Audi R18

Az Audi R18 az Audi hosszútávú autóversenyekre készített, LMP kategóriába homologizált típuscsaládja. Az alaptípus Audi R18 TDI a 2011-es szezonban jelent meg 3,7 literes V6-os turbódízel motorral. A 2012-es szezonra két új, fejlesztett modellt készítettek R18 e-tron quattro és R18 ultra néven. Az R18 e-tron quattro a Williams Hybrid lendkerekes fékenergia-visszanyerő rendszerével készült összkerékhajtású hibridváltozat, az R18 ultra pedig ennek a típusnak a dízelmotoros változata. Az R18 az első hibrid versenyautó, ami összetett győzelmet aratott a Le Mans-i 24 órás autóversenyen.

Audi R18 TDI Audi R18 TDI ultra Audi R18 e-tron quattro
Audi R18 e-tron quattro a 2012-es Le Mans-i 24 órás versenyen
Gyártási adatok
Kategória	FIA LMP1
Versenysorozat	FIA Intercontinental Le Mans Cup (ILMC) FIA World Endurance Championship (WEC)
Gyártó	Audi
Gyártási idő	2011-
Előző	Audi R15
A(z) R18 e-tron quattro modell műszaki adatai
Méret és tömegadatok
Az adatok megjelenítéséhez kattints a cím mellett található „[kinyit]” hivatkozásra.
Hossz	4.650 mm
Szélesség	2.000 mm
Magasság	1.030 mm
Tömeg	900 kg
Vázszerkezet	szénszálas monocoque héjváz
Első felfüggesztés	kettős keresztlengőkar nyomórúddal működtetett fedélzeti torziós rugókkal
Hátsó felfüggesztés	kettős keresztlengőkar vonórúddal működtetett fedélzeti torziós rugókkal
Első fékek	belső hűtésű szénszálas tárcsafékek
Hátsó fékek	belső hűtésű szénszálas tárcsafékek
Üzemanyag	gázolaj/ elektromos energia
Üzemanyagtartály űrtartalma	58 l
Gumik	Michelin
Teljesítmény
Motor	V6-os turbódízel motor közteshűtővel (TDI)/ egyenáramú villamos forgógép (generátor és villanymotor egyben)
Hengerűrtartalom	3.700 cm³
Elrendezés	hosszanti elrendezésű középmotor, hátsókerékhajtás/ első tengelyhez beépített villamos forgógépek
Váltó	XTrac hatfokozatú szekvenciális váltó
Max. teljesítmény	>510 LE (dízelmotor)/202 LE (villanymotorok)
Max. nyomaték	>850 Nm (dízelmotor)
Kapcsolódó modellek
Lola B10/60-Toyota, Peugeot 908, Toyota TS030 Hybrid
Versenyeredmények
Csapat(ok)	Audi Sport Team Joest Audi Sport Team North America
Pilóták	Allan McNish André Lotterer Benoit Treluyer Loic Duval Marc Gené Marcel Fässler Marco Bonanomi Mike Rockenfeller Oliver Jarvis Rinaldo Capello Romain Dumas Tom Kristensen
Első verseny	2011, Circuit de Spa-Francorchamps, 1000 km Spa
Futott versenyek	7
Győzelmek	4
Edzéselsőségek	5
Leggyorsabb körök	4

Fejlesztés

Előzmények

Az Audi már az 1990-es évek vége óta részt vesz a hosszútávú versenyeken a prototípusok kategóriájában. A korai sikereket arató benzinmotoros R8 típust a 2006-os szezonban váltotta fel az R10 TDI, amely az egyik első sikeres dízelmotoros hosszútávú versenyautó volt. Az ezt váltó, kisebb motorral szerelt R15 TDI-t a 2011-es szabályváltozások miatt kellett új típussal leváltani. Az új szabályok értelmében a motor hengerűrtartalma csökkent, ezért a korábbi V12-es és V10-es dízelmotorokat nem tudták használni, a kisebb, legfeljebb 3,7 literes hengerűrtartalomhoz a V6-os tűnt jó választásnak. A légellenállás csökkentésére a zárt karosszéria mutatkozott a legjobb útnak, ezért - megszakítva a korábbi sikeres nyitott Audi-prototípusok sorozatát - kupékarosszériát terveztek az új típusnak. Az előző ilyen az 1999-es R8C volt, ami sikertelennek bizonyult.

