一年一度的達喀爾拉力賽是全球最艱苦的拉力賽之一,車隊、車手、賽車都在比賽中不斷挑戰極限。2022年,奧迪攜電驅動賽車RS Q e-tron首次參賽,并且真正能夠與傳統燃油動力賽車一争高下,這不僅創造了電驅動賽車的又一個曆史,更讓達喀爾拉力賽邁入了一個新的紀元。

家喻戶曉的達喀爾拉力賽,每年比賽期間都會受到全球5億人以上的熱切關注。當我們在電視機前看到賽車飛沙走壁而拍手稱快時,殊不知車隊和車手卻是在全力以赴掙紮在精神和身體極限的邊緣。真正懂達喀爾賽事的人才知道,比賽中的一較高下隻是表象,“生存”才是其真正的遊戲規則和意義所在。
每年6月左右,數百萬頭角馬從坦尚尼亞的塞倫蓋蒂保護區北上,終點是肯亞的馬賽馬拉國家公園,跋涉3000多公裡尋找食物,上演地球上最壯觀的動物大遷徙場面。當到達終點之後兩三個月,由于氣候的變化,角馬遠征大軍将再次不辭辛苦的追尋青草傳回塞倫蓋蒂。但是,在遷徙途中,整個隊伍不斷面臨獅子、豺狗、鳄魚等天敵的威脅,在這數以百萬計的遷徙隊伍中,隻有30%身強體壯的幸運者能夠回到出發地,将優秀的基因延續下去。
而達喀爾拉力賽正是以動物的遷徙為理念之源,表達了人類對大自然生存法則的敬畏。嚴酷的環境、艱難的路線、匮乏的物資,就像是角馬遷徙途中的豺狼虎豹,随時威脅着車手,考驗着賽車和團隊。在這個比賽中,隻有擁有實力、運氣,并深谙“生存法則”的人,才能受到勝利女神的眷顧。
本次達喀爾拉力賽,奧迪史無前例地采用了電驅動系統搭配高效能量轉換器的RS Q e-tron賽車,從研發到參賽,隻用了短短12個月。全新的團隊、全新的賽車,奧迪出征達喀爾拉力賽就像人類首次登月一樣充滿未知。每日行駛賽段長達數百公裡、松軟的沙地造成巨大的行駛阻力、外部高溫,以及賽規要求車重最低兩噸起…… 就算以賽車運動的标準來看,達喀爾拉力賽也堪稱苛刻。即便如此,奧迪的3輛RS Q e-tron賽車不僅全部完賽,達成了既定的目标,更取得了4個賽段冠軍并14次登上領獎台,成績斐然!奧迪的“運動基因”到底強大到什麼程度,讓它在首次“遷徙”中就能頑強生存下來呢?
創新、智能的供電系統
由于達喀爾拉力賽在沙漠中舉行,賽車沒有充電機會,現有電池技術無法實作滿足達喀爾拉力賽要求的純電動越野車。是以,奧迪選擇了創新的充電方式:奧迪RS Q e-tron配置了用于德國房車大師賽(DTM)的高效TFSI發動機。能量轉換器作為發動機的一部分,能夠在車輛行駛途中為高壓電池充電,充電功率高達220 kW。由于該内燃機主要運作範圍為4,500至6,000 rpm這一高效率區間, 其燃耗将遠低于200g/kWh。
同時,為滿足電池容量、性能、操控及安全機制要求,奧迪RS Q e-tron采用久經驗證的電池科技,其高壓電池容量為52 kWh,可滿足拉力賽各階段最大的電量需求。含冷卻媒體的高壓電池重量約為370 kg。項目工程師及電子技術員通過算法程式設計保證電池荷電狀态(SoC),即剩餘電量根據電量需求處于一定範圍内。既定距離内,能量提取與電池充電之間始終保持平衡。
高效的能量回收系統
奧迪RS Q e-tron采用電動驅動系統,前軸和後軸均配備了奧迪運動為Formula E 2021賽季研發的奧迪e-tron FE07賽車同款電動發電機模組 (MGU),系統綜合功率達到了288 kW。為實作最高能效,奧迪在沙漠中同樣堅守勒芒耐力賽和電動方程式錦标賽中實踐的原則:制動能量回收。
由液壓制動功能及電力再生制動組成的複雜的智能制動系統(IBS), 控制前後軸的電機單元(MGU)将車輪轉動的動能轉化為電能,目的是實作最大程度地回收能量。得益于此種針對性設計,奧迪RS Q e-tron所用能量比對手更少,而能量回收效率又更高。比賽對能量轉換器的油箱容積進行了限定,這也側面證明了奧迪拉力賽車的高能效。
複雜的冷卻系統
無論燃油賽車還是電動賽車,散熱系統都是賽車正常運作的重要保障。在高溫的沙漠中比賽,散熱系統的設計更是難上加難。為保證擁有複雜技術且高負荷運轉的系統完美工作,奧迪專門開發了精心設計的冷卻系統。奧迪在複雜冷卻技術方面經驗豐富,搭載混動驅動系統的奧迪R18 e-tron quattro斬獲三屆勒芒24小時耐力賽冠軍,加之奧迪在Formula E賽場上的豐富經驗,極大地推動這一冷卻系統的誕生。
