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Sicurezza e performance: la Audi RS Q e-tron per la Dakar

22.11.2021
Sicurezza e performance: la Audi RS Q e-tron per la Dakar

Audi RS Q e-tron è pronta ad affrontare il prossimo Rally Dakar: l’innovativo prototipo elettrico con range extender può contare su un concept di sicurezza avanzato, in grado di coprire ogni aspetto del veicolo, dall’abitacolo alla batteria e al sistema ad alta tensione.   

Audi RS Q e-tron debutterà al prossimo Rally Dakar che andrà in scena tra il 2 e il 14 gennaio 2022, portando per la prima volta nei rally raid un concept tecnico avanguardistico. L’innovativo prototipo elettrico con range extender è dotato di tre powertrain derivati dalla monoposto Audi e-tron FE07 di Formula E: due MGU (Motor Generator Unit), una in corrispondenza di ciascun assale, si occupano della trazione, mentre una terza unità agisce da generatore per contribuire alla ricarica della batteria ad alto voltaggio, specie in frenata.

Non essendo possibile attingere energia nel deserto, Audi ha optato per una soluzione on board: l’accumulatore viene rifornito durante la marcia grazie all’azione di un range extender – funzione affidata al quattro cilindri TFSI (turbo a iniezione diretta della benzina) derivato dal campionato DTM.

Un progetto complesso

Sin dall'inizio della progettazione del prototipo, la sicurezza è stata al centro dell’attenzione, per garantire i massimi standard in qualsiasi condizione, anche le più estreme tipiche delle corse in fuoristrada e in particolare del rally raid più difficile al mondo. Le sfide sono state molte: dalla sicurezza di tutto il sistema elettrico alla protezione ottimale del pilota e del copilota.

Il telaio di Audi RS Q e-tron

La struttura portante e la cellula abitacolo di Audi RS Q e-tron sono costituite da un telaio a traliccio in tubi, che per regolamento deve essere in metallo. Gli ingegneri Audi hanno scelto l’acciaio altoresistenziale formato a caldo di derivazione aerospaziale, “legato” con elementi al cromo, molibdeno e vanadio (CrMoV). In questo modo il telaio è conforme alle geometrie stabilite per regolamento e soddisfa le prove statiche di compressione e impatto per la categoria T1.

L'equipaggio è protetto da pannelli in CFRP - carbonio misto a poliuretano termoplastico - che sono inseriti negli interstizi del telaio e in diversi punti sono rinforzati con lo Zylon, cioè  un polimero termoindurente che impedisce la penetrazione di oggetti appuntiti e taglienti, schermando contemporaneamente il pilota e il navigatore dal sistema ad alta tensione.

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La sicurezza nel motorsport

"Nel progetto del telaio sono confluite tecnologie e soluzioni che derivano dalla nostra esperienza pluridecennale in diverse discipline" spiega Axel Löffler, Chief Designer Audi RS Q e-tron. Audi, infatti, è uno dei pochissimi costruttori ad essersi cimentato in programmi sportivi così diversi e di vertice, utilizzando sempre soluzioni all’avanguardia: si va dal telaio tubolare del DTM (2004-2011), al frame in lamiera di acciaio per il rallycross (2017-2018), dalle monoscocche in CFRP dei prototipi del mondiale Endurance vittoriosi nella 24 Ore di Le Mans (1999-2016), alle vetture più recenti del DTM (2012-2020), fino alle monoposto di Formula E (2017-2021).

L'esperienza di Audi nel motorsport si allarga a tutta la progettazione della RS Q e-tron: per le diverse parti della carrozzeria sono stati utilizzati il CFRP e il Kevlar oppure un mix dei due materiali, in alcune zone con struttura alveolare.

