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Dakar 2022

RS Q e-tron. Todos os segredos da nova «arma» da Audi para o Dakar

Depois de múltiplos sucessos no asfalto, a Audi sai de estrada e aposta tudo numa conquista do Dakar com o RS Q e-tron. Todos os segredos do projeto.

Pela primeira vez a Audi aposta numa conquista do Dakar que, se vier a acontecer, será a primeira para a marca dos anéis e a primeira por um veículo elétrico (mas com motor de combustão… já lá vamos) neste difícil terreno: o RS Q e-tron.

O Rali Dakar é uma das competições de automóveis mais duras do mundo. Em 2022 a prova começa no primeiro dia de janeiro (estendendo-se ao longo de duas semanas) e vai juntar um pelotão de intrépidos conquistadores do deserto através de milhares de quilómetros no coração da Arábia Saudita — o mesmo país da edição de 2021, mas agora em terrenos menos rochosos e mais arenosos, a lembrar os dias do Dakar original pela África profunda.

Como se o terreno em si e a concorrência não fossem já desafios suficientemente grandes, a Audi torna tudo ainda mais complicado ao propor-se fazê-lo com um carro… elétrico. Bem, o RS Q e-tron é elétrico, mas vem com um motor a gasolina 2.0 TFSI, que apenas serve para carregar as baterias, não estando ligado aos eixos e, por isso, nunca fazendo mover as rodas.

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Audi RS Q e-tron

Mas não deixa de ser um enorme desafio: é que as muito elevadas temperaturas, a extensão das etapas em condições de utilização extremas e a areia do deserto são venenos para qualquer bateria.

“Definir os desafios desde tipo de competição exigiu um enorme esforço de toda a equipa”, sintetiza Lukas Folie, o engenheiro responsável pela bateria de alta tensão da Audi, “até porque não há experiência no desporto automóvel na utilização de um veículo com este sistema de propulsão numa prova com estas características”.

Equipa de elite com o “Sr. Dakar”

Para, literalmente, conduzir esta missão foram selecionadas três duplas de pilotos/co-pilotos de créditos firmados e em quem a Audi confia para surpreender nesta sua estreia oficial no Dakar.

Mattias Ekström e Emil Bergkvist, Stéphane Peterhansel e Edouard Boulanger, Carlos Sainz e Lucas Cruz
As duplas que vão pilotar o RS Q e-tron (da esq. para dir.): Mattias Ekström e Emil Bergkvist, da Suécia; Stéphane Peterhansel e Edouard Boulanger, da França; e Carlos Sainz e Lucas Cruz, da Espanha.

Ao volante dos três RS Q e-tron vão estar Mattias Ekström (fez quase toda a sua carreira na Audi, com vitórias no DTM em 2004 e 2007, World Rallycross em 2016, e em 2021 estreou-se na Extreme-E e no Dakar), Carlos Sainz (bicampeão do Mundo de Ralis em 1990 e 1992, e três vezes vencedor do Dakar em 2010, 2018 e 2020) e o «sr. Dakar» Stéphane Peterhansel (33 participações e 14 vitórias no Dakar, seis em motas e oito em automóveis).

O protótipo foi totalmente desenvolvido em pouco mais de um ano e “para isso muito contribuiu a experiência e conhecimento da Audi em várias disciplinas do desporto automóvel como conta Axel Löffler, Designer-chefe do RS Q e-tron:

“É o caso do quadro tubular do DTM (2004 a 2011), do chassis de chapa de aço do Rallycross (2017 e 2018) e as monocoques em CFRP (plástico reforçado com fibra de carbono) da categoria LMP (1999 a 2016), do DTM (2012 a 2020) e dos monolugares da Fórmula E (2017 a 2021)".

Axel Löffler, Designer-chefe do RS Q e-tron

A carroçaria é, também, feita em CFRP, Kevlar e materiais compósitos. Não faltam componentes até de carros de produção da Audi e, com vista a uma melhor resistência a riscos, foi usado o para-brisas de vidro laminado aquecido do Audi A4, enquanto as janelas laterais são feitas em policarbonato (mais leve).

No cockpit, piloto e co-piloto sentam-se em bacquets de CFRP, cujo design é semelhante ao das usadas no DTM e LMP, com a maior diferença a estar na área dos ombros, que é deformável, uma exigência dos regulamentos.

