Innowacyjne rozwiązania Porsche w 24

Komunikat prasowy
29 maja 2014 r.
Porsche 919 Hybrid w 24-godzinnym wyścigu na torze Circuit de la Sarthe w Le Mans
Innowacyjne rozwiązania Porsche w 24-godzinnym maratonie w Le Mans
Miejsce na podium w pierwszym w sezonie wyścigu na torze Silverstone i pole
position w kolejnym starciu na torze Spa-Francorchamps - Porsche ma za sobą
udany powrót do rywalizacji w Długodystansowych Mistrzostwach Świata (WEC).
Osiągnięcia nowo powstałego zespołu Porsche Team wcale nie były jednak
przesądzone w świetle odważnych innowacji zastosowanych w 919 Hybrid. Model
ten zwiastuje nową erę w WEC i stanowi laboratorium testowe dla przyszłych aut
seryjnych. Żaden inny prototyp biorący udział w mistrzostwach nie dysponuje tak
wydajnym i skomplikowanym zarazem systemem hybrydowym.
Powrót do najwyższej klasy WEC stawia przed Porsche wyjątkowe wyzwania. Po
pierwsze, nowe 919 Hybrid jest najbardziej złożonym samochodem wyścigowym, jaki
kiedykolwiek zbudował niemiecki producent. Po drugie, w przeciwieństwie do
konkurencji Porsche nie dysponuje doświadczeniami ani danymi ze startów w latach
ubiegłych. I wreszcie po trzecie - to inżynierowie Porsche zbudowali prototyp LMP1,
co jest drogą znacznie trudniejszą, ale w długofalowej perspektywie znacznie
bardziej obiecującą niż zakup gotowych podzespołów od innych firm. Wysiłki
Dyrektora Technicznego LMP1 Alexandra Hitzingera i jego zespołu zmierzają w
tradycyjnym dla Porsche kierunku - poszukiwania rozwiązań, które w przyszłości
mogą znaleźć zastosowanie w samochodach produkowanych seryjnie.
Opracowanie jak najbardziej wydajnego przepływu energii - czyli uzyskanie możliwie
korzystnego stosunku energii dostarczanej do wykorzystanej - w ogromnym stopniu
Porsche Polska
ul. Krańcowa 44
61-037 Poznań
Public Relations and Press
Marek Sworowski
tel. +48 61 62 73 903
e-mail: [email protected]
wpływa na każdy aspekt konstrukcji Porsche 919 Hybrid, począwszy od
aerodynamiki, a na optymalizacji poszczególnych części pod względem masy
kończąc. Szczególną rolę odgrywa tu jednak zaawansowany system rekuperacji
energii oraz układy napędowe. Przełomowe regulacje WEC w sezonie 2014 dały
specjalistom Porsche wiele swobody. Osiągi samochodu ogranicza przede wszystkim
ilość paliwa przypadająca na każde okrążenie. W rezultacie decydującym czynnikiem
staje się wydajność energetyczna. Jednocześnie auta startujące w kategorii LMP1-H
muszą być wyposażone w napęd hybrydowy. Twórcy regulacji pozostawili jednak typ
i metodę przechowywania odzyskanej energii w gestii konstruktorów, podobnie jak
wybór rodzaju jednostki napędowej oraz jej pojemność.
W ciągu doby jazdy 919 wytwarza energię do pokonania ponad 4500 km
Podczas każdego okrążenia wyścigu w Le Mans kierowca może dodatkowo
wykorzystać do zwiększenia osiągów pewną ograniczoną ilość energii elektrycznej.
Regulacje wyróżniają cztery poziomy tej energii, od 2 do 8 MJ na okrążenie. Porsche
zarejestrowało 919 Hyrbid w kategorii 6 MJ, co oznacza, że w trakcie niespełna 14kilometrowego okrążenia toru Circuit de la Sarthe kierowca ma do dyspozycji
dokładnie 1,67 kWh energii (ekwiwalentem 1 kWh jest 3,6 MJ). Ale jaką właściwie
rolę odgrywa to w rzeczywistych warunkach?
