Audi RS Q e-tron
四環登月記

Posted 30/07/21

一場拉力賽,備戰難度竟堪比探月?Audi是自找麻煩嗎?

WORDS: Brian Siu

 

情景題:如果有場考試,要離鄉別井考足十四天,試題變幻莫測,截至報名一刻都未有準確考試範圍及規則,更不要說past paper了,你會參加嗎?

以上考驗所指的並非甚麼不知名小兒科,而是世上最艱鉅的競速比賽之一:達喀爾拉力賽(Dakar Rally),而準考生正是Audi。2022年一月二日舉行的達喀爾拉力賽,取地沙地阿拉伯,為期十四天,箇中地勢及路線比普通拉力賽更艱困複雜,大部份賽段都要求參賽者自行謀路,需要每天穿過數以百公里計的沙丘、泥漿和岩石等。

面對以上惡劣條件,常人十有八九都會婉拒謝絕,但Audi未怯。拉力賽與Audi向來素有淵源,80年代的WRC和Pikes Peak,見證了民用私家車四驅始祖Quattro的誕生。今時今日,四驅已成主流,要再膺拉力賽的技術之王,還有甚麼突破空間?

一如三屆勒芒冠軍車Audi R18 e-tron quattro,Audi Sport的答案是電氣化,目標為做首所以電氣化動力系統贏得達喀爾拉力賽的車廠。廠方的原型賽車名為RS Q e-tron,熟悉Audi的車迷一定知道三個名詞各自意思,翻譯成中文大概就是「超快+高身+電動」吧。

新車會歸類於全新的「T1E – Alternative Drivetrains(另類動力系統)」組別,與傳統內燃組別「T1」不同。動力系統分為三部份:三個motor-generator unit(MGU)馬達發電機單元、800V高壓鋰離子電池及2.0 TFSI汽油引擎。

先介紹MGU,有讀過高中物理學的話,大概會知道馬達和發電機的結構大同小異,只是運行原理逆轉了。因此,Audi把馬達稱作MGU,是強調了同一個單元會兼顧產生動力及發電雙重職責,不單止負責驅動車輛,亦可於減速時回收動能及接駁引擎發電。

車上的MGU型號為「MGU05」,源自Audi e-tron FE07 Formula E賽車,共有三個。前軸和後軸各有一組MGU及單速波箱,用作驅動車輛及回收動能。前後軸兩個MGU不相連,而前後軸動力分配的工作就交由電腦軟件負責,車手亦可在比賽期間自行調校,這設計的好處為動力收放會更加精準,另外亦能節省機械傳動系統的贅重。

至於第三個MGU,它不會連接車軸,而是與引擎接合,把引擎的動力轉換成電能,效率可達97%以上。發電功率可達220kW(約299匹),會充進容量52kWh、重370kg、置於車廂底部的800V高壓電池,正好解決了沙漠沒有充電站的續航難題。當然,在比賽結束後,於維修站亦可plug-in充電,以備翌日賽事。

因此,RS Q e-tron的動力格局其實是串聯式混能,引擎只為發電,驅動力全由MGU及電池負責,概念上與日產的e-POWER相近,但要抵禦拉力賽的煎熬,複雜程度不可同日而語。

車上發電用的2.0 TFSI直四引擎是源自2019至2020年Audi RS 5 DTM賽車,輸出從原有450kW(612匹)降低至約200kW(約272匹),運作轉速為4,500至6,000轉,比起DTM賽例要求上限9,500轉低了一截,但引擎在這段轉速時的能量轉換效率最高(低於200g/kWh),配合容量達295公升的油缸,可見廠方對上探效率及續航力極限的心思。

實際性能如何?理論上,整套系統總輸出可達500kW(約680匹),但確實比賽輸出仍有待賽例公布,暫預計為300kW(408匹)。速度方面,鬆散路面上0-100km/h 4.5秒內,極速受賽例限制暫定於170km/h。

廠方表示,電動系統的優勢在於高效率,能量損耗極低,亦免除了氣壓、溫度及濕度等外在因素,慢速行駛時不用擔心過熱。可是,廠方指大量電動系統之間的溝通協調及可靠性為這次出征達喀爾最大的難題,環境及條件亦遠比場地賽複雜難測,比賽途中不會有大堆技師在旁支援。

底盤方面,骨架以鋼管製成,結構性組件用碳及cylon纖維混合物料,成品目標車量為2,000kg。懸掛為前後雙搖臂,亦有可調式氣壓吸震筒。有趣的是,為兼顧動力回收,煞車用了液壓及電子brake-by-wire雙重系統,車手亦可自由調整前後煞車力度分布。

至於車身設計,有大量元素都是取自Audi現有車款,鬼面罩形狀似曾相識,斜尾輪廓來自e-tron Sportback,尾燈有A6 e-tron concept的影子,方正輪拱與80年代quattro跑車有幾分相似,車頂的鯊魚鰭及進氣口則是來自Audi各款勒芒賽車。冷知識:由於比賽電視直播多數都是用直昇機拍攝,視角為從上方俯瞰,因此廠方特意在車頂擺放了XXL碼的四環廠徽,車漆亦用了反差更大的黑色,務求提升易辨性。聰不聰明?

談及首次出征達喀爾的信心,Audi Sport指計畫啟動至今僅約12個月,準備時間相當緊逼。雪上加霜的是,在研發初時賽會當局針對另類動力系統的賽例尚未有定案,亦有疫情阻礙。因此,廠方把情況比喻為當年美國首次探月,言下之意為工程師都在未知領域下應戰,為求成功而無所不用其極,更說「如我們跑得完,便已算是成功」,相當謙虛呢。

向好看,廠方深信達喀爾之戰不論或晴或雨,都能帶來寶貴的實戰經驗,是未來電動科技的測試床,也許量產型號在不久將來可以得益。但求屆時參賽,車廂隔音會多花功夫,畢竟要與鳴於數千轉的DTM引擎共處一室十數天,有點擔心車手的聽力健康呢……

Audi RS Q e-tron規格
馬力:<300kW(402匹)
傳動:全輪電子驅動 單速自動
0-100km/h:<4.5秒
極速:170km/h (因應賽例限制)
體積:4,500 x 2,300 x 1,950mm
重量:2,040kg
油缸容量:295升
電池容量:52kWh