историю», – Карлос Сайнс оптимистично настроен перед стартом марафона, но насколько верным решением окажется концепция, выбранная Audi? Стоило ли делать столь сложную силовую установку с ДВС и тремя МГУ, когда можно было ограничиться одним лишь ДВС? Станет ли столь амбициозный проект революционным или же песчаные дюны окажутся не по зубам электро-концепту? Одно ясно уже сейчас – интрига предстоящего «Дакара» закручена до предела, ведь нас ждёт не просто традиционная борьба экипажей за секунды, а куда более серьёзное противостояние между прошлым и будущим. Ждать осталось недолго – «Дакар» 2022 стартует уже 2 января.

При оформлении статьи использованы иллюстрации из пресс-релизов Audi, Toyota Gazoo Racing и Prodrive, а также интернет-ресурсов whichcar.com.au и cnet.com.

Похожие

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.