A tervektől a kész típusig

Az új típus tervezése 2009-ben kezdődött. A fejlesztés során nagy hangsúlyt kapott a gazdaságosság: a fő cél a minél jobb üzemanyag-felhasználás volt. A számítógépes szimuláció során is ezt vették leginkább figyelembe: a lehető legáramvonalasabb karosszériát próbálták megtervezni. A végeredmény az lett, hogy a Le Mans-ban korábban 11 év alatt 9 összetett győzelmet szerző nyitott típusok (R8, R10, R15) helyett a zárt karosszéria lenne előnyösebb. A győzelmi sorozat csak kétszer tört meg: 2003-ban a Bentley Speed 8 nyert (nagyrészt az Audi R8 technikájára építve), 2009-ben pedig a Peugeot 908 HDi FAP (ez volt a fő ellenfél a tervezés során). Mindkét típus zárt karosszériával versenyzett, ezzel bizonyítva a konstrukció létjogosultságát.

A zárt karosszéria a motorra vonatkozó szabályok megváltozása miatt is szükséges volt: míg korábban legfeljebb 5,5 literes, kétfokozatú feltöltővel szerelt dízelmotorokat lehetett használni, 2011-től legfeljebb 3,7 literes, egyfokozatú feltöltővel épített dízeleket lehetett szerelni az autóba. A FIA által előírt szívóoldali szűkítők a csúcsteljesítményt 520 lóerő környékén korlátozták, így áramvonalasabb és könnyebb karosszéria kellett a korábbi menetteljesítmények megtartásához.

A tömeg és a légellenállás csökkentése mellett a gyár próbált máshol is energiát spórolni: az R18-on az LMP-versenyautók között elsőként vezették be a tisztán LED-alapú világítást. A diódák kevesebb elektromos energiát fogyasztottak, így takarékosabbak voltak a korábbi lámpáknál.

A motor fékpadi próbái 2010-ben zajlottak, majd a kész prototípus 2010 novemberében futotta első próbaköreit. Az R18 TDI a nagyközönségnek 2010. december 10-én, Ingolstadtban mutatkozott be és 2011 májusában futotta első versenyét.

Új típusok 2012-re

A szabályváltozások során előírt kisebb hengerűrtartalmú motor a korábbinál könnyebb és kisebb méretű lehetett. A felszabaduló hely és hasznos tömeg miatt az Audi mérnökei az R18 fejlesztésénél új irányba indultak: megpróbáltak valamilyen fékenergia-visszanyerő rendszert építeni az autóba.

A tervezés 2010 februárjában indult. A mérnökök a Williams Hybrid lendkerekes energiatárolóval kiegészített elektromos segédhajtását találták a leginkább megfelelőnek, elsősorban az energiatárolóval elérhető nagy energiasűrűség miatt. Sokat segített az is, hogy a rendszerrel a Formula–1-ben a WilliamsF1 csapat versenytapasztalatot szerzett és ekkoriban mutatkozott be a hosszútávú versenyeken az ugyanilyen rendszert használó Porsche 911 GT3R Hybrid is.

A kész KERS-t először 2010-ben, egy utcai Audi R8-ba építve tesztelték, majd az átalakított R18-ba építve 2011 októberében próbálták ki először a versenypályán. A 2012-es WEC-szezon első versenyére még a korábbi R18 TDI-ket utaztatták, ám a második, spa-francorchamps-i fordulóra már az új, e-tron quattro névvel illetett típusok érkeztek.

A KERS beépítéséhez szükséges fejlesztéseket a dízelmotoros modell is megkapta, így az e-tron quattroval egyidejűleg mutatkozott be a KERS nélküli, de műszakilag vele teljesen megegyező R18 ultra modell. Így a 2012-es szezonban az Audi gyári csapatai (Audi Sport Team Joest és Audi Sport Team North America) ezzel a két típussal állnak rajthoz.

