El sofisticado sistema de refrigeración del Audi RS Q e-tron para el Rally Dakar

““Audi no ha estado nunca en el Rally Dakar. Lo primero que nos preguntamos fue: ¿Cómo sacamos el calor del auto?”, Dice Sebastian Fröber, el ingeniero responsable de los sistemas de refrigeración, resumiendo la pregunta central sobre la refrigeración. “Comenzamos con simulaciones CFD para la aerodinámica del vehículo en general. Luego diseñamos los sistemas de enfriamiento individuales". La experiencia de Audi con requisitos de refrigeración complejos, como en el tres veces ganador de Le Mans R18 e-tron quattro con propulsión híbrida o en la Fórmula E, ayudó en este proceso. Sin embargo, los objetivos son claramente diferentes: mientras que la máxima eficiencia aerodinámica era la prioridad en el automóvil deportivo de Le Mans, el prototipo del desierto se trata de la mejor disipación de calor posible. Varios circuitos de refrigeración garantizan la temperatura adecuada.

El corazón de la tracción eléctrica es el sistema de baterías de alto voltaje. Para mantenerlo a la temperatura adecuada, Audi utiliza un refrigerante llamado Novec, que no conduce corrientes eléctricas. Este circuito de baja temperatura tiene un radiador debajo del capó en la parte delantera.

El motor de combustión está acoplado mecánicamente a una MGU que genera la electricidad para la batería de alto voltaje. Transfiere su energía a otras dos unidades MGU: una impulsa las ruedas traseras y la otra las delanteras. Cuando se invierte el flujo de energía, es decir, durante el frenado, ambas unidades recuperan energía y la devuelven a la batería. Estos tres módulos MGU están conectados entre sí a través de su propio circuito de baja temperatura. Disipa su calor a través del radiador izquierdo en la parte delantera del vehículo. Los circuitos de baja temperatura representan un desafío muy especial para los ingenieros. Si bien se produce un buen efecto de enfriamiento en el circuito de alta temperatura mucho más caliente y el agua de enfriamiento no comienza a hervir, incluso cuando el sol brilla, el trabajo para los sistemas de baja temperatura es mucho más difícil. “Esto se debe a que el aire del desierto a 40 grados solo enfría ligeramente el refrigerante a 60 grados debido a la pequeña diferencia de temperatura”, dice Fröber.

También hay un circuito de enfriamiento de aceite en el conducto de aire delantero izquierdo, frente al radiador de baja temperatura. Este hace circular el aceite hidráulico para la dirección asistida, que está sometida a grandes cargas durante la conducción todoterreno. El sistema también alimenta los dos gatos en el lado derecho e izquierdo del vehículo a través de válvulas en caso de que un pinchazo obligue a la tripulación a cambiar la rueda.

En el conducto de aire delantero derecho también se encuentra el condensador del sistema de aire acondicionado. Otro ventilador en el automóvil hace circular el aire en la cabina.

El sistema de propulsión del Audi RS Q e-tron también incluye un convertidor de energía. El motor TFSI de alta eficiencia, que se coloca transversalmente detrás del asiento del copiloto, tiene un circuito de fluido con radiador. Un circuito de aceite del motor está conectado térmicamente a este sistema a través de un intercambiador de calor. La turboalimentación de gases de escape requiere un segundo sistema de refrigeración: el aire de admisión comprimido fluye hacia el motor a través de un intercooler situado sobre el eje trasero. La toma de aire situada en el techo divide el flujo de aire entre los dos radiadores. “En pasajes difíciles, por ejemplo al cruzar dunas a baja velocidad, este flujo de aire puede no ser suficiente”, dice Sebastian Fröber. "Por esta razón, hay un ventilador detrás de cada uno de los dos radiadores, que puede extraer el aire caliente si es necesario". El aire sale por la parte trasera del Audi RS Q e-tron.

El sistema de refrigeración del Audi RS Q e-tron está diseñado para grandes desafíos. “La última vez que aseguramos las térmicas en Marruecos fue en noviembre”, dice Sebastian Fröber. “Carlos Sainz atravesó la arena suave de un lecho de río seco con tomas de aire de enfriamiento deliberadamente tapadas en una prueba prolongada. Todos los sistemas funcionaron a la perfección".

A pesar de todas las pérdidas de potencia evidentes en los requisitos de refrigeración de las unidades de potencia, Audi ha construido un prototipo de rally con un alto grado de eficiencia. En el mundo del automovilismo, este vehículo marca un hito en las carreras de larga distancia con su sistema de propulsión eléctrico y a su convertidor de energía. El motor TFSI, que tiene una potencia de alrededor de 200 kilovatios, es extremadamente eficiente cuando opera entre 4.500 y 6.000 rpm. Su consumo específico está muy por debajo de los 200 gramos por kilovatio hora. Como resultado, Mattias Ekström / Emil Bergkvist, Stéphane Peterhansel / Edouard Boulanger y Carlos Sainz / Lucas Cruz en el Audi RS Q e-tron no solo atravesaran el desierto en el Rally Dakar a una buena temperatura, sino también de manera particularmente eficiente.