Híbridos y Eléctricos

AUDI RS Q E-TRON E2

Así funciona la 'bestia' híbrida de Carlos Sainz para el Dakar 2023

El Audi RS Q e-tron E2 con el que Carlos Sainz está compitiendo en el Dakar 2023 es un coche un tanto especial. A diferencia del resto, sus ruedas se mueven gracias a dos motores eléctricos, aunque sigue teniendo un motor térmico de alta eficiencia.

Audi RS Q e-tron #207 (Team Audi Sport), Carlos Sainz/Lucas Cruz
Audi RS Q e-tron #207 de Carlos Sainz y Lucas Cruz

¿Es el Audi RS Q e-tron E2 un coche eléctrico de autonomía extendida? ¿Es un híbrido en serie? Quizá sea una discusión sin final, pero una cosa está clara: el nuevo bólido de Carlos Sainz y Lucas Cruz para el Dakar 2023 es atrevido en su planteamiento, pues aspira a ganar el Dakar (aunque desde Audi sean prudentes con estas afirmaciones) con un propulsor parcialmente eléctrico. Algo que nadie más ha hecho. Pero, ¿cómo funciona su propulsor? ¿Cuánta potencia tiene?

Antes de entrar en detalle con el Audi RS Q e-tron E2, hay que hacer hincapié en una cosa: un coche eléctrico convencional, enchufable, no es viable para competir en el Dakar. Las etapas tienen cientos de kilómetros, el agreste terreno genera mucha resistencia a la rodadura y hay temperaturas muy altas. Todo esto requeriría tener una batería enorme y muy pesada para poder completar una etapa. No es que esto redujese las prestaciones del vehículo (que también); es que, con la tecnología actual, sería imposible meter en un coche una batería del tamaño necesario.

Audi RS Q e-tron #602 (Team Audi Sport), Mattias Ekström/Emil Bergkvist
Por las condiciones del Dakar, es inviable competir con un coche eléctrico de batería.

Así que en Audi han decidido emplear otra solución: un propulsor eléctrico que se alimenta mediante un generador de gasolina. La batería no se recarga enchufándola a la red; la electricidad la produce un convertidor de energía instalado en el vehículo, es decir, un motor de gasolina que sirve como generador de electricidad. Sin embargo, el motor de gasolina no está conectado a las ruedas; son los motores eléctricos los que mueven el coche. El motor de combustión sólo se utiliza como generador de energía para alimentar la batería.

El tren motriz del Audi RS Q e-tron cuenta con dos motores-generadores Audi MGU05, uno en cada eje, muy similares a los empleados en el monoplaza de Audi para la Fórmula E. Ofrecen una potencia máxima combinada de 500 kW (680 CV) y son los que mueven las ruedas del coche. Sin embargo, para cumplir con la normativa, la potencia está limitada a un máximo de 288 kW (392 CV).

Los motores eléctricos del eje delantero y trasero se alimentan de la energía almacenada en una batería de alto voltaje, que tiene 52 kWh de capacidad. La batería va instalada en el centro del coche y pesa 370 kilogramos.

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La batería, colocada en el centro del vehículo, se alimenta gracias al motor térmico.

Por su parte, el convertidor de energía está compuesto por un motor 2.0 TFSI de gasolina, procedente del DTM, y una tercera unidad MGU. El motor de gasolina emplea un biocombustible llamado etanol-a-gasolina (ETG), obtenido sin utilizar productos alimenticios, que según Audi permite reducir un 60% las emisiones del vehículo en comparación con el del año pasado.

El motor de gasolina está pensado para funcionar de manera lo más eficiente posible, manteniéndose en un rango óptimo de utilización entre 4.500 y 6.000 rpm. El convertidor de energía sólo puede proporcionar una potencia de carga máxima de 220 kW, así que, en casos extremos, el consumo es ligeramente superior a la generación de energía.

Ahí es donde entra en juego la gestión electrónica mediante software, para mantener el nivel de carga de la batería dentro de unos rangos definidos en función de la demanda de energía. En las etapas más largas, el equipo de ingenieros tiene que conseguir que el consumo de energía sea bajo, de forma que el nivel de carga de la batería se mantenga dentro de unos parámetros establecidos y haya suficiente zumo de electrones para cubrir el tramo de la jornada en cuestión.

Una vez en marcha, el Audi RS Q e-tron E2 se conduce como un coche eléctrico. Sólo tiene una marcha adelante y no existe una conexión mecánica entre los ejes delantero y trasero. El software se encarga de distribuir el par entre los ejes, haciendo la función de un diferencial central virtual configurable libremente, lo que tiene el efecto secundario (positivo) del ahorro de peso y del espacio que habrían requerido los ejes de transmisión y un diferencial mecánico.

Lucas Cruz, Carlos Sainz, Audi RS Q e-tron E2
Lucas Cruz y Carlos Sainz junto al Audi RS Q e-tron E2 del Dakar 2023.

Hay otro pequeño plus para recargar la batería: el sistema de recuperación de energía durante la frenada, que también aporta su granito de arena. Las unidades MGU instaladas en los ejes delantero y trasero pueden convertir el movimiento de rotación de las ruedas en energía eléctrica, combinando la función de frenado hidráulico con el freno eléctrico regenerativo, de manera análoga a la frenada regenerativa de los coches eléctricos convencionales para la calle.

Por último, pero no menos importante, está el componente de la seguridad. El sistema de propulsión del Audi RS Q e-tron E2 necesita una protección especial y no se ha reparado en ello. Por un lado, el encapsulado de la batería de alta tensión está formado por estructuras de CFRP (plástico reforzado con fibra de carbono), algunas de ellas reforzadas con Zylon, una fibra sintética con una altísima resistencia a la tracción. Y por otro está la protección de los bajos, fundamental en el Dakar, que cuenta con tres capas y un espesor de 54 milímetros.

La capa inferior está formada por una placa de aluminio resistente a la abrasión, que absorbe parcialmente la energía en caso de impacto con objetos duros. La capa de espuma absorbente situada inmediatamente por encima también se encarga de mitigar los impactos, distribuyéndolos a la estructura de tipo sándwich realizada en CFRP y situada en un nivel superior. Esta tercera estructura protege la batería de alto voltaje y el depósito de combustible del sistema convertidor de energía, realizando dos tareas principales: por un lado, la absorción de la carga superficial, que se transmite desde la placa de aluminio a través de la espuma; por otro, la disipación de energía por aplastamiento cuando se supera la carga superficial.

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