Audi R18 e-tron quattro Long Tail (2013)

Przed wyścigiem na belgijskim torze Spa-Francorchamps Audi zaprezentowało R18 e-tron quattro ze zmodyfikowanym nadwoziem. Samochód nosi nazwę „Long Tail”. A czym różni się od zwykłej hybrydy R18?

Silnik

Jednostki napędowe R18 e-tron quattro i Long Taila są identyczne. Są to widlaste 6-cylindrowe silniki o zapłonie samoczynnym legitymujące się objętością skokową 3,7 l. Motor ma dość nietypowy kąt rozwidlenia cylindrów wynoszący 120 stopni.

W tegorocznych samochodach maksymalne absolutne ciśnienie doładowania wynosi 2,8 bara i zostało zmniejszone w porównaniu z poprzednim sezonem o 0,2 bara. Dodatkowo w bolidach z motorami dieslowskimi zmniejszono rozmiary zwężki. R18 mają jeden restryktor o średnicy 45,80 mm, a więc o 1,70 mm mniejszej niż rok temu.

Zmniejszenie średnicy jest niewielkie, bo wynosi 3,6%, jednak jeśli porówna się pola powierzchni obu zwężek, to ta różnica jest już większa i wynosi 7%. Wraz z obniżeniem ciśnienia doładowanie prowadzi to do spadku mocy silnika.

Oficjalnie Audi podaje moc ponad 490 KM i maksymalny moment obrotowy przekraczający 850 Nm. Jeśli przeliczyć wprost spadek mocy w stosunku do zmniejszenia ciśnienia doładowania, to widać, że konstruktorzy poczynili pewien postęp i utrata liczby koni mechanicznych nie jest wcale tak duża.

Drugą sprawą jest to, że spekuluje się, że Audi podaje moc na kołach, a nie liczbę koni mechanicznych samego motoru. Jeśli przyjąć, że układ napędowy jest ma sprawność (eta=0,92), to moc jednostki napędowej wynosi co najmniej 530 KM. Szczyt mocy dostępny jest gdzieś w okolicach 4500-4600 obr./min, bo mniej więcej przy takich obrotach przełożenia zmieniają kierowcy w nowych e-tronach.

Skrzynia biegów i napęd

Jako pierwsze i jedyne do tej pory Audi R18 e-tron ma skrzynię biegów w kompozytowej obudowie. To niezwykle komplikuje budowę urządzenia, ale dla niemieckiego zespołu koszty nie grają roli, a przekładania w kompozytowej skorupie ma tę zaletę, że jest niezwykle lekka i jednocześnie bardzo wytrzymała. 

Skrzynia biegów z kompozytową obudową

Niska waga skrzynki ma swoje przełożenie na przesunięcie środka masy bolidu ku przodowi. Pneumatycznie sterowana skrzynia ma sześć przełożeń, które zmienia się sekwencyjnie.
 
Wszystkie e-trony quattro, również Long Tail, mają napęd na obie osie. Ze względu na fakt, że silnik diesla jest dużo cięższy niż odpowiadająca mu (i zgodna z regulaminem LMP1) jednostka benzynowa, Audi zdecydowało się na umieszczenie napędu elektrycznego z przodu. Ma to tę zaletę, że układ hybrydowy przesuwa środek ciężkości wozu ku przodowi sprawiając, że maszyna zachowuje się w miarę neutralnie. Ponadto nieskupianie masy w jednym miejscu – jak to jest na przykład w Toyocie – skutkuje tym, że R18 e-tron quattro nie jest tak narowiste, ponieważ moment bezwładności względem osi pionowej ma większą wartość w Audi niż w Toyocie.

Jest też pewna wada przedniego napędu w niemieckim wozie. Takie ustawienie sprawia, że auto może korzystać z dodatkowej mocy wyłącznie, gdy porusza się z prędkością większą niż 120 km/h. Powyżej tej prędkości napęd quattro nie ma już przewagi nad napędem tylnym w autach LMP1.

Elektryka i KERS

Z przodu znajdują się dwa silniki elektryczne o mocy 75 kW (102 KM) każdy. Ich łączna moc to 204 KM. Audi nie podaje ich momentu obrotowego. Choć Toyota informuje, że dysponuje jednostką mocniejszą o około 100 KM, różnica w tym, co dają silniki w obu autach nie jest wcale duża. Tu chodzi raczej o inne podejście konstruktorów, o czym napiszę w jednym z najbliższych tekstów.

