Kolejna generacja
Kierowcy Porsche startujący w Formule E otrzymają na nadchodzący sezon nowe narzędzie pracy: 975 RSE. Christophorus zgłębiał techniczne aspekty auta wyścigowego czwartej generacji (GEN4) w centrum badawczo-rozwojowym w Weissach.
Bestia. Tak Nico Müller, od 2024 roku kierowca fabryczny Formuły E, nazywa nowy samochód wyścigowy Porsche 975 RSE. Z ust profesjonalisty brzmi to zdecydowanie jak komplement. I nie ma w tym nic dziwnego. Maksymalna moc 600 kW (816 KM), maksymalna prędkość 335 km/h i przyspieszenie od 0 do 100 km/h na poziomie 1,8 sekundy – te wartości wywołują uśmiech na twarzy każdego kierowcy.
Misją nowego modelu jest kontynuowanie sukcesów poprzednika, 99X Electric. Kierunek wyznacza sama nazwa 975 RSE, nawiązująca do przypadającego w tym roku 75-lecia Porsche Motorsport – historii sukcesu, którą w przyszłości mają współtworzyć wyścigi samochodów elektrycznych. Podwaliny położono już w ostatnich latach: w sezonie 2023/2024 Pascal Wehrlein zdobył tytuł mistrza świata kierowców – pierwszy dla zespołu fabrycznego Porsche. Rok później zespół Porsche Formula E Team wygrał mistrzostwa w kategorii producentów i zespołów. Obecnie również wszystko układa się dobrze: Wehrlein prowadzi w klasyfikacji kierowców, a zespół fabryczny w klasyfikacji producentów (stan: maj 2026).
Samochody wyścigowe GEN4 stanowią konsekwentne udoskonalenie wcześniejszych zwycięskich pojazdów. W sezonie 2026/27 będą startować z dużymi skrzydłami i dużą siłą docisku. Zbliży je to wizualnie do bolidów Formuły 1, ale przede wszystkim pozwoli im szybciej pokonywać zakręty, ponieważ przyczepność będzie zdecydowanie większa niż dotychczas. „W ciągu blisko dziesięciu lat Formuła E stała się tak szybka, że potrzebny jest docisk aerodynamiczny”, uważa Olivier Champenois, kierownik techniczny projektu Formuły E w Porsche Motorsport. „Docisk idzie jednak w parze z oporem powietrza i zwiększa zużycie energii. Aby jeszcze bardziej poprawić efektywność, mamy do dyspozycji dwa pakiety aerodynamiczne z różnymi elementami nadwozia: pakiet o niskim docisku i mniejszym oporze powietrza przeznaczony na wyścigi oraz pakiet o dużym docisku przeznaczony na kwalifikacje, podczas których zużycie energii nie jest istotne. Mówimy tutaj o zwiększeniu docisku nawet o 150 procent względem poprzedniej generacji”.
Made in Weissach:
zespół Oliviera Champenoisa (w jasnoniebieskiej koszuli) pisze oprogramowanie dla bolidów Formuły E w centrum badawczo-rozwojowym Porsche.Wizualnie Formuła E zbliżyła się do Formuły 1, ale pod względem efektywności dawno ją już wyprzedziła. Już w obecnym modelu 99X Electric generacji GEN3 Evo sprawność układu napędowego przekracza 97 procent – w samochodach wyścigowych Formuły 1 z ubiegłego sezonu wynosiła poniżej 55 procent. Wynika to z tego, że energia kinetyczna podczas wytracania prędkości w ramach rekuperacji wraca do akumulatora. Ponieważ układ rekuperacji pracuje z mocą do 700 kW, Porsche 975 RSE może pokonać pełny dystans wyścigu trwającego ponad 45 minut, korzystając z akumulatora o pojemności użytkowej 51,25 kWh. W rzeczywistości około połowy energii potrzebnej do pokonania wyścigu nie ma jeszcze w akumulatorze w momencie ruszania. To właśnie czyni Formułę E tak niezwykłą. Inaczej mówiąc, to najbardziej energooszczędne samochody wyścigowe. I to mimo nowej aerodynamiki, która dzięki większemu dociskowi stawia większy opór powietrza niż dotychczas. „975 RSE generuje 71 procent więcej maksymalnej mocy niż jego poprzednik”, wyjaśnia Champenois.
