El nuevo Cayennepeper eléctrico tendrá un mango varme.

En el desarrollo del Cayenne Eléctrico, Porsche recurre más que nunca a las pruebas digitales. Sin embargo, el factor humano sigue siendo indispensable: durante las pruebas finales, los ingenieros llevan el SUV al límite. Y esto ocurre en condiciones climáticas extremas, desde frío glacial hasta temperaturas muy altas piese auto online.

El nuevo Cayennepeper eléctrico tendrá un mango varme.

Se están analizando los desarrollos en un entorno virtual para determinar su idoneidad para el uso en la vida real. Porsche muestra cómo la transformación digital y la experiencia en ingeniería se combinan en la creación del nuevo Cayenne Electric. El nuevo SUV totalmente eléctrico se presentará a finales de año y se ofrecerá junto con la gama actual de modelos con motores de combustión interna y propulsión híbrida. «Este fue el primer proyecto en el que pasamos directamente de las pruebas digitales de todo el vehículo a la producción previa a la serie», explica el Dr. Michael Steiner, vicepresidente y miembro del Comité Ejecutivo de Investigación y Desarrollo. La fase de pruebas «constructivas», que utiliza prototipos construidos individualmente, ya no fue necesaria, ya que los aproximadamente 120 vehículos de prueba, cuya construcción requiere mucho tiempo, se sustituyeron en gran medida por equivalentes digitales. Los ingenieros enviaron prototipos virtuales para realizar pruebas de conducción digitales desde la fase de diseño.

La simulación y la inteligencia artificial han transformado radicalmente, y acortado, las pruebas de vehículos. Se basan en tres pilares principales: rutas digitalizadas con precisión, desde la conducción en Nürburgring hasta el tráfico diario; las décadas de experiencia de los ingenieros de Weissach en pruebas de campo; y la significativamente mayor potencia de cálculo de los modernos sistemas de simulación en tiempo real. Esto permitió a los ingenieros no solo visualizar virtualmente el Cayenne, sino también probarlo directamente en un entorno virtual. En una fase de desarrollo en la que los componentes están inicialmente disponibles en formato digital y, por lo tanto, pueden modificarse fácilmente, los expertos utilizaron la realidad virtual (RV) para realizar las primeras pruebas de la futura generación de modelos SUV. Los resultados de las pruebas digitales se verificaron posteriormente con pruebas en banco de componentes físicos reales.

Para este fin, se ha desarrollado un banco de pruebas combinado completamente nuevo. Permite probar conjuntamente los sistemas de propulsión, batería, gestión de energía y carga en condiciones realistas. Los cuatro potentes motores eléctricos síncronos del banco de pruebas pueden programarse para que simulen con precisión diferentes condiciones de la carretera, la resistencia durante la aceleración y las fuerzas que se generan durante la recuperación y el frenado. «Las máquinas son tan complejas que incluso podemos imitar diferentes superficies de asfalto o el deslizamiento de los neumáticos», señala el ingeniero Markus Junige. Las condiciones ambientales también pueden simularse por completo.

«Nuestros programas de pruebas son únicos en cuanto a requisitos», añade Junige. Un ejemplo impresionante es la vuelta al circuito Nordschleife de Nürburgring, que demuestra claramente los límites de lo posible. Los datos de entrada los proporciona el prototipo virtual y todos los parámetros simulados se introducen en el banco de pruebas combinado en tiempo real. «En cualquier condición, el coche debe proporcionar siempre la máxima potencia en cuanto el conductor la solicita», señala Junige. Esta rápida generación de potencia máxima es especialmente estresante para los sistemas de gestión térmica de un coche con tan altas cualidades dinámicas: para que la batería alcance una temperatura óptima en cualquier condición, los sistemas de calefacción y refrigeración deben ser más potentes que los de cualquier Porsche eléctrico hasta la fecha. En cualquier momento de la vuelta al circuito de Nürburgring, los valores medidos en el banco de pruebas combinado se comparan con los calculados previamente para el gemelo digital. Esto confirma que la simulación es ahora tan precisa que prácticamente no hay desviaciones que deban corregirse tras recibir los resultados de las pruebas físicas.

Independientemente de la precisión de la simulación, el ajuste final lo realizan personas. "En realidad, solo las personas pueden completar los toques finales", señala Sascha Niesen, jefe del equipo de pruebas de vehículos completo en el Centro de Desarrollo de Porsche en Weissach. La importancia de la experiencia de los pilotos de pruebas para equilibrar a la perfección la dinámica de conducción y las estrategias de dirección es especialmente evidente en el circuito. Ya sea en ciudad, carretera o todoterreno, el Cayenne Eléctrico se prueba en todos los escenarios operativos realistas. Se presta especial atención a la gestión de la carga. "Independientemente de cómo se conduzca el Cayenne antes de detenerse, siempre debe estar preparado para una carga rápida", explica Junige. El vehículo tiene en cuenta incluso los atascos para optimizar el uso de la energía.

Las pruebas en condiciones climáticas extremas presentan un desafío particular. En regiones cálidas como los Estados del Golfo o el Valle de la Muerte en EE. UU., el control de climatización y la gestión térmica de la batería y el sistema de propulsión, entre otros, tuvieron que someterse a exigentes pruebas funcionales a temperaturas de hasta 50 grados Celsius. En Escandinavia, donde las temperaturas alcanzan los -35 grados Celsius, el programa de pruebas para los vehículos de preproducción incluyó el arranque en frío, el control de climatización, la tracción, el comportamiento de la dirección y el frenado, y el funcionamiento de los sistemas de control relacionados con la dinámica de conducción. En ambos extremos climáticos, el Cayenne Eléctrico tuvo que poder cargarse rápidamente y sin problemas; casi ningún otro fabricante exige más a sus vehículos que Porsche.

Las pruebas de resistencia simulan la vida útil de un coche en condiciones tan extremas que los clientes solo las experimentarían como último recurso. En condiciones cotidianas, los vehículos recorren más de 150.000 kilómetros en turnos a lo largo de varios meses, en tráfico urbano, carreteras secundarias y autopistas.

Desde laboratorios de pruebas de choque y pistas de resistencia hasta pruebas en condiciones extremas, la combinación de preparación digital y pruebas en condiciones reales demuestra su eficacia en todos los ámbitos. Esto hace que el proceso de desarrollo sea más preciso y eficiente. En comparación con una estrategia de desarrollo convencional, el tiempo de desarrollo del Cayenne Eléctrico se redujo en un 20 %. Al mismo tiempo, las pruebas virtuales de vanguardia también son más eficientes en el uso de recursos gracias al menor consumo de material.

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Se están analizando los desarrollos en un entorno virtual para determinar su idoneidad para el uso en la vida real

La simulación y la inteligencia artificial han transformado radicalmente, y acortado, las pruebas de vehículos