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Vetro e policarbonato: attenzione ad ogni dettaglio

Il parabrezza in vetro laminato, sottoposto a uno speciale trattamento antigraffio, deriva da quello dell'Audi A4; i finestrini laterali, invece, sono realizzati in policarbonato, più leggero. La visuale dall'interno è molto ampia e gli accoppiamenti tra superfici vetrate e carrozzeria vengono sigillati con materiale espanso per limitare al minimo l'ingresso della polvere.

Anche i sedili, infine, hanno gusci realizzati in CFRP, con un design simile a quello delle auto del DTM e dell'Endurance, con la sola differenza della sezione a deformazione controllata all'altezza delle spalle richiesta dal regolamento. I gusci sono identici per tutti gli equipaggi, mentre i cuscini pneumatici e gli inserti in schiuma sono realizzati su misura per avere il massimo comfort.

Sicurezza per la batteria

Il sistema ad alta tensione necessita di una protezione di alto livello. La batteria ad alto voltaggio si trova nella parte centrale della vettura ed è incapsulata in un involucro realizzato in CFRP e Zylon. Il sottoscocca, invece, è la zona dell'auto più “critica”, perché nei rally raid è sottoposta a sollecitazioni estreme: salti, massi, pietre e ostacoli vari che rimbalzano sotto la RS Q e-tron. Così, lo strato più esterno è costituito da una piastra in alluminio, che resiste all'abrasione e assorbe una parte dell'energia degli impatti, accompagnata da uno strato di schiuma espansa che assorbe energia e la distribuisce nella struttura a sandwich sovrastante.

Quest'ultima (sempre realizzata in CFRP) protegge la batteria e il serbatoio della benzina del convertitore di energia svolgendo due compiti: assorbe il carico superficiale che viene trasmesso dalla lastra di alluminio attraverso la schiuma e si deforma in modo controllato, proteggendo la batteria, quando questo carico è eccessivo. Tutto questo componente di protezione, che è spesso 54 mm, si può sostituire rapidamente durante i service di fine tappa. "Progetti come questo ci permettono di portare nei rally le conoscenze acquisite in circuito; le sollecitazioni a cui sono sottoposti telaio e sottoscocca sono simili. Le sospensioni sono diverse, certo, ma le forze g che misuriamo sono simili a quelle dei prototipi di Le Mans" aggiunge Axel Löffler.

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Emil Bergkvist e Mattias Ekström a bordo di Audi RS Q e-tron

Un sistema di sicurezza completo

Dai prototipi dell'Endurance e dalle monoposto della Formula E deriva anche il monitor ISO che rileva eventuali sbalzi di tensione. Se si verifica un incidente e viene rilevato un carico cinetico oltre la soglia, tutto il sistema si spegne automaticamente e allo stesso tempo un segnale sonoro e alcune spie sulla carrozzeria avvertono i soccorritori del pericolo. Il sistema è anche schermato dall'acqua, per cui la RS Q e-tron può affrontare tranquillamente i guadi. In caso di incendio, invece, il sistema d’estinzione utilizza un agente elettricamente inerte. Tutto il team, inclusi piloti e navigatori, e le squadre di soccorso sono stati addestrati per la gestione dell'alta tensione.

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Sistemi speciali

L'organizzazione della Dakar fornisce a tutti i partecipanti un sistema SOS automatico che prevede il tracciamento satellitare dei veicoli, una telecamera in abitacolo, così da verificare in tempo reale cosa avviene a bordo, e una “scatola nera” per ricostruire e analizzare l’accaduto. Poi c'è il dispositivo Sentinel (obbligatorio per tutti i mezzi) che avverte se sta arrivando un veicolo più veloce, per migliorare la sicurezza dei sorpassi, soprattutto quando c'è tanta polvere. La velocità massima nella categoria T1 è limitata a 170 km/h. Con  questo approccio olistico, Audi conferma il proprio ruolo di pioniere della sicurezza anche in ambito Motorsport.

Fonte: AUDI AG 

VGI | U.O. Responsabile: VP | Data di creazione: data dell’articolo | Classe 9.1

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