然而,此次征戰的目标截然不同:出征勒芒24小時耐力賽賽車的首要任務是盡可能地提高空氣動力學效率,而征戰沙漠的原型車關注的則是實作最佳散熱。是以,奧迪RS Q e-tron賽車擁有多個冷卻回路,包括:高壓電池(HVB)低溫回路、發電機模組(MGU)低溫回路、轉向助力與千斤頂回路、空調冷卻回路、冷卻劑和增壓空氣的雙高溫回路,專為最大負荷設計,以確定賽車始終保持适宜的溫度。
高壓電池使用了一種名為Novec的絕緣冷卻劑,其低溫回路散熱器位于前車蓋下方;三個MGU模組通過低溫回路實作互聯,通過車輛前端左側散熱器散熱。對工程師而言,低溫回路是極為特殊的挑戰,由于溫差小,40度的沙漠空氣隻能使60度的冷卻劑略微冷卻。
奧迪RS Q e-tron 的能量轉換器設有帶散熱器的流體回路,TFSI發動機回路通過熱交換器與該系統實作熱連接配接。廢氣渦輪增壓需要另一個冷卻系統:壓縮後的進氣通過中冷器流入發動機。液體冷卻器和增壓空氣冷卻器并排位于後軸上方。車頂整流罩分隔兩個散熱器之間的氣流。在困難賽段,如以低速穿過沙丘時,這種氣流可能不足,出于這個原因,位于車尾的兩個散熱器後面都裝有風扇,必要時可以排出熱氣。
極緻的安全防護
越野賽車的風險在于對複雜的安全政策的考慮,從高壓系統電氣安全到事故中的最佳駕乘保護,奧迪的賽車開發團隊實作了諸多突破。
奧迪 RS Q e-tron的保護及承重的基礎架構是由金屬材料制成的管式結構。奧迪選擇了來自于航天工業的合金結構鋼,既符合賽事規定的幾何形狀,也能達到所需的靜态壓力測試标準。此外,在結構内的駕駛艙由碳纖維殼體構成,該設計源自DTM和勒芒賽車。空間中使用了複合材料制成的面闆,更好地保護駕駛者。這些部件由碳纖維複合材料 (CFRP) 和凱夫拉(Kevlar)等複合材料制成,在車身特定位置,加上抗撕裂的柴隆(Zylon)纖維材料,防止車身被鋒利和尖銳物體刺穿。同樣,這些材料可以保護駕乘人員免受高壓電系統影響。
車輛底部的保護極其複雜,電驅動高壓系統需要多重保護以實作高水準的安全保障。封裝層位于車輛中央,其中包括碳纖維複合材料(CFRP)結構,輔以部分柴隆(Zylon)纖維材料加以增強。在越野運動中,車底是承受極限壓力的總成部件,包括高達一米的颠簸、路面飛濺的石頭、陡峭的斜坡大角。車輛最底層由一塊鋁闆組成,實作抗硬物磨損。底闆上方的泡沫能夠吸收沖擊力,并将沖擊力分散到上方的夾層結構。
碳纖維夾層結構主要執行兩個任務:第一是吸收從鋁闆上通過泡沫傳遞的表面載荷;第二是當超過表面載荷時,通過壓碎泡沫來耗散能量。對壓力進行控制能夠有效保護上方高壓電池和能量轉換器油箱。若結構被過度損壞,在拉力賽露營地的夜間服務站可輕松更換總成。
RS Q e-tron是奧迪史上最精密複雜的賽車,也是奧迪賽車技術的集大成者。為了面對嚴苛的比賽環境,奧迪将DTM、Formula E、勒芒和越野拉力賽場上多年積累的技術和經驗都運用在了這輛達喀爾賽車上。憑借在汽車運動賽場多年的積澱、完善的後勤保障團隊以及豪華的車手陣容,奧迪的3輛賽車穿越24000公裡茫茫沙漠全部完賽,并且斬獲4個賽段冠軍,累計14次登上領獎台,成績優異。車手Mattias Ekstr m與其領航員Emil Bergkvist在吉達以第九名完賽,成為此次達喀爾拉力賽中表現最出色的奧迪車手。
沒有親曆過達喀爾拉力賽的人,很難體會到它的艱難程度。從賽事開辦以來,更是有衆多追夢的勇士命隕賽場,凡是參加過比賽的人,都經曆了靈魂的洗禮。前F1世界冠軍阿隆索在第一次參賽時被問到是否能夠沖擊冠軍,他表示這簡直是異想天開,可見這場“遷徙”難于上青天。同樣,作為車手強大後盾的車隊,肩負了更大的責任,任何疏忽都可能導緻不可挽回的結果。是以,我們可以想象奧迪為第一次參賽付出了多少努力,頂住了多少壓力。奧迪在賽前曾謙虛的表示,能夠完賽就是最大的勝利。而實際上,奧迪在本次比賽中取得的成績并不是一份驚喜,而是在艱苦卓絕的付出後應得的回報。
在首次亮相競技之後,奧迪作為領先的汽車品牌并沒有滿足現狀,而是制定了奪取下一個達喀爾拉力賽全面勝利的宏偉目标。回到德國後,車隊将進一步評估奧迪RS Q e-tron賽車,并将在各類賽事中反複磨練,持續優化。随着電動出行時代的到來,奧迪也迎來了越野拉力賽的新紀元。