Versenyeredmények

2011

2011-es Intercontinental Le Mans Cup sorozat

Dátum	Verseny	#1 Audi Sport Team Joest	#2 Audi Sport Team Joest	#3 Audi Sport Team North America
2011. március 19.	Sebringi 12 órás autóverseny	nem indult	nem indult	nem indult
2011. május 7.	Spái 1000 km-es autóverseny	4. hely Bernhard / Dumas / Rockenfeller	5. hely Fässler / Lotterer / Treluyer	3. hely Capello / Kristensen / McNish
2011. június 11-12.	Le Mans-i 24 órás autóverseny	kiesett Bernhard / Dumas / Rockenfeller	1. hely Fässler / Lotterer / Treluyer	kiesett Capello / Kristensen / McNish
2011. július 3.	Imolai 6 órás autóverseny	3. hely Bernhard / Fassler	4. hely Kristensen / McNish	nem indult
2011. szeptember 11.	Silverstone-i 6 órás autóverseny	2. hely Fässler / Bernhard	7. hely McNish / Kristensen	nem indult
2011. október 1.	Petit Le Mans	kiesett (baleset) Bernhard / Dumas / Fässler	kiesett (műszaki hiba) Capello / Kristensen / McNish	nem indult
2011. november 13.	Zhuhai 6 órás autóverseny	3. hely Bernhard / Fässler	kiesett Kristensen / McNish	nem indult

A csapatok helyezései a 2011-es ILMC-sorozat végén

	Csapat	Autó	Pontszám
1.	Peugeot Sport Total	Peugeot 908	113
2.	Audi Sport Team Joest	Audi R18 TDI	85
3.	Rebellion Racing	Lola B10/60-Toyota	50

2012

2012-es World Endurance Cup sorozat

Dátum	Verseny	#1 Audi Sport Team Joest Fässler / Lotterer / Treluyer R18 e-tron quattro	#2 Audi Sport Team Joest Kristensen / McNish R18 e-tron quattro	#3 Audi Sport Team Joest Bernhard / Dumas / Duval R18 ultra	#4 Audi Sport Team North America Bonanomi / Jarvis / Rockenfeller R18 ultra
2012. március 17.	Sebringi 12 órás autóverseny	11. hely	1. hely	2. hely	nem indult
2012. május 5.	Spái 6 órás autóverseny	2. hely	4. hely	1. hely	3. hely
2012. június 16-17.	Le Mans-i 24 órás autóverseny	1. hely	2. hely	5. hely	3. hely
2012. augusztus 26.	Silverstone-i 6 órás autóverseny	1. hely	3. hely	nem indult	nem indult
2012. szeptember 15.	São Paulo-i 6 órás autóverseny	2. hely	3. hely	nem indult	nem indult
2012. szeptember 28-29.	Bahreini 6 órás autóverseny	1. hely	2. hely	nem indult	nem indult
2012. október 14.	Fuji 6 órás autóverseny	2. hely	3. hely	nem indult	nem indult
2012. október 28.	Sanghaji 6 órás autóverseny	3. hely	2. hely	nem indult	nem indult

A gyártók helyezései a 2012-es WEC-sorozat végén az LMP1-kategóriában

	Gyártó	Pontszám
1.	Audi	173
2.	Toyota	96

Műszaki leírás

Karosszéria, futómű, fékek

Az R18 zárt karosszériája szénszálas monocoque vázra épül. A vázszerkezet - az LMP-autóknál megszokottól eltérően - egy darabból áll. A korábbi zárt típusok váza két részre volt osztva, amelyek az autó hossztengelyében kapcsolódtak egymáshoz. Ez az új megoldás viszont merevebbé teszi a vázat, ami eközben könnyebb lehet. A váz hátsó részébe teherviselő elemként szerelték be az egy egységbe épített motort és váltót. Az új karosszéria néhány helyen hasonlóságot mutatott a korábbi R15-tel: a lapos orr-rész az eredeti R15 TDI-re emlékeztetett, az oldaldobozok pedig hasonlóan alacsonyak voltak, mint amiket az R15-ön használtak, bár az új erőforrás miatt tovább csökkent a magasságuk. A karosszériát a Dallara építette. Az autó elöl-hátul független felfüggesztéssel rendelkezik, valamennyi kereket kettős keresztlengőkar vezeti meg. A rugóstagok a karosszéria belsejében kaptak helyet (ún. fedélzeti rugóstagok), a torziós rugókat elöl nyomó-, hátsul vonórudak működtetik. A kerekek mérete elöl-hátul egyforma a hátsókerékhajtású (R18 TDI és R18 ultra), illetve az összkerékhajtású (R18 e-tron quattro) változatokon is. A felnik 18"-os átmérőjű központi csavaros OZ versenykerekek, amiken Michelin gumikat használnak, elöl 360/710-18, hátul 370/710-18 méretben. Mind a négy kereket tárcsafék lassítja szénszálas anyagú tárcsákkal, könnyűfém monoblock nyergekkel. A fogasleces kormányművet elektromechanikus szervóberendezés segíti. Az első és hátsó tengely közti fékerőelosztás a vezetőfülkéből, fokozatmentesen állítható.

