Propulsión eléctrica con tecnología de la Fórmula E y el DTM
El conjunto propulsor del Audi RS Q e-tron cuenta con una sofisticada tecnología eléctrica de “Autonomía Extendida”, en la que dos motores/generadores eléctricos “MGU” (uno colocado en cada eje) aportan el movimiento de las ruedas y un motor térmico acciona un tercer generador eléctrico “MGU” que se encarga de recargar la batería de alto voltaje mientras el coche está en movimiento.
Esta ha sido la solución adoptada para conseguir que un coche eléctrico pueda cubrir etapas, con tanto kilometraje como las del Rally Dakar, sin necesidad de recurrir a un conjunto de baterías excesivamente voluminoso y pesado (han buscado el punto de equilibrio).
Para conseguirlo, los ingenieros de Audi Sport han empleado todos los conocimientos y tecnología derivados de su experiencia en la Fórmula E y en el Campeonato Alemán de Turismos “DTM”, especialidades en las que han conseguido el título en varias ocasiones.
De esta manera, los dos motores eléctricos utilizados en el Audi RS Q e-tron son los mismos empleados en sus Fórmula E (“MGU05”), que además de proporcionar propulsión en los momentos de aceleración también actúan como generadores de electricidad en las fases de deceleración.
Dichos motores/generadores, desarrollados por Audi Sport para los Fórmula E de la temporada 2021 (Audi e-tron FE07), tienen un rotor interno con imanes permanentes externos y apenas han requerido unas mínimas adaptaciones para introducirlos en el Audi RS Q e-tron del Dakar.
Cada uno de ellos tiene un peso de 33 kilogramos y es capaz de girar a 20.000 rpm para desarrollar una potencia máxima de 250 kW (340 CV), ofreciendo en su conjunto una potencia total de 500 kW (680 CV) para mover las cuatro ruedas, contando con un afinado sistema de control electrónico que gestiona la tracción total sin necesidad de una conexión mecánica entre ambos motores.
Los dos propulsores eléctricos han sido convenientemente posicionados para mover independientemente el eje delantero y trasero, permitiendo así prescindir de un árbol de transmisión central que incrementaría el peso final del conjunto.
No obstante, el reglamento técnico impuesto por la FIA para el Rally Dakar 2022 ha limitado la potencia total del Audi RS Q e-tron a 288 kW (391 CV), para equilibrar sus prestaciones con el resto de los coches rivales.
Dado que en medio del desierto se complica la posibilidad de recargar la batería de alto voltaje y que la enorme distancia que cubren en cada etapa requeriría una batería demasiado grande y pesada, los ingenieros de Audi Sport han optado por un sistema convertidor de energía que está compuesto por un tercer motor/generador eléctrico (“MGU”) que está acoplado mecánicamente a un motor térmico capaz de producir la energía necesaria para recargar la batería que alimenta los dos propulsores eléctricos, incluso cuando el coche está en movimiento (permitiendo así emplear una batería más pequeña y ligera).
Para ello han recurrido nada menos que al mismo motor de gasolina (“Audi RC8 2.0 TFSI”) utilizado en sus últimos Audi RS 5 Turbo DTM, un propulsor de cuatro cilindros en línea, con dos litros de cilindrada, inyección directa de gasolina y turboalimentación que forma parte del sistema convertidor de energía encargado de recargar la batería de alto voltaje durante la conducción (el motor térmico no aporta movimiento en las ruedas del Audi RS Q e-tron).
El compacto motor térmico tan solo pesa 85 kilogramos y está colocado transversalmente por delante del eje trasero (disposición central trasera), optimizando así el reparto de pesos del vehículo.
Desarrolla una potencia de carga de hasta 220 kW en el Audi RS Q e-tron y trabaja a un régimen de entre 4.500 y 6.000 rpm para obtener su mayor rango de eficiencia, permitiendo así un consumo específico por debajo de los 200 gramos de gasolina por cada kWh que genera.
El motor “TFSI” actúa por lo tanto como generador de energía para recargar la batería de alto voltaje posicionada por detrás del eje delantero, que tiene una capacidad de 52 kWh y un peso de 375 kilogramos.
La eficiencia del sistema de propulsión eléctrica del Audi RS Q e-tron ronda el 97 % y no hay mucho más margen de mejora, según declaran en Audi Sport, obteniendo también la ventaja de disponer del máximo par motor desde el primer instante de la aceleración, lo que unido a la ausencia de cambios de marcha facilita mucho la conducción (especialmente en zona de dunas) y aporta la mejor respuesta en cualquier circunstancia.
Los puntos de mejora y la evolución llegarán en un futuro en el sistema de gestión de la energía y en la batería (con unidades más compactas y ligeras que tendrán todavía mayor capacidad).