R18 e-tron quattro Long Tail gromadzi energię elektryczną w tarczy zamachowej opartej na rozwiązaniu Flybrid. Dyski w Audi obracają się nieco wolniej niż w oryginalnej maszynie, ale gromadzą wystarczającą ilość energii. Warto tutaj wspomnieć, że początkowo Audi miały problem z naładowaniem koła zamachowej wystarczającą ilością energii (0,5 MJ). Odzysk energii dokonywany jest podczas hamowania.

Nadwozie

To, co najbardziej odróżnia Lon Tail od pozostałych e-tronów, to tylna część karoserii. Tak naprawdę samochód nie jest dłuższy od normalnego e-trona. Różnica tkwi w tym, że w Long Tail konstruktorzy wydłużyli tylne błotniki tak, że kończą się one równo z płytami krańcowymi tylnego skrzydła. W rzeczywistości tylny zwis nadal wynosi maksimum dopuszczone regulaminem – 750 mm. 

Wydłużenie tyłu pozwoliło poprowadzić nieco mniej stromo pokrywę silnika, a co za tym idzie wygładzić strumień powietrza przepływający nad samochodem. To z kolei przekłada się na zmniejszenie oporów powietrza.

Wydłużenie tyłu umożliwiło także obniżenie punktów montażu tylnego skrzydła. Long Tail osiągał ten sam docisk aerodynamiczny przy mniejszym oporze, co miało korzystny wpływ na osiągane przez ten wóz prędkości maksymalne.

Nowe opony i dmuchany dyfuzor

W pierwszym wyścigu Long Tail posłużył jako auto testowe do badania nowych rozwiązań przygotowanych przez Audi, jak i do sprawdzenia opon szykowanych przez Michelina na przyszły sezon. Zawodnicy startujący tym samochodem bardzo chwalili sobie jego parametry i byli zadowoleni z jazdy, co może też świadczyć o tym, że gumy Michelina nie sprawiały żadnych niespodzianek.

O dmuchanym dyfuzorze w R18 napiszę wkrótce, a w tym tekście chciałbym tylko zauważyć fakt, że w Long Tail również zamontowany był specjalny wydech zwiększający przyczepność tylnej osi lub zmniejszający opory aerodynamiczne z tyłu.

Podsumowanie

Na torze w Spa Audi R18 e-tron quattro Long Tail wystartowało w specyfikacji zbliżonej do tej, w której pojawi się na Le Mans w trakcie testów 9 czerwca i prawdopodobnie w wyścigu. Long Tail miał inne przednie błotniki niż pozostałe dwa bolidy. Były to te błotniki, których Audi używało dwa razy na Circuit de la Sarthe. Nienajlepsze czasy okrążeń osiągane przez załogę niemieckiego wozu z numerem 3 wynikają z tego, że ten tercet to najsłabsi kierowcy jeżdżący dla Audi oraz z tego, że wóz był maszyną testową, a nie taką, która ma wygrać wyścig.

Dane techniczne

 

Silnik i napęd:

• Typ: V6, 120^o, ZS
• Ustawienie: centralnie, wzdłużnie
• Rozrząd: DOHC, 4 zawory na cylinder
• Objętość skokowa: 3700 cm³, restryktor 45,80 mm
• Doładowanie: turbosprężarka VGT, ciś. doład.: 2,8 bara
• Moc maksymalna: powyżej 490 KM
• Objętościowy wskaźnik mocy: 132,43 KM/l
• Maksymalny moment obrotowy: 850 Nm
• Skrzynia biegów: 6-biegowa, sekwencyjna Xtrac
• Typ napędu: na tylne koła

Napęd hybrydowy:

• Silniki: elektryczne
• Liczba sztuk: 2
• Moc łączna: 150 kW (204 KM)
• KERS: mechaniczny Flybrid
• Typ napędu: na przednie koła (pow. 120 km/h)

Napęd  łącznie:

• Moc maksymalna chwilowa: powyżej 694 KM
• Typ napędu: na wszystkie koła

Hamulce i koła:

• Hamulce przednie: tarczowe, wentylowane, węglowe
• Hamulce tylne: tarczowe, wentylowane, węglowe
• Koła przednie: 14,5 x 18” OZ Magnesium
• Koła tylne: 14,5 x 18” OZ Magnesium
• Opony przednie: 360/710-18 Michelin
• Opony tylne: 370/710-18 Michelin

Masy i wymiary:

• Masa własna: 915 kg
• Stosunek masy do mocy: poniżej 1,87 kg/KM (chwilowo poniżej 1,32 kg/KM)
• Długość: 4650 mm
• Szerokość: 2000 mm
• Wysokość: 1030 mm
• Rozstaw osi: ≈ 2900 mm

Osiągi:

• Prędkość maksymalna: 331 km/h (osiągnięte podczas 24 Heures du Mans 2013)