Cyfrowy rozwój i wirtualne testy pozwalajÄ… nie tylko oszczÄ™dzać czas oraz koszty, ale też chronić zasoby – przyczyniajÄ… siÄ™ wiÄ™c do zrównoważonego rozwoju. Zamiast prawdziwych samochodów inżynierowie używajÄ… cyfrowych prototypów, czyli modeli obliczeniowych, które z dużą dokÅ‚adnoÅ›ciÄ… odtwarzajÄ… wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci, ukÅ‚ady i jednostki napÄ™dowe rzeczywistego pojazdu. Na potrzeby symulacji prowadzonych w różnych dziedzinach rozwoju, takich jak aerodynamika, zarzÄ…dzanie energiÄ…, obsÅ‚uga oraz akustyka, stworzono 20 takich prototypów. „Regularnie zestawiamy ze sobÄ… dane z różnych dziaÅ‚ów i wykorzystujemy je do tworzenia kompletnego wirtualnego pojazdu; jest on tak szczegóÅ‚owy, jak to tylko możliwe” – wyjaÅ›niÅ‚ dr Andreas Huber, menedżer Porsche ds. cyfrowych prototypów. Pozwala to na szybkÄ… identyfikacjÄ™ i rozwiÄ…zywanie niezdiagnozowanych wczeÅ›niej konfliktów projektowych.

 

Jednymi z pierwszych specjalistów pracujÄ…cych nad cyfrowym prototypem sÄ… eksperci od aerodynamiki. „Kiedy projekt wystartowaÅ‚ jakieÅ› 4 lata temu, zaczÄ™liÅ›my od modelu przepÅ‚ywowego” – powiedziaÅ‚ dr Thomas Wiegand, dyrektor ds. rozwoju aerodynamiki. Niski opór aerodynamiczny ma fundamentalne znaczenie dla w peÅ‚ni elektrycznego Porsche Macan pod kÄ…tem uzyskania dużego zasiÄ™gu. Już niewielkie udoskonalenia w zakresie przepÅ‚ywu powietrza mogÄ… mieć tu ogromne znaczenie. KorzystajÄ…c z symulacji, inżynierowie pracujÄ… aktualnie nad detalami takimi jak kanaÅ‚y powietrza chÅ‚odzÄ…cego. Obliczenia uwzglÄ™dniajÄ… nie tylko różne koncepcje lokalizacji elementów, ale odzwierciedlajÄ… również rzeczywiste różnice temperatur.

 

Nowe metody pozwalajÄ… dziÅ› na prowadzenie bardzo precyzyjnych symulacji – zarówno aerodynamiki, jak i termodynamiki. „Cyfrowy Å›wiat jest nieodzowny przy opracowywaniu w peÅ‚ni elektrycznego Porsche Macan” – powiedziaÅ‚ Thomas Wiegand, ekspert od aerodynamiki. Elektryczny zespóÅ‚ napÄ™dowy, od akumulatora aż po silnik, wymaga osobnej koncepcji zarzÄ…dzania chÅ‚odzeniem i temperaturÄ…, caÅ‚kowicie odmiennej od tej stosowanej w pojazdach z napÄ™dem konwencjonalnym. Podczas gdy w przypadku silników spalinowych celem jest okno temperaturowe 90 120 stopni Celsjusza, jednostka elektryczna, energoelektronika oraz wysokonapiÄ™ciowy akumulator wymagajÄ… – w zależnoÅ›ci od komponentu – zakresu od 20 do 70 stopni. Krytyczne scenariusze nie wystÄ™pujÄ… na drodze, lecz podczas szybkiego Å‚adowania z dużą mocÄ…, przy wysokich temperaturach powietrza. Projektanci Porsche sÄ… jednak w stanie precyzyjnie obliczyć i cyfrowo zoptymalizować odpowiedniÄ… lokalizacjÄ™ komponentów, przepÅ‚yw oraz temperaturÄ™.