Hajtáslánc

A 2011-es szabályváltoztatások értelmében az LMP1 kategóriájú prototípusok legfeljebb 3,7 literes feltöltött dízelmotorokkal indulhattak, az üzemanyagtartály űrtartalma pedig nem lehetett nagyobb 65 literesnél. Így a kisebb hengerűrtartalom mellett a fogyasztás csökkentésére is oda kellett figyelni. Az új erőforrás V6-os elrendezésű, 120°-os hengerszöggel, egyetlen turbófeltöltővel. Az egyetlen feltöltős rendszer előnye a kisebb tömeg és a kompaktabb erőforrás. Egy nagy turbó a szabályzórendszereivel együtt könnyebb, mint két kisebb, illetve egy feltöltőhöz egy kipufogórendszer is elegendő, ami szintén könnyebb, mint a V motoroknál alkalmazott kettős kipufogó. A megoldás hátránya viszont az, hogy az egyetlen, nagy méretű feltöltő forgórészének tehetetlensége nagyobb, mintha két, kisebb turbó dolgozna. Ezen a mérnökök úgy segítettek, hogy a korábban párban használt Garrett TR30R feltöltőt változó geometriájúra alakították át. Ez javítja a motor rugalmasságát. A motor V-motorokon megszokotthoz képest fordított elrendezésű: a hengersorok kipfogóoldalai befelé, a szívóoldalak kifelé néznek. Ennek az az oka, hogy így a kipufogócsöveket könnyű volt összerendezni, hogy egyetlen feltöltőt hajtsanak. A leömlők és a turbó helyigénye miatt a két hengersor által beszárt szög a szokottnál nagyobb, 120 fokos. A motor hengerenként négyszelepes, a szelepeket hengersoronként két, felülfekvő vezérműtengely mozgatja (DOHC elrendezés). A töltőlevegő egy intercooleren keresztül érkezik a motorba, a kipufogógázt pedig egyetlen részecskeszűrő szűri. A hátsó tengely előtt, hosszában elhelyezett motor a levegőt a pilótafülke fölötti légbeömlőből kapja, a kipufogógáz pedig a hátsó szárny alatti háromszögletű kipufogóvégen távozik. 2012-re újra megváltoztak a szabályok: a megengedett legnagyobb töltőnyomás 3,0 barról 2,8 barra csökkent, a korábbi 47,4 mm-es átmérőjű szívóoldali szűkítő helyett pedig csak 45,8 mm-es átmérőjűt engedélyeztek. Ezen változtatások célja a motorok teljesítményének nagyjából 7%-os csökkentése volt. A 2012-es szezonra ezért ennek megfelelően dolgozták át az R18 dízelmotorját. A motorhoz az XTrac új fejlesztésű sebességváltója kapcsolódik. A 2011-es szabályok értelmében ez már hatfokozatú lehetett a korábbi ötfokozatúval szemben. Az új váltó szekvenciálisan kapcsolható, a kapcsolást elektronikus egység végzi. Ezzel meg lehetett spórolni a váltót korábban működtető pneumatikus rendszer tömegét. A 2012-es szezonra a tömegcsökkentés jegyében a váltót újratervezték és szénszálas műanyag házat kapott. Ezt az új váltót az R18 e-tron quattro és az R18 ultra változatokon egyaránt használták. A váltó egy mechanikus önzáró differenciálműhöz csatlakozik, ami a hátsó tengelyt hajtja.

