Sreda, 27. 6. 2018, 6.59
6 let, 4 mesece
Ozadje: Osupljivo inženirsko znanje za prestižni rekord
Termometer prikazuje, kako vroč je članek.
Termometer prikaže, kako vroč je članek.
0,21
Za najhitrejšim dirkalnikom na sloviti dirki Pike's Peak ni le marketinški oddelek. Volkswagen je začel s praznim listom papirja in v osmih mesecih z bogatim inženirskim znanjem podrl Loebov rekord.
Volkswagen vstop v elektromobilnost pospremil z vrhunskim prototipom
Volkswagen je slavno ameriško dirko izkoristil za preizkus zmogljivosti električnega pogona na relativno kratki progi, ki se zdi tako po dolžini kot tudi veliki nadmorski višini (ta jemlje moč klasičnim motorjem) idealna za električne avtomobile. Če ste do zdaj dvomili o zmogljivosti in moči električnih vozil, si je morda smiselno ogledati, kako je I.D. R v manj kot osmih minutah podrl rekord na drugi najstarejši dirki v ZDA in zagotovo eni najbolj kultnih dirk na svetu. Vse skupaj pa ni bil majhen zalogaj - prevoziti je bilo treba skoraj dvajset kilometrov dolgo cesto, ki ima 156 zavojev in se dvigne do nadmorske višine 4.300 metrov.
Na vrhu ima običajen motor 30 odstotkov manj moči
Strm vzpon je imel močan vpliv na motorje z notranjim izgorevanjem. Z višanjem nadmorske višine se količina zraka manjša, še preden pridejo do vrha, pa običajni motorji proizvedejo 30 odstotkov moči manj kot na dnu. Električni avtomobili za dihanje ne potrebujejo zraka, zato imajo na takem terenu občutno prednost, a vse do zdaj niso bili kos glasnim dirkalnikom.
Pri Volkswagnu so se podiranja rekorda lotili drugače in začeli razvijati električni prototip. Dirkalnik so razvili iz ničle, pred seboj postavili prazen papir, za pomoč prosili še Porsche in v osmih mesecih prišli na slovito dirko Pike's Peak. Nizek, aerodinamičen in širok stroj ima maso manj kot 1.100 kilogramov. Če upoštevamo, da ima I.D. R sistemsko moč 500 kilovatov in energijo za pogon črpa iz težkih baterij, je še bolj impresiven podatek, da se do stotice dobesedno izstreli v 2,2 sekunde. Hitreje kot dirkalnik formule 1. V času razvoja so izdelali veliko maket polovične velikosti avtomobila in jih poslali na testiranje v vetrni predor, kjer so s številnimi testi določili aerodinamično obliko.
A hitrega pospeška električnih vozil ni težko doseči, saj je celoten navor na voljo takoj. Večje težave nastanejo, ko se baterije začnejo segrevati. Ponavadi se temperatura dvigne že po nekaj šprintih, takrat pa začne trpeti zmogljivost.
Največji težavi - masa in hlajenje
Pred inženirji je bila težka naloga, kako ohraniti skupno maso dirkalnika blizu tone in kako hladiti baterijski paket. Na koncu so prišli do rešitve in ubili dve muhi na en mah. Namesto vodnega hlajenja so uporabili zračno hlajenje in s tem prihranili kar nekaj
kilogramov. Rešitev se je izkazala za dobro le v simulacijah, kako pa v realnih pogojih in na dirki, pa ni vedel nihče. Kvalifikacije potekajo na krajšem odseku ceste, zato so bili pred začetkom dirke inženirji nekoliko bolj nervozni kot ponavadi. Simulacije so se izkazale in Romain Dumas je imel vse do vrha na voljo polno moč.
Hkrati so zaradi manjše mase uporabili dva identična elektromotorja namesto štirih. Vsak je bil nameščen na eno os in poganjal obe kolesi, kljub temu pa je imel I.D. R štirikolesni pogon. Cilj inženirjev je bil zmanjšati maso vsake komponente iz dirkalnika Millena za deset odstotkov.
A takšnih baterij, kot so bile vgrajene v dirkalni prototip, ne boste našli na cestah. Uporabljena tehnologija je kar nekaj let pred baterijami, vgrajenimi v današnje električne avtomobile. Ekipa je prilagodila kemični proces znotraj celic. Posledica je večja moč in boljša odpornost proti temperaturam, hkrati pa jim ni bilo treba razmišljati o dosegu. Pri današnjih električnih avtomobilih je v ospredju doseg, na relativno kratki dirki pa je moral I.D. R prispeti le do vrha. Na cilju so bile baterije izpraznjene (dirkalnik so morali na dno odpeljati z avtovleko), nihče pa si ne želi električnega avtomobila z dosegom 20 kilometrov. Ker ni bilo treba gledati na doseg, so bile baterije majhne, namestili pa so jih ob in za voznika ter s tem poskrbeli za popolno razporeditev mase.
Lahko bi šlo še hitreje
Ekipa za električno mrcino I.D. R je prepričana, da bi lahko odsek ceste prevozili še hitreje. Vreme ob vzponu na Pike's Peak se lahko zelo spreminja - od vročih do hladnih odsekov in od suhega do mokrega odseka. V nedeljo so bile razmere skoraj popolne, toda en del stezi je bil nekoliko vlažen zaradi jutranje megle. Predvsem pnevmatike so imele tam kar nekaj težav. Ker je moral Dumas nekaj zavojev odvoziti z zmanjšano hitrostjo, je ekipa prepričana, da bi lahko končni čas popravil še za nekaj sekund.
Volkswagen je že začel iskati priložnosti, kje bi še lahko pokazal moč svojega električnega pogona, toda dirkalnik je bil izdelan posebej za to dirko in njene specifike. Ogromni sprednji in zadnji usmerjevalnik zraka sta izdelana do popolnosti natančno in primerna za rezanje zraka na visoki nadmorski višini. Zaradi redkega zraka na tej višini se podtlak, ki ga ustvarijo običajni usmerjevalniki zraka, zmanjša za 35 odstotkov, zato so morali prirediti celoten aerodinamični paket. Na dirkališču bližje morja bi takšen aerodinamičen paket popolnoma odpovedal. Ker avtomobila ni bilo treba opremiti z velikimi zračnimi odprtinami za hlajenje motorja, so lahko izpopolnili aerodinamično obliko motorja - zračniki preprosto niso najboljši prijatelj aerodinamično popolnih avtomobilov.
