Az új elektromos Cayenne hivatalosan is az év végén debütál.

A Cayenne Electric fejlesztése során a Porsche minden eddiginél jobban támaszkodik a digitális tesztelésre. Az emberi tényező azonban továbbra is nélkülözhetetlen: az utolsó tesztvezetések során a mérnökök a határait feszegetik a SUV-t. És ez szélsőséges időjárási körülmények között történik, a fagyos hidegtől a nagyon magas hőmérsékletig piese auto online.

Az új elektromos Cayenne hivatalosan is az év végén debütál.

A virtuális környezetben végzett fejlesztéseket a valós élethelyzetekre való alkalmasságuk szempontjából elemzik. A Porsche bemutatja, hogyan működik együtt a digitális átalakulás és a mérnöki szakértelem az új Cayenne Electric megalkotásában. Az új, teljesen elektromos SUV-t az év vége felé mutatják be, majd a jelenlegi, belső égésű motorokkal és hibrid hajtásláncokkal szerelt modellpalettával együtt fogják kínálni. „Ez volt az első projekt, amelyben a teljes jármű digitális tesztelésétől közvetlenül a sorozatgyártásig jutottunk” – magyarázza Dr. Michael Steiner, alelnök és az igazgatótanács kutatásért és fejlesztésért felelős tagja. A „konstruktív” tesztelési fázisra, amely egyedileg épített prototípusokat használ, már nem volt szükség, mivel a körülbelül 120 tesztjárművet, amelyek megépítése sok időt vesz igénybe, nagyrészt digitális megfelelőkkel váltották fel. A mérnökök már a tervezési fázistól kezdve digitális tesztvezetéseken küldték a virtuális prototípusokat.

A szimuláció és a mesterséges intelligencia gyökeresen megváltoztatta – és lerövidítette – a járműtesztelést. Három fő irányvonalra épülnek: a nürburgringi vezetéstől a mindennapi forgalomig terjedő, pontosan digitalizált útvonalakra, a weissachi mérnökök évtizedes terepi teszttapasztalatára, valamint a modern valós idejű szimulációs rendszerek jelentősen megnövekedett számítási teljesítményére. Ez lehetővé tette a mérnökök számára, hogy ne csak virtuálisan vizualizálják a Cayenne-t, hanem közvetlenül teszteljék is egy virtuális környezetben. Egy olyan fejlesztési fázisban, amelyben az alkatrészek kezdetben digitális formában állnak rendelkezésre, és így könnyen módosíthatók, a szakértők virtuális valóságot (VR) használtak a jövő generációs SUV-modellek kezdeti tesztjeinek elvégzésére. A digitális tesztek eredményeit később valós, fizikai alkatrészeken végzett tesztekkel ellenőrizték.

Erre a célra egy teljesen új, kombinált tesztberendezést fejlesztettek ki. Ez lehetővé teszi a hajtás-, az akkumulátor-, az energiagazdálkodási és a töltőrendszerek együttes tesztelését valósághű körülmények között. A tesztberendezésen található négy nagy teljesítményű szinkron elektromos motor úgy programozható, hogy pontosan szimulálják a különböző útviszonyokat, a gyorsulás során fellépő ellenállást, valamint a rekuperáció és fékezés során fellépő erőket. „A gépek annyira összetettek, hogy akár különböző aszfaltfelületeket vagy a gumiabroncsok csúszását is utánozni tudjuk” – jegyzi meg Markus Junige mérnök. A környezeti feltételek is teljes mértékben szimulálhatók.