R18 e-tron quattro

Az R18 e-tron quattro hajtáslánca részben megegyezik az R18 ultra hajtásláncával: a dízelmotor, a hozzá kapcsolódó sebességváltó és a hátsó differenciálmű azonos. Az első tengely hajtása viszont új: két elektromos forgógép van féltengelyekkel kapcsolva a két első kerékhez. Ezek fékezéskor generátorként működnek, az első kerekeket lassítják, az általuk megtermelt elektromos energia pedig egy harmadik forgógépet hajt, ami ekkor villanymotorként viselkedve felpörget egy különleges lendkereket. A lendkerék teljes egészében műanyagból készült és zárt, légritkított térben pörög, akár percenkénti 45.000-es fordulatszámmal. A lendkereket házzal és a hozzá tartozó forgógéppel együtt a vezető mellett, a kabinban helyezték el. Gyorsításkor az elektromos forgógépek feladata megváltozik: a lendkerékben tárolt energia megforgatja a lendkerékhez tartozó forgógépet, ami ekkor generátorként viselkedik és elektromos áramot termel. Ez az áram forgatja az első tengelynél elhelyezett forgógépeket, amelyek ekkor villanymotorként forgatják a kerekeket. Az energiát tehát a lendkerék tárolja, amely a hagyományos, kémiai elven működő akkumulátorokhoz képest nagyobb teljesítménnyel képes energiát felvenni és leadni. A hajtás alkatrészeinek hőmérsékletét saját hűtőrendszer szabályozza. A fékezést és gyorsítást számítógép felügyeli, a rendszer teljesen automatikus. Mivel a fékenergia-visszanyerő rendszer az első tengelyre van beszerelve, ezért a szabályok értelmében csak 120 km/h fölött hajthatja a kerekeket. Ezzel a szabállyal az a cél, hogy az ilyen módon összkerékhajtású autók ne tudjanak jelentős előnyt szerezni a nagyobb mechanikai tapadásból. A lassú kanyarokból ugyanis hátsókerékhajtású társaikhoz hasonlóan kétkerékhajtással kell kigyorsítaniuk, csak nagyobb tempó esetén aktiválódik a másik tengely hajtása. A lendkerék a szabályok értelmében legfeljebb 500 kJ energiát tárolhat.

Aerodinamika

Az új szabályok révén új aerodinamikai elemek jelentek meg az autókon. Ezek közül a leglátványosabb a pilótafülke mögé, a motorburkolatra szerelt függőleges uszony, ami segít stabilizálni az autót megpördüléskor, megakadályozva annak felborulását. Az uszony az igen alacsony építésű, egyszintes hátsó szárnyhoz kapcsolódik. A szárnyat az autó alatti elemek segítik a leszorítóerő növelésében: elöl splitter, valamint elöl és hátul diffúzorok szorítják az autót az úthoz. Az első diffúzor oldalra, a hátsó hátrafelé engedi ki a levegőt. A korábbi típusok oldaldobozból kiemelkedő légbeömlői eltűntek, a helyüket a motorburkolat tetején található légbeömlő vette át.

Források

• Audi Sport: R18 e-tron quattro/R18 ultra (angol nyelven). [2013. február 19-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2012. november 1.)
• Audi Sport: R18 TDI (angol nyelven). [2012. október 16-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2012. november 1.)
• Audi Sport: R18 ultra (angol nyelven). [2012. október 16-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2012. november 1.)
• Audi Sport: R18 e-tron quattro (angol nyelven). [2012. október 23-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2012. november 1.)
• 2011 Audi R18 TDI - Images, Specifications and Information (2011 Audi R18 TDI - képek, jellemzők és információk) (angol nyelven). (Hozzáférés: 2012. november 1.)
• Audi R18 e-tron quattro - Images, Specifications and Information (Audi R18 e-tron quattro - képek, jellemzők és információk) (angol nyelven). (Hozzáférés: 2012. november 1.)
• 2012 Audi R18 ultra - Images, Specifications and Information (2012 Audi R18 ultra - képek, jellemzők és információk) (angol nyelven). (Hozzáférés: 2012. november 1.)
• lemans.org-FIA World Endurance Championship (angol nyelven). [2012. október 25-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2012. november 3.)

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben az Audi_R18 című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.