O desenvolvimento do novo Porsche Cayenne elétrico, que será revelado no final do ano, demonstra como a Porsche está utilizando a tecnologia para otimizar seus processos de engenharia. Combinando simulação virtual, inteligência artificial e a experiência de seus engenheiros, a marca alemã reduziu em 20% o tempo de desenvolvimento do modelo. Testes em ambientes extremos, de frio intenso a calor escaldante, garantem a excelência e a confiabilidade do SUV, que será oferecido ao lado das versões a combustão e híbridas.
A Porsche está provando que a transformação digital e a excelência em engenharia podem andar de mãos dadas com o desenvolvimento do novo Cayenne elétrico. O novo SUV totalmente elétrico, com revelação prevista para o final do ano, será oferecido em conjunto com as versões atuais equipadas com motores a combustão e híbridos, expandindo o portfólio da marca e oferecendo mais opções aos consumidores.
A Porsche informou que este foi o primeiro projeto em que a marca avançou diretamente dos testes digitais do veículo completo para a fase de pré-série de produção. Segundo Michael Steiner, vice-presidente e membro do conselho executivo de pesquisa e desenvolvimento da Porsche, a fase de “construção” de testes, que utilizava protótipos individuais, foi eliminada. Cerca de 120 veículos de teste, que demandavam muito tempo e recursos para produção, foram substituídos por equivalentes digitais.
Ainda na fase de design, os engenheiros da Porsche já estavam submetendo os protótipos virtuais a testes de rodagem digitais. A simulação e a inteligência artificial revolucionaram e encurtaram os testes de veículos. Essa nova abordagem se baseia em três pilares essenciais: a digitalização precisa de rotas, que incluem desde o circuito de Nürburgring até o trânsito diário; a vasta experiência dos engenheiros de Weissach em testes de campo, e a capacidade de processamento dos sistemas modernos, que foi ampliada para permitir simulações em tempo real.
Essa combinação de fatores permitiu aos engenheiros não apenas visualizar o Cayenne virtualmente, mas também testá-lo diretamente em um ambiente digital. Em uma fase inicial, quando os componentes ainda estavam disponíveis apenas em formato digital, os especialistas da Porsche usaram a realidade virtual (VR) para realizar os primeiros testes da futura geração do SUV. A marca destaca que os resultados desses testes virtuais foram posteriormente confirmados em bancadas de ensaio com componentes reais e físicos.
Para realizar os testes físicos, a Porsche desenvolveu 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 para simular com precisão diferentes condições de rodagem, a resistência à aceleração e as forças experimentadas durante a regeneração e a frenagem, que é o processo de transformar a energia cinética do movimento do carro em energia elétrica para a bateria.
O engenheiro Marcus Junige explica que as máquinas são tão sofisticadas que conseguem até mesmo reproduzir diferentes superfícies de asfalto ou os efeitos da perda de aderência dos pneus. Ele ressalta que as condições ambientais também podem ser completamente simuladas, garantindo um ambiente de teste preciso e controlável. A capacidade de simular o ambiente físico no qual o veículo operará, permite uma maior previsibilidade no processo de desenvolvimento.
O programa de testes da Porsche é único em termos de exigências. Um exemplo é a simulação de uma volta completa no circuito de Nürburgring-Nordschleife, levada ao limite. A base para essa simulação vem de um carro protótipo desenvolvido em um ambiente virtual, e todos os impulsos simulados são transmitidos em tempo real para a bancada de testes. Junige afirma que o veículo deve sempre entregar a potência máxima quando o motorista exigir, em todas as condições.
A liberação total de potência é um desafio particular 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 do Cayenne elétrico são mais potentes do que em qualquer outro Porsche elétrico anterior. Em cada ponto da volta de Nürburgring, os valores medidos na bancada de testes são comparados com os cálculos do “carro gêmeo digital”, confirmando que a simulação é tão precisa que quase não há desvios a serem corrigidos.
Embora a simulação seja extremamente precisa, o ajuste final continua sendo um fator humano indispensável. Sascha Niesen, líder da equipe de testes de veículo completo no Centro de Desenvolvimento da Porsche em Weissach, afirma que, na prática, apenas as pessoas podem realizar os toques finais. A experiência dos pilotos de teste é fundamental para alcançar o equilíbrio perfeito entre a dinâmica de condução e as estratégias de controle, especialmente em pistas de corrida, onde o desempenho é levado ao limite.
Além das pistas, o Cayenne elétrico é submetido a testes em todos os cenários de uso realistas, incluindo o trânsito urbano, estradas secundárias e vias expressas. Um foco especial é o gerenciamento de recarga. Segundo Junige, independentemente de como o Cayenne é conduzido antes de parar, ele deve estar sempre condicionado para a recarga rápida. Até mesmo os congestionamentos são considerados pelo veículo, que deve utilizar a energia da forma mais eficiente possível.
Os testes em condições climáticas extremas também representam um grande desafio. Em regiões quentes, como os Estados do Golfo ou o Vale da Morte, nos Estados Unidos, os sistemas de climatização e o gerenciamento térmico da bateria e do motor tiveram que passar por testes funcionais rigorosos, com temperaturas de até 50 °C. Em contraste, na Escandinávia, onde as temperaturas chegam a -35 °C, os testes incluíram partidas a frio, climatização, tração, dirigibilidade e o desempenho dos sistemas de controle relacionados à dinâmica de condução.
Em ambos os extremos climáticos, o Cayenne elétrico precisou demonstrar a capacidade de recarregar rapidamente e sem problemas. A Porsche afirma que poucos fabricantes exigem tanto de seus veículos. A marca também realiza testes de resistência que simulam a vida útil de um veículo em condições extremas. Nesses testes, os veículos de pré-produção percorrem mais de 150.000 quilômetros em revezamento, em diversos ambientes e condições.
A combinação de preparação digital com testes no mundo real tem se mostrado eficaz em todas as áreas, desde laboratórios de colisão até ensaios em condições extremas. O processo de desenvolvimento do Cayenne elétrico se tornou mais preciso e eficiente, resultando em uma redução de 20% no tempo de desenvolvimento. Além disso, os testes virtuais de última geração são mais sustentáveis, reduzindo o consumo de materiais e o uso de recursos. A Porsche mostra que é possível inovar e manter a qualidade sem sacrificar a eficiência, estabelecendo um novo padrão para o desenvolvimento de veículos.
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Gerenciamento térmico – Sistema de controle que regula a temperatura da bateria, motor e outros componentes do veículo elétrico para garantir seu desempenho e vida útil.
Condicionamento da bateria – Processo de aquecimento ou resfriamento da bateria para que ela atinja a temperatura ideal para a recarga rápida ou para o desempenho máximo.
Recarga rápida – Tecnologia que permite que a bateria de um veículo elétrico seja carregada em um curto período de tempo, utilizando estações de alta potência.
Realidade Virtual (VR) – Tecnologia que permite aos engenheiros interagir com modelos digitais em um ambiente simulado em 3D, facilitando a análise de design e componentes.
