Прототипи повністю електричного Macan: між цифровим і реальним світом

Перший повністю електричний Porsche Macan готовий для дороги. Після перших тестів на випробувальному полігоні науково-дослідного центру Porsche у місті Вайссах, добре замасковані прототипи компактного кросовера нового покоління вперше виїздять за межі території Porsche. «Зараз проходить випробування в реальних умовах — це одна з найважливіших віх у процесі розробки автомобіля», — каже Міхаель Штайнер, член виконавчої ради, відповідальний за наукові дослідження і розробки у Porsche AG. До виходу повністю електричного Macan на ринок у 2023 році, в рамках випробувань в різних умовах по всьому світу, він проїде майже три мільйони кілометрів. При цьому в його конструкцію вже закладений досвід незліченних тестових кілометрів, пройдених у віртуальному просторі.

Цифрові розробки та випробування не лише зберігають час та кошти, вони також допомагають заощаджувати ресурси і таким чином сприяють сталому розвитку. Замість реальних автомобілів інженери використовують цифрові прототипи — комп’ютерні моделі, що відтворюють властивості, системи та силові агрегати автомобіля з високим ступенем точності. Існує 20 цифрових прототипів для проведення тестів в різних категоріях – аеродинаміка, управління енергоспоживанням, ергономіка або акустика.. «Ми регулярно збираємо дані з різних виробничих підрозділів і використовуємо їх для створення цілісного, віртуального, максимально деталізованого автомобіля», — пояснив д-р Андреас Хубер, директор відділу цифрових прототипів Porsche. Це дозволяє швидко виявити і усунути непомічені раніше конструктивні протиріччя.

Спеціалісти з аеродинаміки в числі перших інженерів, які працюють з цифровим прототипом. «Коли проект був запущений чотири роки тому, ми почали з аеродинамічної моделі», — каже д-р Томас Віґанд, директор відділу аеродинаміки. Для забезпечення великого запасу ходу повністю електричного Macan, низький аеродинамічний опір є фундаментально важливим. Навіть незначні покращення потоку можуть мати величезне значення. Сьогодні інженери використовують моделювання для точного налаштування таких деталей, як повітрозабірники. При цьому розрахунки враховують не лише різне розташування компонентів, але і перепади температур, що виникають в реальності..

Віртуальне тестування з новим дисплеєм та операційною системою

Нові методи дозволяють виконувати дуже точне моделювання аеродинаміки і термодинаміки. «Цифрові рішення необхідні для розробки повністю електричного Macan», — зазначив д-р Віґанд, експерт з аеродинаміки. Електрична приводна система — від акумулятора до двигуна — вимагає повністю нової концепції охолодження та контролю температури, що принципово відрізняється від системи автомобіля з традиційним приводом. Для двигунів внутрішнього згорання ціллю є температурне вікно від 90° до 120°, але електричний двигун, електроніка силового агрегату та високовольтний акумулятор вимагають температурного діапазону від 20° до 70°, залежно від комплектації. Критичні сценарії не виникають у дорозі, але виникають під час швидкої підзарядки під високою напругою за високих зовнішніх температур. Проте розробники Porsche можуть точно розрахувати і оптимізувати в цифровому форматі положення, потік та температуру.

На ранній стадії, віртуальні прототипи можна поєднувати з реальними сценаріями. Тут найкращий приклад — це розробка зовсім нової концепції дисплея та керування наступного покоління Macan. Використання макету водійського місця, який імітує навколишній простір водія, у поєднанні з цифровим прототипом дозволяє вже на ранній стадії розробки випробувати систему індикації і управління. «Таке моделювання дозволяє оцінити з точки зору водія якість індикації, процеси управління і різні мінливі чинники, що виникають під час руху», — пояснює Фабіан Клаусманн з відділу розробки обладнання з урахуванням водійського досвіду. Тому «водії-випробувачі» — це не тільки фахівці, але також водії, які не належать до числа експертів. Це дозволяє вивчити всі взаємодії між водієм та автомобілем до останньої деталі, завдяки чому вибіркова оптимізація стала можливою ще до того, як було побудовано перший фізичний салон авто.

Ціль розробки: найбільш спортивна модель у своєму сегменті

Перші фізичні прототипи повністю електричного Macan були побудовані на базі даних, отриманих з моделювання — у деяких випадках ретельно вручну або із застосуванням спеціальних інструментів. Поки тривали віртуальні випробування – прототипи оновлювались та вдосконалювались. Таким же чином, результати випробувань на дорогах безпосередньо включаються у цифрову розробку. «Випробування на витривалість на закритих випробувальних ділянках та дорогах загального користування в реальних умовах все ще необхідні, щоб забезпечити відповідність конструкції автомобіля, експлуатаційної стабільності та надійності обладнання, програмного забезпечення та всіх функцій нашим високим стандартам якості», — зазначає Міхаель Штайнер, член виконавчої ради. Вибаглива програма випробувань повністю електричного Macan, що проводиться в екстремальних кліматичних та топографічних умовах, включає такі напрямки, як заряджання та кондиціювання високовольтної акумуляторної батареї, яка повинна відповідати дуже суворим стандартам. «Повністю електричний Macan з його 800-вольтною архітектурою, подібно до моделі Taycan, буде забезпечувати типові електричні характеристики Porsche», — підкреслив Штайнер, посилаючись на такі цілі розвитку, як великий пробіг, високопродуктивне швидке заряджання та відтворювані показники найкращої у своєму класі продуктивності: «Повністю електричний Macan буде найспортивнішою моделлю у цьому сегменті».

Гнучкість для майбутнього: ще один новий Macan з двигуном внутрішнього згорання

Випуск на ринок повністю електричного Macan — першого Porsche, що будується на платформі Premium Platform Electric (PPE) — запланований на 2023 рік. Porsche позиціонує свою гнучкість для переходу до абсолютної електромобільності. «У Європі попит на електромобілі продовжує зростати, але темпи змін у всьому світі значно відрізняються. Ось чому ми збираємося випустити упродовж 2021 року наступника нинішнього Macan, але з традиційним приводом», — говорить Міхаель Штайнер. Нові моделі Macan з двигуном внутрішнього згорання пропонуватимуться у майбутньому поряд з повністю електричними Macan. Проте, до того часу, ще необхідно проїхати мільйони кілометрів випробувань — у реальному житті та віртуально.

Ілюстраційний матеріал є у розділі новин Porsche Newsroom (newsroom.porsche.de) та у медійній базі даних Porsche (presse.porsche.de).