W 2013 roku zwycięzca 24-godzinnego wyścigu w Le Mans pokonał łącznie 348
okrążeń. 919 Hybrid wygeneruje i wykorzysta na tym samym dystansie 581,2 kWh
energii – tyle samo potrzebuje 60-watowa żarówka, aby świecić bez przerwy przez
blisko 10 tysięcy godzin (!). I jeszcze inny przykład, tym razem motoryzacyjny:
energia, którą prototyp LMP1 zgromadzi podczas wyścigu w Le Mans, wystarczy do
przejechania 4576 km elektrycznym Volkswagenem e-Golfem. To odległość, jaka
dzieli Nowy Jork i Los Angeles.
Wizytówka 919 Hybrid: rekuperacja energii termicznej
"Rekuperacja energii kinetycznej na przedniej osi ma duży potencjał - podczas
hamowania wzrasta bowiem obciążenie przedniej osi. Wykorzystanie takiego
systemu było więc logicznym posunięciem" - wyjaśnia Alexander Hitzinger. "Z tego
też względu zrezygnowaliśmy z KERS na tylnej osi. Przy silniku spalinowym KERS
stanowi jedyną opcję, ale turbodoładowanie zapewniło nam nowe możliwości.
Właśnie dlatego zdecydowaliśmy się wykorzystać spaliny z turbosprężarki".
Hybrydowy napęd z innowacyjnym odzyskiwaniem energii termicznej ze spalin to
unikalne rozwiązanie na skalę WEC. Wykorzystuje ono dodatkowy turbogenerator
zamiast zaworu wastegate, który zwyczajowo pozwala wypuścić do atmosfery
nadmiar gazów wydechowych wpadających do sprężarki. W Porsche spaliny te
napędzają drugą turbinę, która z kolei napędza generator wytwarzający dodatkową
energię elektryczną. Nowa technologia pozwala rekuperować energię bezpowrotnie
traconą w przypadku innych systemów. W rezultacie Porsche 919 Hybrid jest
jedynym samochodem odzyskującym energię nie tylko podczas hamowania, ale i
podczas przyspieszania. Oba systemy kierują energię kinetyczną i termiczną
zamienioną na elektryczną do chłodzonego cieczą akumulatora litowo-jonowego.
Te same osiągi, o 30 proc. niższe zużycie paliwa
Porsche znalazło również własny sposób na przechowywanie energii elektrycznej.
Skorzystano tu z podobnego założenia - zamiast opierać się na mniej wydajnym, ale
gotowym systemie wykorzystano obiecującą technologię, w tym przypadku
chłodzone cieczą akumulatory litowo-jonowe. "Opracowano je we współpracy z
inżynierami Porsche" - podkreśla Hitzinger - "więc zgromadzone doświadczenie
przysłuży się przyszłym modelom hybrydowym". Hitzinger brał również pod uwagę
wykorzystanie koła zamachowego oraz superkondensatorów, jednak to akumulatory
litowo-jonowe ostatecznie okazały się najlepszym rozwiązaniem. "Ale tylko wtedy,
gdy dysponujemy odpowiednią technologią ogniw, zapewniającą wysoką gęstość
energii i stosunkowo wysoką pojemność". Aby to osiągnąć, Porsche pokłada swoje
nadzieje w ogniwach pozyskanych od firmy A123 Systems.
Unikalne jest także podejście do silnika spalinowego. Nowo opracowana,
turbodoładowana jednostka V4 o pojemności 2 litrów – rozwiązanie nietypowe dla
Porsche – uzbrojona jest w bezpośredni wtrysk paliwa i 4 zawory na cylinder. To
pionierski przykład downsizingu, łączący niską masę i kompaktowe wymiary ze
sztywnością strukturalną oraz wysoką mocą. Zgodnie z regulacjami klasy 6 MJ, w
której startuje Porsche 919 Hybrid, silnik benzynowy o mocy ponad 500 KM może
spalić zaledwie 4,78 l paliwa na jedno okrążenie wyścigu w Le Mans. A im
mocniejszy system rekuperacji, tym mniej paliwa można zużyć. Chociaż osiągi są te
same jak przed rokiem, dopuszczalną ilość energii zmniejszono o 30 proc.
