Novo Cayenne Elétrico é testado em condições extremas

 

Foto: Divulgação

Com o novo Cayenne Elétrico, a Porsche mostra como a transformação digital e a excelência em engenharia caminham juntas. O novo SUV totalmente elétrico será revelado no final do ano e passará a ser oferecido ao lado das versões atuais com motor a combustão e híbridas.

‘Este foi o primeiro projeto em que avançamos diretamente dos testes digitais do veículo completo para a pré-série de produção’, explica Michael Steiner, Vice-Presidente e Membro do Conselho Executivo de Pesquisa e Desenvolvimento. A fase de ‘construção’ dos testes, que utilizava protótipos individuais, deixou de ser necessária, já que cerca de 120 veículos de teste — cuja produção demanda muito tempo — foram em grande parte substituídos por equivalentes digitais. Já na fase de design, os engenheiros colocaram os protótipos virtuais em testes de rodagem digitais.

Primeiros testes de componentes conduzidos de forma virtual
A simulação e a inteligência artificial mudaram radicalmente – e encurtaram – os testes de veículos. Isso se apoia em três pilares: rotas precisamente digitalizadas, que vão de Nürburgring ao tráfego cotidiano; as décadas de experiência dos engenheiros de Weissach em testes de campo; e a capacidade de processamento significativamente ampliada dos sistemas modernos para simulações em tempo real. Isso permitiu aos engenheiros não apenas visualizar o Cayenne virtualmente, mas também testá-lo diretamente em um ambiente digital. Numa fase de desenvolvimento em que os componentes ainda estão disponíveis somente em formato digital – e, portanto, podem ser facilmente modificados –, os especialistas recorreram à realidade virtual (VR) para realizar os primeiros testes da futura geração do SUV. Os resultados dos testes digitais foram posteriormente confirmados em bancadas de ensaio com componentes reais e físicos.

Bancada de ensaio avançada reproduz condições reais de carga
Para esse fim, foi desenvolvida uma bancada de testes totalmente nova. Ela permite que o sistema de propulsão, a bateria, o gerenciamento de energia e os sistemas de recarga sejam testados em conjunto sob condições realistas. Os quatro potentes motores síncronos da bancada podem ser programados de forma a simular com precisão diferentes condições de rodagem, resistências à aceleração e forças experimentadas durante a regeneração e a frenagem. ‘As máquinas são tão sofisticadas que conseguimos até mesmo reproduzir diferentes superfícies de asfalto ou os efeitos da perda de aderência dos pneus’, explica o engenheiro Marcus Junige. Condições ambientais também podem ser completamente simuladas.

Comparação constante frente a um carro gêmeo digital
‘Nossos programas de teste são únicos em termos de exigências’, afirma Junige. Um exemplo espetacular é uma volta em Nürburgring-Nordschleife – no limite. A base para isso vem de um carro desenvolvido como protótipo em um ambiente virtual. Todos os impulsos simulados são transmitidos em tempo real para a bancada de testes. ‘Em todas as condições, o veículo deve sempre entregar potência máxima assim que o motorista exigir’, explica Junige. Essa liberação total de potência é especialmente desafiadora para o gerenciamento térmico do veículo de alta performance: para otimizar o condicionamento da bateria em todas as situações, os sistemas de aquecimento e arrefecimento são mais potentes do que em qualquer Porsche elétrico anterior. Em cada ponto da volta em Nürburgring, os valores medidos na bancada de testes de são comparados com o que havia sido previamente calculado para um carro gêmeo digital. Isso confirmou que a simulação já está tão precisa que quase não há desvios a serem corrigidos após a obtenção dos resultados físicos.”

Testandos os limites, em todas as condições
Por mais precisa que seja a simulação, o ajuste final precisa ser feito por humanos. ‘Na prática, apenas pessoas podem realizar os toques finais’, afirma Sascha Niesen, Líder de Equipe de Testes de Veículo Completo no Centro de Desenvolvimento da Porsche em Weissach. A importância da experiência dos pilotos de teste no equilíbrio perfeito entre dinâmica de condução e estratégias de controle fica especialmente evidente em pistas de corrida. Seja na cidade, em rodovias ou fora de estrada, o Cayenne Elétrico é submetido a testes em todos os cenários realistas de uso. Um foco especial está no gerenciamento da recarga. ‘Não importa como o Cayenne seja conduzido antes de parar, ele deve sempre estar condicionado para a recarga rápida’, explica Junige. Até mesmo os congestionamentos são levados em consideração pelo veículo, de modo a utilizar a energia da forma mais eficiente possível.

Os testes sob condições climáticas extremas representam um desafio particular. Em regiões quentes, como os Estados do Golfo ou o Vale da Morte, nos Estados Unidos, o sistema de climatização e o gerenciamento térmico da bateria e da motorização, entre outros, tiveram de passar por exigentes testes funcionais em temperaturas de até 50 °C. Já na Escandinávia, onde os termômetros chegam a –35 °C, partidas a frio, climatização, tração, dirigibilidade, comportamento de frenagem e desempenho dos sistemas de controle relacionados à dinâmica de condução fizeram parte do programa de testes dos veículos de pré-produção. E em ambos os extremos climáticos, o Cayenne Elétrico precisou demonstrar a capacidade de recarregar rapidamente, sem qualquer problema – dificilmente outro fabricante exige tanto de seus veículos quanto a Porsche.

Maior precisão, menor uso de recursos e mais eficiência no desenvolvimento
Os testes de resistência simulam a vida útil de um veículo em condições tão severas que os clientes só as experimentariam em situações extremas. Em condições cotidianas, os veículos percorrem mais de 150.000 quilômetros em revezamento ao longo de alguns meses – no trânsito urbano, em estradas secundárias e em rodovias.

Dos laboratórios de colisão e testes de longa duração até os ensaios sob condições extremas – a combinação da preparação digital com os testes no mundo real tem se mostrado eficaz em todas as áreas. Ela torna o processo de desenvolvimento mais preciso e eficiente. Em comparação com uma estratégia de desenvolvimento convencional, o prazo para o desenvolvimento do Cayenne Elétrico foi reduzido em 20%. Ao mesmo tempo, os testes virtuais de última geração também se mostram mais sustentáveis em termos de recursos, graças à redução no consumo de materiais.

IMPRENSA PORSCHE