Naša električna linija Tsaienne-Pepper in Manguet-Tchaude saiu.

Pri razvoju električnega Cayenna se Porsche bolj kot kdaj koli prej zanaša na digitalno testiranje. Vendar je človeški dejavnik še vedno nepogrešljiv: med zadnjimi testnimi vožnjami inženirji SUV potisujejo do njegovih meja. In to v ekstremnih vremenskih razmerah, od ledenega mraza do zelo visokih temperatur magazin de piese auto online.

Naša električna linija Tsaienne-Pepper in Manguet-Tchaude saiu.

Razvoj v virtualnem okolju se analizira glede pripravljenosti za uporabo v resničnem življenju. Porsche prikazuje, kako digitalna transformacija in inženirsko znanje sodelujeta pri ustvarjanju novega Cayenna Electric. Novi popolnoma električni SUV bo predstavljen proti koncu leta in bo nato na voljo skupaj s trenutno modelno paleto z motorji z notranjim zgorevanjem in hibridnimi pogoni. »To je bil prvi projekt, pri katerem smo prešli neposredno iz digitalnega testiranja celotnega vozila v predserijsko proizvodnjo,« pojasnjuje dr. Michael Steiner, podpredsednik in član izvršnega odbora za raziskave in razvoj. »Konstruktivna« faza testiranja, pri kateri se uporabljajo individualno izdelani prototipi, ni bila več potrebna, saj je bilo približno 120 testnih vozil, katerih izdelava traja veliko časa, v veliki meri nadomeščenih z digitalnimi ekvivalenti. Inženirji so virtualne prototipe poslali na digitalne testne vožnje že od faze načrtovanja.

Simulacija in umetna inteligenca sta korenito spremenili – in skrajšali – testiranje vozil. Temeljijo na treh glavnih smernicah: natančno digitaliziranih progah, od vožnje na Nürburgringu do vsakdanjega prometa, desetletjih izkušenj inženirjev iz Weissacha s terenskimi testi in bistveno povečani računalniški moči sodobnih sistemov za simulacijo v realnem času. To je inženirjem omogočilo ne le virtualno vizualizacijo Cayenna, temveč tudi neposredno testiranje v virtualnem okolju. V razvojni fazi, v kateri so komponente sprva na voljo v digitalni obliki in jih je zato mogoče enostavno spreminjati, so strokovnjaki uporabili virtualno resničnost (VR) za izvedbo začetnih testov prihodnje generacije modelov SUV. Rezultate digitalnih testov so kasneje preverili s preskusi resničnih, fizičnih komponent.

V ta namen je bil razvit povsem nov kombinirani preskusni sistem. Omogoča skupno testiranje pogona, baterije, upravljanja energije in polnilnih sistemov v realnih pogojih. Štiri zmogljive sinhrone elektromotorje na preskusnem sistemu je mogoče programirati tako, da delujejo tako, da natančno simulirajo različne cestne razmere, upor med pospeševanjem in sile, ki nastanejo med rekuperacijo in zaviranjem. »Stroji so tako kompleksni, da lahko celo simuliramo različne asfaltne površine ali zdrs pnevmatik,« ugotavlja inženir Markus Junige. Prav tako je mogoče v celoti simulirati okoljske razmere.

»Naši testni programi so edinstveni glede zahtev,« dodaja Junige. Impresiven primer je krog Nordschleife na Nürburgringu, ki je nazoren prikaz meja mogočega. Vhodne podatke za to zagotavlja virtualni prototip, vsi simulirani parametri pa se v realnem času vnašajo v kombinirano preskusno napravo. »Avtomobil mora v vseh pogojih vedno zagotoviti polno moč takoj, ko jo voznik zahteva,« ugotavlja Junige. Tako hitro ustvarjanje največje moči je še posebej obremenjujoče za sisteme toplotnega upravljanja avtomobila s tako visokimi dinamičnimi lastnostmi: da bi baterijo v vseh pogojih dosegli optimalno temperaturo, morajo biti ogrevalni in hladilni sistemi močnejši kot v katerem koli električnem Porscheju doslej. Kadar koli med krogom na Nürburgringu se vrednosti, izmerjene na kombinirani preskusni napravi, primerjajo s tistimi, ki so bile predhodno izračunane za digitalni dvojček. To potrjuje, da je simulacija zdaj tako natančna, da skoraj ni odstopanj, ki bi jih bilo treba popraviti po prejemu rezultatov fizičnih testov.

Ne glede na to, kako natančna je simulacija, končno nastavitev še vedno opravijo ljudje. »V resnici lahko samo ljudje opravijo zadnje popravke,« ugotavlja Sascha Niesen, vodja celotne ekipe za testiranje vozil v razvojnem centru Porsche v Weissachu. Pomen izkušenj testnih voznikov pri popolnem uravnoteženju vozne dinamike in strategij krmiljenja je še posebej očiten na dirkališču. Ne glede na to, ali je v mestu, na avtocesti ali na terenu, se Cayenne Electric preizkuša v vseh realističnih scenarijih delovanja. Poseben poudarek je na upravljanju polnjenja. »Ne glede na to, kako se Cayenne vozi pred ustavitvijo, mora biti vedno pripravljen na hitro polnjenje,« pojasnjuje Junige. Vozilo upošteva celo prometne zastoje, da bi optimalno izkoristilo energijo.

Testiranje v ekstremnih vremenskih razmerah predstavlja poseben izziv. V vročih regijah, kot so države Perzijskega zaliva ali Dolina smrti v ZDA, sta morala med drugim opraviti zahtevne funkcionalne teste klimatske naprave in toplotnega upravljanja baterije in pogonskega sistema pri temperaturah do 50 stopinj Celzija. V Skandinaviji, kjer temperature dosežejo minus 35 stopinj Celzija, je testni program za predprodukcijska vozila vključeval hladen zagon, klimatsko napravo, oprijem, krmiljenje in zaviranje ter funkcionalno delovanje krmilnih sistemov, povezanih z vozno dinamiko. V obeh podnebnih ekstremih se je moral Cayenne Electric polniti hitro in brez težav – skoraj noben drug proizvajalec od svojih vozil zahteva več kot Porsche.

Vzdržljivostni testi simulirajo življenjsko dobo avtomobila v tako hudih pogojih, da bi jih kupci izkusili le kot zadnjo možnost. V vsakdanjih pogojih vozila v večmesečnih izmenah prevozijo več kot 150.000 kilometrov – v mestnem prometu, na podeželskih cestah in avtocestah.

Od laboratorijev za trčenja in vzdržljivostnih stez do testov v ekstremnih pogojih – kombinacija digitalne priprave in testiranja v resničnih pogojih dokazuje svojo učinkovitost na vseh področjih. Zaradi nje je razvojni proces natančnejši in učinkovitejši. V primerjavi s konvencionalno razvojno strategijo se je čas razvoja za Cayenne Electric skrajšal za 20 %. Hkrati so najsodobnejši virtualni testi zaradi manjše porabe materiala tudi učinkovitejši pri porabi virov.

Avtodeli AutoPower
Avtodeli AutoPower

Razvoj v virtualnem okolju se analizira glede pripravljenosti za uporabo v resničnem življenju

Simulacija in umetna inteligenca sta korenito spremenili – in skrajšali – testiranje vozil