 

Już na poczÄ…tkowym etapie wirtualne prototypy można Å‚Ä…czyć z rzeczywistymi scenariuszami. Najlepszym przykÅ‚adem jest tu opracowanie zupeÅ‚nie nowej koncepcji wyÅ›wietlania informacji oraz obsÅ‚ugi. WykorzystujÄ…c tzw. stanowisko do odtwarzania Å›rodowiska kierowcy, w poÅ‚Ä…czeniu z danymi cyfrowego prototypu można jÄ… zrealizować we wczesnej fazie rozwoju. „Symulacja pozwala nam ocenić wyÅ›wietlacze, procedury obsÅ‚ugi i warunki zmieniajÄ…ce siÄ™ podczas jazdy z punktu widzenia kierowcy” – wyjaÅ›niÅ‚ Fabian Klausmann z dziaÅ‚u rozwoju doÅ›wiadczeÅ„ kierowcy. Tutejsi kierowcy testowi to nie tylko specjaliÅ›ci, ale także osoby spoza krÄ™gu ekspertów. Umożliwia to szczegóÅ‚owe zbadanie wszystkich interakcji pomiÄ™dzy kierowcÄ… a pojazdem i pozwala na selektywnÄ… optymalizacjÄ™ funkcji jeszcze przed zbudowaniem pierwszego fizycznego kokpitu.

 

Na bazie danych uzyskanych z symulacji zbudowano pierwsze fizyczne prototypy w peÅ‚ni elektrycznego Porsche Macan – w niektórych przypadkach rÄ™cznie albo przy użyciu specjalnych narzÄ™dzi. Później, w oparciu o rezultaty wirtualnego procesu „szlifowania”, bÄ™dÄ… one regularnie modyfikowane. I odwrotnie: wyniki testów drogowych zostanÄ… bezpoÅ›rednio uwzglÄ™dnione w cyfrowym rozwoju. „Aby konstrukcja pojazdu, stabilność dziaÅ‚ania oraz niezawodność osprzÄ™tu, oprogramowania i wszystkich funkcji speÅ‚niaÅ‚y nasze standardy wysokiej jakoÅ›ci, nadal niezbÄ™dne sÄ… testy wytrzymaÅ‚oÅ›ciowe w rzeczywistych warunkach, na zamkniÄ™tych obiektach oraz na drogach publicznych” – powiedziaÅ‚ Michael Steiner, czÅ‚onek zarzÄ…du. WymagajÄ…cy program testów w peÅ‚ni elektrycznego Porsche Macan, prowadzony w ekstremalnych warunkach klimatycznych i topograficznych, obejmuje dyscypliny takie jak Å‚adowanie oraz monitoring pracy wysokonapiÄ™ciowego akumulatora, który musi speÅ‚niać bardzo rygorystyczne normy. „Podobnie jak Taycan, w peÅ‚ni elektryczny Macan z architekturÄ… 800 V bÄ™dzie oferowaÅ‚ osiÄ…gi typowe dla Porsche – czyli Porsche E-Performance” – obiecaÅ‚ Steiner, odnoszÄ…c siÄ™ do celów rozwojowych ustanowionych dla nowego samochodu, takich jak zasiÄ™g na dalekich dystansach, szybkie Å‚adowanie oraz powtarzalne osiÄ…gi, które majÄ… być najlepsze w klasie: „CaÅ‚kowicie elektryczny Macan bÄ™dzie najbardziej sportowym modelem w swoim segmencie”.

 

Wprowadzenie na rynek w peÅ‚ni elektrycznego Porsche Macan – pierwszego modelu Porsche zbudowanego na platformie Premium Platform Electric (PPE) – zaplanowano na 2023 rok. Producent sportowych aut w elastyczny sposób przygotowuje siÄ™ jednak do przejÅ›cia na 100-procentowÄ… elektromobilność. „W Europie popyt na pojazdy elektryczne nadal roÅ›nie, ale na caÅ‚ym Å›wiecie tempo zmian jest bardzo zróżnicowane. Dlatego w 2021 r. zamierzamy zaprezentować kolejnego konwencjonalnego nastÄ™pcÄ™ obecnego Porsche Macan” – powiedziaÅ‚ Michael Steiner. W przyszÅ‚oÅ›ci nowe warianty z silnikiem spalinowym bÄ™dÄ… oferowane obok caÅ‚kowicie elektrycznego Porsche Macan. Ale do tego czasu musi on pokonać jeszcze miliony testowych kilometrów – zarówno w prawdziwych warunkach, jak i w wirtualnej przestrzeni.