Porsche kasutab nii virtuaalseid arenduskeskkondi kui ka füüsilisi kestvuskatseid.
Täiselektriline Macan on teeleminekuks valmis: pärast esialgseid katsetusi Porsche arenduskeskuse polügoonidel Weissachis suunduvad järgmise põlvkonna kompaktse linnamaasturi põhjalikult maskeeritud prototüübid esimest korda Porsche territooriumilt välja. „Nüüd algavad katsetused reaalses elukeskkonnas – see on üks kõige tähtsamaid verstaposte arendusprotsessis,“ räägib Porsche AG juhatuses uurimis- ja arendustööde eest vastutav Michael Steiner. Ajaks, mil täiselektriline Macan 2023. aastal turule jõuab, on ta erinevates tingimustes ja kõigis maailma otstes läbinud umbes kolm miljonit katsekilomeetrit. Prototüüpide loomisel võeti arvesse ka loendamatud eelnenud katsekilomeetrid, mis läbiti virtuaalmaailmas.
Digitaalsed arendustööd ja katsetused säästavad mitte ainult aega ja raha, vaid ka ressursse, toetades nii säästvat arengut. Reaalsete sõidukite asemel kasutavad insenerid digitaalseid prototüüpe – arvutimudeleid, mis suure täpsusega jäljendavad sõiduki omadusi, süsteeme ja jõuallikaid. Simulatsioonide läbiviimiseks on olemas 20 digitaalprototüüpi, millega katsetatakse aerodünaamikat, energiahaldust, juhtimist ja akustikat. „Me kogume pidevalt infot erinevatest osakondadest ja kasutame seda võimalikult üksikasjalike täielike virtuaalsete sõidukite ülesehitamiseks,“ selgitab Porsche digitaalprototüüpide haldur Andreas Huber. See võimaldab varem avastamata jäänud vastuolusid konstruktsioonis kiiresti tuvastada ja lahendusi leida.
Aerodünaamikaspetsialistid olid esimeste inseneride hulgas, kes hakkasid tööle digitaalprototüüpidega. „Me alustasime õhuvoolude mudeliga, kui projekt umbes neli aastat tagasi käivitus,“ räägib aerodünaamikaarenduste direktor Thomas Wiegand. Väike õhutakistus on täiselektrilisele Macanile eluliselt oluline pika sõiduulatuse tagamiseks. Isegi väike muudatus õhuvooludes võib tekitada suure erinevuse. Praegu töötavad insenerid simulatsioonidega, mille eesmärk on peenhäälestada selliseid detaile nagu jahutuse õhuvõtuavad. Arvutustes võetakse arvesse mitte ainult komponentide erinevat paigutust, vaid ka päriselus esinevaid temperatuurierinevusi.
Virtuaalkatsetused uue ekraani ja operatsioonisüsteemiga
Uued meetodid võimaldavad nüüdseks väga täpselt simuleerida aerodünaamikat ja termodünaamikat. „Digitaalmaailm on täiselektrilise Macani arendustöödel asendamatu,“ ütleb aerodünaamikaspets Wiegand. Elektriajam – alates akust kuni mootorini – nõuab täiesti eraldi jahutus- ja termoregulatsiooni kontseptsiooni, mis erineb põhjalikult tavalise jõuallikaga sõiduki omast. Kui sisepõlemismootori puhul jääb töötemperatuuri aken vahemikku 90 kuni 120 kraadi, siis elektrimootor, jõuelektroonika ja kõrgepingeaku nõuavad sõltuvalt komponendist temperatuurivahemikku 20 kuni 70 kraadi. Kriitilised stsenaariumid tekivad mitte sõidu ajal, vaid suure võimsusega kiirlaadimisel kõrge välistemperatuuri korral. Kuid Porsche insenerid suudavad täpselt arvutada ja digitaalselt optimeerida asukohta, õhuvoolu ja temperatuuri.
Juba arendustööde varajases järgus saab virtuaalprototüüpe kombineerida päriseluga. Parim näide sellest on järgmise põlvkonna Macani täiesti uudse ekraani- ja kasutamiskontseptsiooni väljatöötamine. Niinimetatud istmeboksi kasutamine koos digitaalprototüübiga võimaldab juhi töökeskkonna, ekraani- ja kasutamiskontseptsiooni arendustööde varajases faasis „elusaks“ muuta. „Simulatsioonid lubavad meil analüüsida ekraane, kasutamisprotseduure ja sõidu jooksul muutuvaid mõjureid juhi vaatevinklist,“ ütleb Fabian Klausmann juhtimiskogemuse arendamise osakonnast. „Katsesõitjateks“ on siin mitte ainult spetsialistid ise, vaid ka tavainimesed. See võimaldab juhi ja sõiduki vahelist suhtlust uurida pisimate detailideni, tehes valikulise optimeerimise võimalikuks juba enne füüsilise juhikoha valmisehitamist.
Arendustööde eesmärk: kõige sportlikum mudel omas segmendis
Esimesed täiselektrilise Macani füüsilised prototüübid ehitati simulatsioonidel saadud andmete põhjal, mõningal juhul valdavalt käsitsi või eritööriistu kasutades. Hiljem on neid pidevalt kohandatud vastavalt virtuaalse viimistlusprotsessi edenemisele. Samuti suunatakse sõidukatsetustelt pärit andmed otse digitaalsesse arendustöösse. „Kestvuskatsetused kinnistel polügoonidel ja avalikel teedel reaalses elukeskkonnas on endiselt asendamatud tagamaks, et sõiduki konstruktsioon, kasutusstabiilsus ning riistvara, tarkvara ja kõigi funktsioonide töökindlus vastavad meie kõrgetele nõudmistele,“ ütleb juhatuse liige Michael Steiner. Täiselektrilise Macani karm katsetuste programm viiakse läbi äärmuslikes klimaatilistes ja topograafilistes tingimustes ning sisaldab selliseid distsipliine nagu kõrgepingeaku laadimine ja konditsioneerimine. Aku peab vastama väga rangetele nõudmistele. „Sarnaselt Taycanile hakkab ka täiselektriline Macan oma 800-voldise arhitektuuriga pakkuma tüüpilist Porsche E-Performance’i,“ lubab Steiner. Ta loetleb selliseid arendustööde eesmärke nagu pikk sõiduulatus, suure võimsusega kiirlaadimine ja korratav, klassi parim suutlikkus: „Täiselektriline Macan saab olema kõige sportlikum omas segmendis.“
Paindlikkus tuleviku tarvis: veel üks uus sisepõlemismootoriga Macan
Täiselektrilise Macani – see on esimene Porsche, mis ehitatakse elektrisõidukite preemiumplatvormile (PPE) – turuletulek on kavandatud aastaks 2023. Üleminekul täielikule elektromobiilsusele positsioneerib Porsche end paindlikult. „Euroopas kasvab nõudlus elektrisõidukite järele, kuid muudatuste kiirus mujal maailmas on väga erinev. Seepärast toomegi 2021. aasta jooksul välja praeguse Macani tavapärase jõuallikaga järeltulija,“ selgitab Michael Steiner. Sisepõlemismootoriga uue Macani mudeleid hakatakse tulevikus pakkuma kõrvuti täiselektrilise Macaniga. Senikaua aga peab see läbima veel miljoneid katsekilomeetreid – nii päriselus kui ka virtuaalselt.
Viimati muudetud: 16.10.2023