Le Mans: ekstremalne rozwiązania technologiczne dla specyficznych wyzwań
W tym roku w kalendarzu FIA WEC zaplanowano 8 wyścigów. Po 6-godzinnych
starciach na torze Silverstone w Wielkiej Brytanii i "ardeńskim rollercoastrze" na torze
Spa-Francorchamps czas na atrakcję sezonu: legendarny, 24-godzinny wyścig w Le
Mans. 9 km z mierzącego 13,629 km toru "Circuit des 24 heures" przebiega
zamkniętymi, wiejskimi drogami, które zazwyczaj pozostają otwarte dla aut
cywilnych, w tym dla powodujących koleiny ciężarówek. Charakterystyczne dla Le
Mans są także długie proste – prototypy LMP1 regularnie osiągają tam prędkości
znacznie przekraczające 320 km/h, a ich przepustnice pozostają otwarte przez około
70 proc. długości okrążenia. Nie brak jednak miejsc, gdzie kierowcy muszą
gwałtownie zwalniać do prędkości spotykanych w terenie zabudowanym.
Właśnie z myślą o fazach ekstremalnego hamowania i długotrwałym, agresywnym
przyspieszaniu Porsche opracowało tymczasowy napęd na obie osie 919 Hybrid z
systemami rekuperacji energii kinetycznej oraz termicznej. Także dopracowana
aerodynamika pojazdu odgrywa decydującą rolę w osiągach prototypu. Uzyskane
wartości siły docisku gwarantują znakomite prędkości w szybkich zakrętach, takich
jak Porsche curves. Aby 919 Hybrid mogło uzyskiwać maksymalne prędkości na
długich prostych, zadbano jednak również o najniższy możliwy opór powietrza.
Po wyścigowym widowisku na terenie francuskiego departamentu Sarthe rywalizacja
w WEC zaliczy 3-miesięczną przerwę, a później na resztę sezonu opuści Europę.
Program obejmuje jeszcze pięć 6-godzinnych wyścigów: w USA (Austin, 20
września), Japonii (Fuji, 12 października), Chinach (Szanghaj, 2 listopada), Bahrajnie
(Sakhir, 15 listopada) i Brazylii (Sao Paulo, 30 listopada).
Opisy do zdjęć:
Porsche 919 Hybrid 1
Hybrydowy zespół napędowy Porsche 919 Hybrid. Benzynowy silnik V4 z
bezpośrednim wtryskiem paliwa i turbodoładowaniem jest zamontowany centralnie.
Akumulatory umieszczone pośrodku samochodu magazynują energię potrzebną do
zasilania jednostki elektrycznej na przedniej osi.
Porsche 919 Hybrid 2
Pojedynczy silnik elektryczny napędza koła przedniej osi za pośrednictwem
mechanizmu różnicowego w zależności od potrzeb. Zaawansowana jednostka
sterująca przepływem energii zlokalizowana jest w pobliżu środka pojazdu.
Porsche 919 Hybrid 3
Porsche 919 Hybrid to przykład ekstremalnie lekkiej konstrukcji. Jego podwozie i
wszystkie kluczowe elementy nadwozia zostały wykonane z włókien węglowych.
Porsche 919 Hybrid 4
Osiągi i wydajność: 4-cylindrowy silnik benzynowy w układzie V wyposażony jest w
bezpośredni wtrysk paliwa, turbodoładowanie i system odzyskiwania energii ze
spalin.
Porsche 919 Hybrid 5
Aerodynamiczny design i dopływ chłodzącego powietrza zostały przetestowane i
zoptymalizowane podczas badań w tunelu aerodynamicznym.