Audi R18 e-tron quattro: długodystansowy mocarz
24-godzinny wyścig w Le Mans to jedna z najbardziej prestiżowych rozgrywek na świecie. Przedstawiamy detale ubiegłorocznego zwycięzcy - Audi R18 e-tron quattro.
Wyścig ten jest wyjątkową okazją do zaprezentowania nowinek technicznych. Począwszy od swojego pierwszego startu w 1999 r. Audi ma na swoim koncie 11 zwycięstw. Triumf modelu R8 w 2001 r. był zasługą zastosowania silnika benzynowego TFSI z bezpośrednim wtryskiem paliwa, w 2006 r. R10 TDI było pierwszym autem z silnikiem diesla które zwyciężyło w Le Mans zaś opisywana konstrukcja, R18 e-tron quattro pierwszą zwycięską hybrydą wyścigową. W ramach uznania jury ACO zaliczyło pojazd do listy 10, które odegrały największą rolę w historii słynnej rywalizacji.
W pierwszym etapie prac rozwojowych nad R18 e-tron quattro inżynierowie przyjrzeli się najróżniejszym rozwiązaniom, w tym też hybrydzie równoległej, w której oba rodzaje napędu działają na oś tylną. Uwzględniając trakcję, dynamikę jazdy i rozłożenie ciężaru zdecydowano się odseparować od siebie oba rodzaje napędu - w bolidzie silnik spalinowy napędza oś tylną natomiast silnik elektryczny - przednią. Jednostka spalinowa ma 3,7 l pojemności i musiała ulec w tym roku modyfikacjom ze względu na nowe regulacje w zakresie ograniczenia przepływu powietrza. Podczas tegorocznej edycji będzie on o 0,7 mm cieńszy od ograniczników z roku 2012. Element ten zmniejsza moc do 490 KM, udało się jednak zachować moment obrotowy na poziomie 850 Nm. Stronę wydechową umieszczono w wewnętrznym kącie pomiędzy rzędami cylindrów. Dużych rozmiarów turbosprężarka (ze sprężaniem ograniczonym do 2,8 bara) dzięki zmiennej geometrii wspiera spontanicznie wytwarzanie momentu obrotowego. Zbiornik paliwa ma pojemność 58 l.
(fot. zdjęcie producenta) Sekwencyjna, 6-stopniowa przekładnia za pośrednictwem mechanizmu różnicowego kieruje siły napędowe na tylne koła. Jej obudowę wykonano z ultralekkiego tworzywa wzmocnionego włóknem węglowym ze wstawkami z tytanu. Na jednym okrążeniu toru w Le Mans (13,629 km), gdzie przez ok. 70 proc. odcinków jedzie się na pełnym gazie, zużywa się 200 megadżuli energii pozyskiwanej z paliwa. Organizatorzy udostępnili bolidom 7 specjalnych stref, w których podczas przyhamowywania przed zakrętem mogą odzyskać do 0,5 megadżula. W R18 e-tron quattro cześć tej energii jest przekazywana jest do umiejscowionego przy przedniej osi zespołu silnika MGU. Dwie stale aktywne jednostki synchroniczne wchodzące w jego skład przetwarzają energię w prąd stały, który zasila akumulator energii kinetycznej.
Prąd napędza koło zamachowe, obracające się z prędkością do 45 000 obr./min. Rotuje ono prawie bez tarcia, w próżni wytwarzanej przez dwie pompy. Najszybsze odcinki trasy w Le Mans znajdują się przed dwiema szykanami zakrętu Mulsanne i zakrętu Indianapolis oraz przed pierwszym zakrętem Porsche. Bolid przyhamowuje w ciągu 3-4 s. z prędkości 300 km/h poddając kierowcę przeciążeniom od 3 do 4 G. Przy tak dużych prędkościach rekuperacja nie ma wpływu na siłę hamowania - moc hydraulicznych hamulców z ich tarczami wykonanymi z tworzywa wzmocnionego włóknem węglowym jest o wiele wyższa niż energia przekazywana silnikowi MGU.
(fot. zdjęcie producenta) Gdy prędkość bolidu przekracza 120 km/h, energia zgromadzona w akumulatorze zostaje ponownie użyta. Elektryczne silniki MGU napędzają koła przednie, przenosząc na nie moc 160 kW za pomocną jednostopniowych przekładni planetarnych. Centralny sterownik zarządza liczbą obrotów i momentem obrotowym, dopasowując je do warunków panujących na tylnej osi. Przy pomocy przełącznika kierowca wybiera jeden spośród kilku stopni rekuperacji i doładowania. Musi przy tym uwzględnić wiele czynników - taktykę jazdy, stan hamulców i opon oraz przyczepność nawierzchni. Pomaga mu ekipa techniczna, która monitoruje wszystkie parametry i przekazuje niezbędne informacje. Komponenty hybrydowe w pojeździe ważą jedynie 70 kg i dysponują własnym chłodzeniem cieczą z obiegiem niskich temperatur. Olejowo-wodny wymiennik ciepła chłodzi akumulator energii kinetycznej, natomiast elementy układu wysokiego napięcia starannie odizolowano od konwencjonalnych elementów samochodu.
W zeszłym roku bolid osiągał średnią prędkość na poziomie niespełna 215 km/h (2011 - 201 km/h). Mimo to udało się zredukować o ok. 10 proc. zużycie paliwa (2012 - 33,3 l/100 km). Prędkość maksymalna wynosi ok. 330 km/h. W bieżącym sezonie modyfikacjom uległy też takie elementy jak aerodynamika, ciężar konstrukcji oraz bezpieczeństwo. Regulowane reflektory diodowe lepiej doświetlają zakręty, pomocne jest też cyfrowe lusterko wsteczne. Ciekawie zapowiada się przyszłoroczny wyścig - nowe regulacje zbliżą sport motorowy i produkcję seryjną. Kolejnej redukcji ulegnie maksymalne zużycie paliwa (o ok. 30 proc.).
Źródło: Audi
ll/moto.wp.pl