更輕、更符合空氣動(dòng)力學(xué)，甚至更高效—奧迪RS Q E-TRON E2

文/赫炎 設(shè)計(jì)/邱洪濤

2022年3月，奧迪RS Q e-tron在阿布扎比贏得了第一場沙漠拉力賽，現(xiàn)在下一場比賽已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。該創(chuàng)新原型在2022年摩洛哥拉力賽和2023年達(dá)喀爾拉力賽中得到了顯著改進(jìn)。全新車身具有顯著增強(qiáng)的空氣動(dòng)力學(xué)特性，有助于降低原型的質(zhì)量和重心。新操控策略進(jìn)一步提高了電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的效率。在車內(nèi)和更換車輪時(shí)，駕駛員和副駕駛員可以從更輕松地操作中獲益。經(jīng)過這些演變，RS Q e-tron現(xiàn)在有了E2車型，讓人聯(lián)想到20世紀(jì)80年代B組拉力賽最后發(fā)展階段傳奇的奧迪運(yùn)動(dòng)四重奏。

發(fā)展計(jì)劃的第二階段

“我們在達(dá)喀爾成功推出了奧迪RS Q e-tron，甚至在賽車運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域取得了第一階段的勝利。”奧迪運(yùn)動(dòng)股份有限公司負(fù)責(zé)奧迪賽車運(yùn)動(dòng)的總經(jīng)理羅爾夫·米歇爾表示。“整個(gè)團(tuán)隊(duì)都在出色地合作，朝著同一方向努力。像往常一樣，在這樣的早期階段，駕駛員、副駕駛員和技術(shù)人員很快就下一個(gè)開發(fā)目標(biāo)達(dá)成了一致。我們已經(jīng)在一個(gè)新的進(jìn)化方案中總結(jié)了結(jié)果-RS Q e-tron E2?！边@標(biāo)志著開發(fā)項(xiàng)目第二階段開始。10月，奧迪運(yùn)動(dòng)隊(duì)將在摩洛哥為2023年達(dá)喀爾拉力賽準(zhǔn)備新的原型車。

感觀的柔和、沙漠上的輕盈：新車身

“奧迪RS Q e-tron E2沒有采用前代車型的單一車身部件，”RS Q e-tran首席設(shè)計(jì)師阿克塞爾·洛夫勒表示。為了符合規(guī)定的內(nèi)部尺寸，駕駛艙（以前狹小地朝向車頂凹進(jìn)）現(xiàn)在變得更寬了。前后發(fā)動(dòng)機(jī)罩也進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)?！拔覀儸F(xiàn)在正在消除B柱左右兩側(cè)的后罩底流。結(jié)合改進(jìn)的鋪層，即優(yōu)化的復(fù)合材料織物層，這種解決方案減輕了質(zhì)量，”洛夫勒說。未來，T1U原型畢竟重達(dá)2100kg，而不是2000kg。鑒于第一代RS Q e-tron超重，伴隨著降低車輛重心，仍有必要節(jié)省幾十千克。

發(fā)動(dòng)機(jī)罩下方車身部位的空氣動(dòng)力學(xué)概念是全新的。這部分幾乎讓人聯(lián)想到船身的形狀：最寬的點(diǎn)位在駕駛艙的高度，而船身明顯向后傾斜。奧迪現(xiàn)在取消了前輪后擋泥板部分，并形成了到車門的過渡。在內(nèi)部，這種結(jié)構(gòu)被稱為“大象腳”。因此，設(shè)計(jì)師們節(jié)省了很多質(zhì)量，并優(yōu)化了氣流。“在沙漠拉力賽中，空氣動(dòng)力學(xué)方面也不應(yīng)該被低估，”洛夫勒說。不可否認(rèn)，新駕駛艙的尺寸意味著車身具有更大的橫截面，因而不太理想?？偪諝鈩?dòng)力阻力降低約15%，即CD值和前部面積（A）的乘積，這不會(huì)改變最高車速。法規(guī)的限制速度為170km/h，然而改進(jìn)的空氣流量提供了一個(gè)主要優(yōu)勢?！八M(jìn)一步降低了電動(dòng)汽車的能源需求，”洛夫勒說?！拔覀儾捎糜?jì)算流體力學(xué)的軟件工具（CFD）完成了全部空氣動(dòng)力學(xué)的計(jì)算?！庇?jì)算機(jī)模擬取代了風(fēng)洞試驗(yàn)中非常耗時(shí)的工作，并保持了高精確性的結(jié)果。