Um trabalho para fazer a dois

Diante do piloto, o volante inclui oito botões para controlar a buzina, os limpa-para-brisas, as entradas de dados, o limitador de velocidade (para zonas de velocidade máxima limitada), etc, e atrás do volante há um ecrã com informação sobre a pressão dos pneus, o sentido da deslocação do veículo e a velocidade atual.

Depois existem luzes de aviso de falhas no sistema de propulsão ou bateria, bússola, ecrã central entre o piloto e o co-piloto com dados sobre pressão dos pneus, distribuição da força de travagem, entre outras informações relevantes, muitas das quais são mostradas em verde quando tudo está a funcionar corretamente ou em vermelho quando há uma falha.

Como o co-piloto tem que navegar menos do que noutros tempos e noutras provas (e conta com um «bloco de notas» digital), sobra-lhe tempo para ajudar o piloto na sua árdua missão de pilotagem e gestão geral do veículo no meio da parafernália de comandos e indicadores/monitores.

Audi RS Q e-tron

Na intensa corrida contra o tempo (e com os constrangimentos adicionais gerados pela pandemia e o fornecimento de componentes), a equipa chefiada por Sven Quandt testou o protótipo num total de mais de 2500 km sobre terrenos muito exigentes, impondo temperaturas artificialmente altas — como num corredor do deserto através de um leito de rio seco, com as entradas de ar de arrefecimento deliberadamente tapadas para simular altas temperaturas externas —, um teste que foi superado com ótima nota.

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Já os pneus sofreram repetidos danos nos trajetos rochosos, um dos triângulos de suspensão chegou a ceder no embate contra uma pedra e uma manga do veio de transmissão teve que ser substituída, entre outros problemas menores de estragos na carroçaria.

Fórmula E deu uma ajuda

O Audi RS Q e-tron do Dakar usa os motores elétricos do mais recente carro de Fórmula E (FE07) da marca, mas a bateria foi feita «em casa». Mas é claro que o conhecimento adquirido com a participação, desde a primeira temporada em 2017, na Fórmula E, tem uma utilidade apenas relativa, porque as exigências pedidas ao sistema de propulsão serão totalmente distintas no Dakar.

Infografia sistema de arrefecimento

Fazer várias centenas de quilómetros seguidos (possivelmente com temperaturas próximas dos 40 ºC) e constantemente a puxar o carro para fora da areia, irão colocar enorme pressão sobre a motorização e, acima de tudo, sobre a bateria, nomeadamente em termos de sobreaquecimento causado pela resistência da areia ao movimento:

“A questão do arrefecimento é muito complexa neste caso e com a tecnologia de baterias que existe atualmente, não é possível criar um carro de competição para o Dakar Rally que seja 100% elétrico.”

Lukas Folie, engenheiro responsável pela bateria de alta tensão do RS Q e-tron

O carro tem apenas uma relação, os eixos dianteiro e traseiro são motrizes (um motor por eixo), mas não estão ligados mecanicamente e o software da Audi assume a distribuição de binário pelos eixos, criando um diferencial central virtual e livremente configurável, que tem o efeito colateral positivo de poder economizar a massa e o espaço que seriam necessários para veio de transmissão e diferencial mecânico.

Audi RS Q e-tron

A complexidade tecnológica na área de software, sistemas elétricos e eletrónicos não tem precedentes, como deixa transparecer Andreas Roos, diretor do envolvimento da Audi no desporto automóvel: “Temos duas unidades de controlo central e cerca de 4 km de cabos no veículo, sem contar com os de alta tensão”, diz Roos, antes de reforçar que “existe, por outro lado, um máximo de seis sistemas de arrefecimento (um por cada motor elétrico, um para o conversor de energia, um para o intercooler e um para o ar condicionado)”.

Motor a gasolina só para carregar bateria

A bateria tem uma capacidade de 52 kWh, pesa cerca de 370 kg e usa células de bolsa, com elevada densidade energética e deterioração lenta, para que as performances do RS Q e-tron possam ser consistentes ao longo de toda a prova e de cada etapa.

Infografia carregamento da bateria

O rendimento total dos dois motores elétricos é de 288 kW (392 cv), definidos pelos regulamentos, mas a capacidade da bateria não é suficiente para assegurar a autonomia nas longas etapas do Dakar — a mais longa chega a 800 km.

