Audi utvecklar miljöbilstekniken i krävande ökenrally
Avancerad hybridteknik banar väg för framtidens elbilar
Historieböckerna ligger öppna och bara väntar på att nästa kapitel i Audis motorsporthistoria ska skrivas, och samtidigt nästa kapitel i svensk motorsporthistoria. Audis samlade tekniska kunnande efter år av rally, DTM-racing, Le Mans-racing och Formel E ska kombineras med Mattias Ekströms alla erfarenheter som rallyförare, rallycrossförare och DTM-förare. En drömkombination med siktet inställt på seger i Dakarrallyt 2023. Resultatet är en eldriven racer som laddar med 600 kW vid inbromsning.
Dakarrallyt är lite av offroadingens Formel 1. Det som började som ett ökenäventyr för offroaders har utvecklats till en högteknologisk superrally där märken som Mini, Toyota och Audi gör upp om titeln och prestigen det innebär att vinna biltävlingarnas ultimata endurance-race. 24 timmars på Le Mans är rena barnleken jämfört med Dakarrallyt. Nu satsar Audi på tre meriterade förare och en nyutvecklad bil inför rallyt som startar vid årsskiftet. Ett av teamen är helsvenska Mattias Ekström och Emil Bergkvist
En bra terrängbil ska ha allhjulsdrivning, hög markfrigång och alla fyra hjulen så långt ut i hörnen som det bara går. Den ska också väga så lite som möjligt ha maximalt vridmoment på hjulen i låga hastigheter och dessutom så låg tyngdpunkt och så jämn viktfördelning som möjligt. Hjulen ska vara stora, fjädringsvägen lång och hjulupphängningen robust med stor R. Det är detta som är den nära nog omöjliga ekvationen som ska kompromissas samman om man, som Audi, ska ha som mål att vinna Dakarrallyt.
Lösningen av den här ekvationen har presenterats av Audi Motorsport och det handlar om en hög eldriven bil med gigantiska hjul och ett ikoniskt namn, RS Q e-tron E2, där E står för Evolution. Bilen är med andra ord en vidareutveckling av den RS Q e-tron som teamet introducerade i årets Dakarrally. Då var målet att få alla tre bilarna i mål och det lyckades man med. Som extra bonus körde teamet Mattias Ekström / Emil Bergkvist in en sträckseger på 8:e sträckan. De körde slutligen in på en 9:e plats, vilket var bäst av de tre Audi-bilarna.
Optimerad energistyrning av den elektriska drivlinan
Den elektriska drivlinan i Audi RS Q e-tron E2 utgörs av en energiomvandlare som består av en förbränningsmotor och generator samt ett högspänningsbatteri och två elmotorer på fram- och bakaxeln. Här spelar energistyrningen en viktig roll. Det elektroniska regleringen av den komplexa elektriska drivlinan visade sin potential under de första rallytävlingarna. Det var bara i extremfall som det uppstod utmaningar. Vid Dakarrallyt noterade Audi korta effektöverskott i situationer där hjulen hade mindre kontakt med marken, bl.a. i hopp och ojämn terräng. De ansvariga i internationella bilsportförbundet FIA ingriper redan vid en nivå på 2 kilojoule överskottsenergi och ålägger ett straff. "Men som jämförelse flödar energin till motorerna mer än hundra gånger per sekund inom de tillåtna gränserna, säger Florian Semlinger, utvecklingsingenjör för programvara, applikation och testbänk. "Vi kunde ha gjort det enkelt för oss själva och satt tröskeln flera kilowatt lägre, men det hade inneburit prestandanackdelar. Istället har vi gjort en hel del finjusteringar i effektregulatorerna. Programvaran beräknar nu de individuella gränserna, en för varje motor, på millisekunder med resultatet att de arbetar exakt längs den tillåtna gränsen.
Ett kraftverk bakom ryggen
Bilen har en mycket effektiv energiåtervinning, vilket betyder att den är avsevärt energisnålare än om den enbart körts med en förbränningsmotor. Detta i kombination med maximalt driv från start och enkel energidistribution mellan axlarna där den klassiska lösningen med fördelningslåda och kardanstänger ersatts med två elmotorer, en i vardera axeln, ger avsevärda fördelar vid offroadracing.
Energiåtervinningen är oerhört effektiv och laddar batterierna med dubbelt så hög laddeffekt som de snabbaste snabbladdare vi har idag i Sverige. Den första versionen, som användes i förra Dakarrallyt, kunde pumpa in mer än 600 kW moment vid hårda inbromsningar. E2 laddar som mest med knappa 600 kW.
– Det var verkligen ett kraftverk som hördes och kändes bakom ryggen när Mattias bromsade hårt, berättar Emil. Mer än 600 kW producerades nät elmotorerna vändes till generatorer och skickades tillbaka till bilens batterier.