更環(huán)保：優(yōu)化能源管理

奧迪RS Q e-tron E2的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括一個(gè)由內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)組成的高效能量轉(zhuǎn)換器、一個(gè)高壓電池，以及安裝在前后軸上的兩個(gè)電機(jī)。能量管理在這里起著至關(guān)重要的作用，復(fù)雜電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)在首次拉力賽中證明了其價(jià)值，只有在極端條件下才會(huì)面臨挑戰(zhàn)。例如在達(dá)喀爾拉力賽上，奧迪注意到車輛在顛簸或不平路面上行駛時(shí)，由于與地面接觸較少，會(huì)出現(xiàn)短時(shí)間的功率過剩。當(dāng)車輛的過剩能量達(dá)到2kJ時(shí)，國際汽車聯(lián)合會(huì)（FIA）的官員會(huì)進(jìn)行干預(yù)，并予以處罰?！巴ㄟ^比較，在允許的范圍內(nèi)，每秒流入電機(jī)的能量超過100倍，”嵌入式軟件、應(yīng)用程序和測試平臺(tái)研發(fā)工程師弗洛里安·塞姆林格說?！拔覀兛梢宰屪约焊菀祝⒃O(shè)置的更低幾千瓦，但這也就意味著性能會(huì)受到影響。相反，我們對功率控制器進(jìn)行了大量微調(diào)?！眱蓚€(gè)獨(dú)立的限值-每個(gè)電機(jī)一個(gè)-現(xiàn)在由軟件在幾毫秒內(nèi)進(jìn)行重新計(jì)算。因此，保證在允許范圍內(nèi)運(yùn)行。

所謂的輔助用電設(shè)備也受益于優(yōu)化控制。伺服電機(jī)、空調(diào)冷卻泵和風(fēng)扇等的能源消耗可以得到有效的平衡，對提高能源效率有重要影響。在2022年首個(gè)賽季，奧迪和Q Motorsport車隊(duì)收獲了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，能夠更優(yōu)化系統(tǒng)評(píng)估。以空調(diào)系統(tǒng)為例：由于工作強(qiáng)度大，以大功率持續(xù)運(yùn)行可能導(dǎo)致冷卻液結(jié)冰。未來，該系統(tǒng)將以間歇模式運(yùn)行，可以節(jié)約能源，而且即使長時(shí)間運(yùn)行，車內(nèi)溫度只會(huì)略有波動(dòng)。風(fēng)扇和伺服電機(jī)的運(yùn)行策略也進(jìn)行了優(yōu)化，例如可以針對不同的賽段進(jìn)行調(diào)整，使聯(lián)絡(luò)賽段的負(fù)荷低于特殊賽段。

簡化操作：駕駛艙的操作和輪胎更換更便利

奧迪的車手馬蒂亞斯·?？怂固貍?埃米爾·貝里奎斯特、斯特凡·彼得漢塞爾/愛德華·布朗格和卡洛斯·賽恩斯/盧卡斯·克魯茲將迎來他們新的工作場地。顯示屏仍在車手的視野范圍內(nèi)，按照以往的風(fēng)格位于中控臺(tái)，中央開關(guān)面板以及24個(gè)區(qū)域也得以保留。但工程師們對顯示和控制系統(tǒng)進(jìn)行了重組?！八泄δ芗械牟季秩菀自斐苫靵y，”弗洛里安·塞姆林格說?！斑@就是為什么駕駛員和副駕駛員第一次可以使用旋轉(zhuǎn)開關(guān)在四個(gè)主題系統(tǒng)間進(jìn)行切換?！薄百惗巍敝黝}包含比賽中駕駛時(shí)所有的重要功能，例如限速區(qū)域的限速器或氣動(dòng)千斤頂?！暗缆贰敝黝}包含例如轉(zhuǎn)向信號(hào)燈和后視攝像頭等賽段聯(lián)絡(luò)常用的功能?！板e(cuò)誤”選項(xiàng)用于檢測、分類和編錄錯(cuò)誤。“設(shè)置”部分包括測試期間或車輛達(dá)到露營地后工程團(tuán)隊(duì)所有需要的內(nèi)容，例如各系統(tǒng)的詳細(xì)溫度。

創(chuàng)新后的工作更加輕松。簡單、平坦且易于拆卸的車身部件取代了以前側(cè)面?zhèn)涮サ谋恐厣w板。來自合作伙伴Rotiform的新型十輻輪輞也更易于操作。駕駛員和副駕駛員可以更輕松地拿到它們，更容易和安全地完成更換。

“我們在很短時(shí)間內(nèi)吸取了所有重要經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。我們構(gòu)思的結(jié)果成為了E2的演變，”奧迪賽車運(yùn)營主管烏韋·布魯林說?！拔覀冮_發(fā)團(tuán)隊(duì)的堅(jiān)定和高效努力，為第二次出征達(dá)喀爾拉力賽做好了充分準(zhǔn)備?！?/p>

在測試工程主管阿爾瑙·尼烏博·博世領(lǐng)導(dǎo)的初步測試后，奧迪運(yùn)動(dòng)公司于9月1日在多瑙河畔的紐堡推出RS Q e-tron E2。這項(xiàng)新技術(shù)將在10月1-6日馬洛克拉力賽上證明自己。然后，奧迪全部三名車手將參加北非西南部阿加迪爾的沙漠拉力賽。