„Tesztprogramjaink egyedülállóak a követelmények tekintetében” – teszi hozzá Junige. Lenyűgöző példa erre a Nürburgring Nordschleife köre, amely élénken demonstrálja a lehetőségek határait. Az ehhez szükséges bemeneti adatokat a virtuális prototípus biztosítja, és az összes szimulált paraméter valós időben kerül be a kombinált tesztpadba. „Minden körülmények között az autónak mindig teljes teljesítményt kell leadnia, amint a vezető kéri” – jegyzi meg Junige. A maximális teljesítmény ilyen gyors előállítására különösen nagy terhet ró egy ilyen magas dinamikus tulajdonságokkal rendelkező autó hőkezelő rendszereire: ahhoz, hogy az akkumulátor minden körülmények között optimális hőmérsékletre kerüljön, a fűtési és hűtési rendszereknek erősebbeknek kell lenniük, mint bármelyik eddigi elektromos Porsche-ban. A nürburgringi kör során bármikor összehasonlítják a kombinált tesztpadon mért értékeket a digitális iker számára korábban kiszámított értékekkel. Ez megerősíti, hogy a szimuláció most már olyan pontos, hogy szinte nincsenek olyan eltérések, amelyeket a fizikai tesztek eredményeinek kézhezvétele után korrigálni kellene.

Bármilyen pontos is a szimuláció, a végső hangolást továbbra is emberek végzik. „A valóságban csak az emberek tudják elvégezni az utolsó simításokat” – jegyzi meg Sascha Niesen, a weissachi Porsche Fejlesztőközpont teljes járműtesztelési csapatának vezetője. A tesztpilóták tapasztalatának fontossága a vezetési dinamika és a kormányzási stratégiák tökéletes egyensúlyában különösen a versenypályán mutatkozik meg. Akár városban, autópályán vagy terepen, a Cayenne Electric-et minden valósághű üzemeltetési helyzetben tesztelik. Különös hangsúlyt fektetnek a töltéskezelésre. „Bármilyen módon is vezetik a Cayenne-t megállás előtt, mindig fel kell készülnie a gyorstöltésre” – magyarázza Junige. A jármű még a forgalmi dugókat is figyelembe veszi az energia optimális kihasználása érdekében.

A szélsőséges időjárási körülmények között végzett tesztelés különös kihívást jelent. Az olyan forró régiókban, mint az Öböl-államok vagy az Egyesült Államok Halál-völgye, az akkumulátor és a hajtásrendszer klímaszabályozását és hőkezelését többek között akár 50 Celsius-fokos hőmérsékleten is igényes funkcionális teszteknek kellett alávetni. Skandináviában, ahol a hőmérséklet eléri a mínusz 35 Celsius-fokot, az elősorozatú járművek tesztprogramja magában foglalta a hidegindítást, a klímaszabályozást, a tapadást, a kormányzási és fékezési viselkedést, valamint a vezetési dinamikával kapcsolatos vezérlőrendszerek funkcionális működését. Mindkét éghajlati szélsőségben a Cayenne Electricnek gyorsan és problémamentesen kellett tölthetőnek lennie – aligha van más gyártó, amely többet követel meg járműveitől, mint a Porsche.

A tartóssági tesztek egy autó élettartamát olyan zord körülmények között szimulálják, amelyeket az ügyfelek csak végső megoldásként alkalmaznának. Mindennapi körülmények között a járművek több mint 150 000 kilométert tesznek meg több hónap alatt, váltásokban – városi forgalomban, országúton és autópályán egyaránt.

A törésteszt-laboratóriumoktól és a hosszútávú tesztpályáktól kezdve a szélsőséges körülmények között végzett tesztekig – a digitális előkészítés és a valós tesztelés kombinációja minden területen bizonyítja hatékonyságát. Pontosabbá és hatékonyabbá teszi a fejlesztési folyamatot. A hagyományos fejlesztési stratégiához képest a Cayenne Electric fejlesztési ideje 20%-kal csökkent. Ugyanakkor a legmodernebb virtuális tesztek az anyagfelhasználás csökkenésének köszönhetően erőforrás-hatékonyabbak is.

Autóalkatrészek AutoPower
Autóalkatrészek AutoPower

A virtuális környezetben végzett fejlesztéseket a valós élethelyzetekre való alkalmasságuk szempontjából elemzik

A szimuláció és a mesterséges intelligencia gyökeresen megváltoztatta – és lerövidítette – a járműtesztelést