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O design exterior futurista do Audi RS Q e-tron reflete perfeitamente o seu avançado conceito, com tração elétrica nas quatro rodas e um conversor de energia. Com o objetivo de moderar a temperatura dos complexos componentes que, em muitos casos, são submetidos a um grande estresse, a Audi desenvolveu um avançado sistema de refrigeração para o veículo.

“A Audi nunca havia participado antes no Rally Dakar. A primeira pergunta que fizemos foi: como tirar o calor gerado pelo carro e enviá-lo ao exterior”, explica Sebastian Fröber, o engenheiro responsável pelos sistemas de refrigeração do veículo, referindo-se a essa tarefa crucial. “Começamos a trabalhar utilizando simulações de CFD (dinâmica computacional de fluidos) para a aerodinâmica e depois projetamos os sistemas individuais de refrigeração”. A experiência da Audi com necessidades de refrigeração complexas, como foi com o Audi R18 e-tron quattro híbrido, três vezes ganhador das 24 Horas de Le Mans, e na Fórmula E, foi de grande ajuda no processo. No entanto, desta vez o objetivo era claramente diferente: enquanto que nos carros para Le Mans a máxima eficiência da aerodinâmica era prioritária, no protótipo que competirá no deserto a chave é dissipar o calor. Os vários circuitos de refrigeração que conta o veículo são os encarregados de garantir a temperatura correta em cada momento.

Circuito de baixa temperatura para a bateria de alta voltagem (HVB)

O coração da tração elétrica é o sistema de baterias de alta voltagem. Para mantê-lo na temperatura adequada, a Audi utiliza um refrigerante chamado Novec, que não é condutor da corrente elétrica. Este circuito de baixa temperatura conta com um radiador debaixo do capô, na parte dianteira.

Circuito de baixa temperatura para as unidades motor-gerador (MGU)

O motor a combustão encontra-se conectado a uma MGU que gera a eletricidade para recarregar a bateria de alta voltagem. Esta, posteriormente, transfere a energia a outras duas unidades MGU: uma move as rodas traseiras e a outra, as dianteiras. Quando se inverte o fluxo de potência, ou seja, durante a frenagem, ambas as unidades recuperam energia e a devolvem à bateria. Estas três MGU estão conectadas através de seu próprio circuito de baixa temperatura, que dissipa o calor através do radiador situado na parte dianteira esquerda do veículo. Os circuitos de baixa temperatura supõem um desafio especial para os engenheiros. Inclusive com um ambiente extremamente quente, o circuito de alta temperatura consegue que o refrigerante não alcance seu ponto de ebulição, sendo o trabalho para os sistemas de baixa temperatura muito mais difícil. “Isso se deve ao fato de que o ar do deserto, a 40 graus centígrados, só permite que o refrigerante baixe aos 60 graus centígrados, pela pequena diferença de temperatura”, aponta Fröber.

Os circuitos de refrigeração da direção assistida e os macacos elevadores

Também há um circuito de refrigeração por óleo situado no duto de ar dianteiro esquerdo, em frente ao radiador de baixa temperatura. Este faz circular o líquido hidráulico para a direção assistida, que é submetida a grandes cargas de trabalho durante a condução off-road. O sistema também alimenta os dois macacos elevadores situados no lado direito e esquerdo do veículo através de válvulas, caso um furo obrigue os pilotos e copilotos a trocar uma roda.

O circuito de refrigeração do ar-condicionado

No duto de ar dianteiro direito também se encontra o condensador do sistema de ar-condicionado. Dentro do habitáculo, um ventilador permite a circulação do ar.

Os dois circuitos de alta temperatura para o refrigerante e o ar de carga

O sistema de propulsão do Audi RS Q e-tron também inclui um conversor de energia. O motor TFSI altamente eficiente, situado transversalmente atrás do banco do copiloto, dispõe de um circuito de refrigeração com um radiador. O circuito de lubrificação do óleo do motor encontra-se conectado termicamente a este sistema através de um trocador de calor. A turbo compressão dos gases de escape requer um segundo sistema de refrigeração: o ar de admissão comprimido flui para o motor através de um intercooler, situado sobre o eixo traseiro. A entrada de ar situada no teto divide o fluxo de ar entre os dois radiadores. “Nos trechos difíceis, por exemplo, ao cruzar dunas em baixa velocidade, este fluxo de ar pode não ser suficiente”, comenta Sebastian Fröber. “Por este motivo, atrás de cada um dos dois radiadores se situa um ventilador que pode extrair o ar quente se for necessário”. O ar sai pela parte traseira do Audi RS Q e-tron.

Projetado para grandes desafios

O sistema de refrigeração do Audi RS Q e-tron foi projetado para grandes desafios. “A última vez que trabalhamos com as temperaturas foi no Marrocos, em novembro”, acrescenta Sebastian Fröber. “Carlos Sainz atravessou a areia fofa de um leito de rio seco com as entradas de refrigeração tapadas para fazer o teste de resistência. Todos os sistemas funcionaram perfeitamente”.

Apesar das perdas associadas aos requisitos de refrigeração das unidades de potência, a Audi construiu um protótipo de rally altamente eficiente. Dentro do esporte a motor, este veículo é um marco nas corridas de longa distância, graças ao seu sistema de propulsão elétrico e ao seu conversor de energia. O motor TFSI, que funciona com cerca de 200 kW de potência, é extremamente eficiente quando opera entre 4.500 e 6.000 rpm. Seu consumo específico está muito abaixo dos 200 g/kWh. Como resultado, Carlos Sainz/Lucas Cruz, Mattias Ekström/Emil Bergkvist e Stéphane Peterhansel/Edouard Boulanger, junto com o Audi RS Q e-tron, não só estão prontos para atravessar o deserto no Rally Dakar com uma boa temperatura, mas também com uma alta eficiência.