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E como nem na mais sofisticada miragem de um oásis irão existir postos de carregamento, os engenheiros da Audi tiveram que montar o 2.0 TFSI do Audi RS 5 do DTM para «abastecer» a bateria com energia, no seu papel de extensor de autonomia.

Audi RS Q e-tron

Mas como a sua potência de carga está limitada a 220 kW (299 cv), em alguns momentos da prova poderá existir um défice de rendimento no RS Q e-tron caso não seja feita uma gestão muito precisa da interação entre as fontes de energia, principalmente nas etapas mais longas.

Isso é especialmente verdade no caso da recuperação de energia, cujo know-how adquirido em Le Mans e na Fórmula E está a ser muito útil à Audi, mas também ajuda o facto de nas recuperações de energia não existirem as mesmas limitações que se verificam nas acelerações.

Gerir energia tão importante como pilotar

Um dos fatores mais problemáticos deste tipo de competição é a circunstância de as equipas só ficarem a conhecer o trajeto exato de cada etapa 15 minutos antes do início da mesma (anteriormente o itinerário era recebido na noite anterior).

Audi RS Q e-tron

De forma a controlar o fluxo da eletricidade, gerir o equilíbrio da energia e manter a performance da bateria, os técnicos alemães programaram o software para manter o estado de carga da bateria dentro de determinados limites pré-definidos, dependendo das necessidades de energia.

Se, por exemplo, uma passagem mais difícil por dunas requer o máximo de energia da parte dos dois motores elétricos, o nível de carga da bateria baixa de maneira controlada porque o conversor de energia (o motor TFSI) não consegue compensar por completo o rendimento máximo dos motores elétricos.

Audi RS Q e-tron

“Isso é apenas possível durante um período limitado de tempo”, esclarece Lukas Folie para logo acrescentar: “numa distância mais longa há sempre um delicado equilíbrio a ser feito e temos que reduzir o consumo de energia para que o nível de carga da bateria se possa manter numa faixa utilizável, até porque temos que assegurar que conseguimos chegar ao final de cada etapa”.

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Para os pilotos, isso significa uma dupla luta dentro do cockpit do Audi RS Q e-tron no Dakar: contra os outros concorrentes em prova e pela correta gestão dos fluxos energéticos, as duas totalmente interligadas e interdependentes.

À conquista da «lua»

Na Audi existe uma energia eletrizante em torno do projeto Dakar. Ser a primeira marca de automóveis a vencer neste palco extremo com um carro movido por energia elétrica é um claro objetivo, mesmo que a estrutura esteja bem consciente de que é difícil que isso ocorra logo neste ano de estreia.

“Apesar de não ter havido oportunidade de testar o carro em competição antes do Dakar 2022, a confiança é grande e, se chegarmos ao fim, um lugar no Top 5 será muito positivo”.

Stéphane Peterhansel
Audi RS Q e-tron

Quandt alinha pelo mesmo raciocínio, ainda que baixando um pouco a fasquia, por considerar que “terminar o Dakar já será, em si mesmo, uma vitória”, comparando depois o projeto Dakar com a chegada do Homem à lua: “naquela época, os engenheiros não sabiam realmente o que estava por vir. Não é muito diferente o que estamos agora a viver”.

Por muito que os principais intervenientes no projeto procurem sacudir um pouco da pressão gerindo as expectativas, todos os focos vão estar centrados no RS Q e-tron logo no primeiro dia de 2022.

Especificações técnicas

Audi RS Q e-tron
Motor-Gerador
Arquitetura 4 cilindros em linha
Posicionamento Central Traseiro transversal
Capacidade 2,0 l
Motores Elétricos
Número 2 (um por eixo)
Potência 288 kW (392 cv) (limitado por regulamento)
Binário N.D.
Bateria
Química Iões de lítio
Capacidade 52 kWh
Transmissão
Tração Quatro rodas
Caixa de Velocidades Caixa redutora, uma velocidade
Chassis
Suspensão FR: Independente de triângulos sobrepostos; TR: Independente de triângulos sobrepostos
Travões FR: Discos ventilados; TR: Discos ventilados;
Dimensões e Capacidades
Comp. x Larg. x Alt. 4,50 m x 2,30 m x 1,95 m
Entre eixos N.D.
Massa 2000 kg (sem piloto/co-piloto)
Rodas N.D.
Prestações, Consumos, Emissões
Velocidade máxima 170 km/h (limitado pelos regulamentos)
0-100 km/h < 4,5s (em superfícies soltas)

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