É o Audi RS Q e-tron E2 um carro elétrico com autonomia estendida? É um híbrido serial? Pode ser uma discussão interminável, mas uma coisa é certa: o novo carro de Carlos Sainz e Lucas Cruz para o Dakar 2023 é ousado em sua abordagem, pois aspira a vencer o Dakar (embora a Audi seja cautelosa com essas declarações) com um parcialmente elétrico dirigir. Algo que ninguém mais fez. Mas como funciona o motor dele? Quanto poder tem?
Antes de entrar em detalhes sobre o Audi RS Q e-tron E2, uma coisa deve ser enfatizada: um carro elétrico plug-in convencional não é viável para competir no Dakar. As etapas são de centenas de quilômetros, o terreno acidentado gera muita resistência ao rolamento e as temperaturas são muito altas. Tudo isso exigiria ter uma bateria enorme e muito pesada para poder completar uma etapa. Não é que isso reduzisse os benefícios do veículo (isso também); é que, com a tecnologia atual, seria impossível colocar uma bateria do tamanho necessário em um carro.
Então, na Audi, eles decidiram usar outra solução: um acionamento elétrico alimentado por um gerador a gasolina. A bateria não é recarregada ligando-a à rede elétrica; eletricidade é produzida por um conversor de energia instalado no veículo, ou seja, um motor a gasolina que serve como gerador de eletricidade. No entanto, o motor a gasolina não está conectado às rodas; são os motores elétricos que movem o carro. O motor de combustão é usado apenas como gerador de energia para alimentar a bateria.
O trem de força do Audi RS Q e-tron apresenta dois motogeradores Audi MGU05, um em cada eixo, muito semelhantes aos usados no carro Audi para a Fórmula E. Eles oferecem uma potência máxima combinada de 500 kW (680 CV) e são os que movem as rodas do carro. No entanto, para cumprir os regulamentos, a potência é limitada a um máximo de 288 kW (392 cv).
Os motores elétricos dos eixos dianteiro e traseiro são alimentados por energia armazenada em uma bateria de alta tensão, com capacidade de 52 kWh. A bateria está instalada no centro do carro e pesa 370 quilos.
Por seu lado, o conversor de energia é constituído por um Motor a gasolina 2.0 TFSI, da DTM, e uma terceira unidade MGU. O motor a gasolina utiliza um biocombustível chamado etanol-para-gasolina (ETG), obtido sem o uso de produtos alimentícios, que segundo a Audi permite uma redução de 60% nas emissões veiculares em relação ao ano passado.
O motor a gasolina é projetado para funcionar da forma mais eficiente possível, faixa ideal de uso entre 4.500 e 6.000 rpm. O conversor de potência só pode fornecer uma potência máxima de carregamento de 220 kW, portanto, em casos extremos, o consumo é ligeiramente superior à geração de energia.
É aqui que entra o gerenciamento eletrônico via software, para manter o nível de carga da bateria dentro de faixas definidas com base na demanda de energia. Nas etapas mais longas, a equipe de engenharia deve garantir que o consumo de energia seja baixo, para que o nível de carga da bateria permaneça dentro dos parâmetros estabelecidos e haja suco de elétrons suficiente para cobrir o trecho da estrada em questão.
Uma vez em andamento, o Audi RS Q e-tron E2 dirige como um carro elétrico. Possui apenas uma marcha à frente e não há conexão mecânica entre os eixos dianteiro e traseiro. O software se encarrega de distribuir o torque entre os eixos, servindo como um diferencial central virtual livremente configurável, que tem o efeito colateral (positivo) de economizar peso e espaço que os eixos motores e um diferencial mecânico teriam exigido.
Há outra pequena vantagem para recarregar a bateria: o sistema de recuperação de energia durante a travagem, que também faz a sua parte. As unidades MGU instaladas nos eixos dianteiro e traseiro podem converter o movimento rotacional das rodas em energia elétrica, combinando a função de frenagem hidráulica com o freio elétrico regenerativo, análogo à frenagem regenerativa dos bondes elétricos convencionais.
Por último, mas não menos importante, é o componente do segurança. O sistema de acionamento do Audi RS Q e-tron E2 precisa de proteção especial e não foi poupado. Por um lado, o encapsulamento de bateria O sistema de alta tensão é composto por estruturas de CFRP (plástico reforçado com fibra de carbono), algumas das quais reforçadas com Zylon, uma fibra sintética com altíssima resistência à tração. E do outro está o proteção inferior fundamental no Dakar, que tem três camadas e uma espessura de 54 milímetros.
A camada inferior é feita de uma placa de alumínio resistente à abrasão, que absorve parcialmente a energia em caso de impacto com objetos duros. A camada de espuma absorvente localizada logo acima também é responsável por mitigar os impactos, distribuindo-os para a estrutura sanduíche de CFRP localizada em um nível superior. Esta terceira estrutura protege a bateria de alta tensão e o depósito de combustível do sistema conversor de energia, desempenhando duas funções principais: por um lado, a absorção da carga superficial, que é transmitida da placa de alumínio através da espuma; por outro, a dissipação de energia devido ao esmagamento quando a carga de superfície é excedida.