Zwiększenie wytrzymałości, zmniejszenie masy i kosztów
Złożony model:
pierwszy kilometr na torze testowym poprzedzają intensywne prace na symulatorach i stanowiskach testowych, dzięki czemu 975 RSE szybko osiąga najwyższą gotowość.Tym, co czyni Formułę E tak wymagającą, jest określona przepisami ilość energii, którą konstruktorzy i kierowcy muszą maksymalnie wykorzystać. Wiele jednakowych elementów w samochodach wyścigowych zgodnie z wytycznymi FIA ogranicza ponadto możliwość poprawy osiągów bolidów za pomocą własnych części i rozwiązań. Podejście oparte na identycznych częściach zmieniło się tylko nieznacznie w modelach GEN3 i GEN4. Podwozie, aerodynamika, opony i akumulator są takie same dla wszystkich zespołów. Ponieważ ich sprawność jest już niemal perfekcyjna, w specyfikacjach GEN4 na znaczeniu zyskały inne kwestie, w tym możliwości obniżenia masy, zwiększenia trwałości i ograniczenia kosztów. Podobnie jak w samochodach elektrycznych do użytku drogowego. „Mimo że więcej elementów opracowujemy sami, łączna masa naszego pakietu części mogła wzrosnąć tylko o pięć kilogramów”, wyjaśnia Champenois. „Udało nam się jednak odchudzić wiele elementów”.
Opracowywanie koncepcji 975 RSE rozpoczęto w 2024 roku. W tym samym czasie ruszyły także prace z wykorzystaniem symulatorów. Równocześnie Porsche nadal zajmowało się bolidem GEN3.
W 2024 roku zespół walczył do końca sezonu, zwieńczonego tytułem mistrza świata kierowców dla Pascala Wehrleina, pracując też równolegle nad GEN3 Evo, zmodernizowaną wersją GEN3. Dynamika projektowania auta wyścigowego i liczne wyzwania z różnych stron przypominają powstawanie seryjnego samochodu sportowego: prace nad obecnym modelem, wprowadzenie zmodernizowanego pojazdu na rynek i stworzenie podstawy rozwoju kolejnej generacji. W sportach motorowych cykle te są jednak o wiele krótsze. „Latem 2024 roku otrzymaliśmy już pierwsze oficjalne dane dotyczące nowej generacji”, wyjaśnia Champenois. „To był przełomowy moment w rozwoju”. Mogliśmy wreszcie rozpocząć szczegółowe obliczenia i pierwsze testy, na razie wyłącznie cyfrowe.
Poprzedniczka:
obecna kierownica modelu 99X Electric pozwala kierowcom wpływać na wiele elementów samochodu wyścigowego – nie inaczej będzie w przypadku 975 RSE.Podczas swoich prac inżynierowie bazowali na układzie napędowym ostatniej wersji pojazdów GEN3 Evo. Porsche mogło samodzielnie opracować silnik elektryczny na osi tylnej, skrzynię biegów, mechanizm różnicowy, wały napędowe i inne elementy układu napędowego na osi tylnej, a także elementy układu chłodzenia i zawieszenia z tyłu samochodu. Do tego dochodzi całe oprogramowanie systemowe, ważny czynnik techniczny gwarantujący sukces w Formule E. Na sterownikach bolidu 975 RSE zapisano potężną liczbę ponad 1,5 miliona linii kodu, zgrupowanych w ponad 100 pojedynczych modułów, z których każdy wypełnia określone zadanie. Olivier Champenois podsumowuje znaczenie samodzielnie zaprojektowanego oprogramowania w następujących słowach: „Oprogramowanie pozwala nam maksymalnie zwiększyć moc przekazywaną na koła. To właśnie dlatego jego opracowanie we własnym zakresie ma kluczowe znaczenie w Formule E. Dzięki temu możemy szybko reagować na zmiany i nowe wyzwania oraz utrzymywać krótkie cykle rozwoju”.
Wszystko odbywa się we własnym zakresie. Tym samym cała wiedza pozostaje w firmie, dokładnie u tych pracowników, którzy w sezonie obsługują wyścigi. „Know-how własnego zespołu jest jednym z głównych czynników warunkujących osiągi danego producenta w Formule E”.
Nowy poziom rekuperacji
Stanowisko testowania pedałów:
nawet jeśli hamowanie odbywa się głównie za sprawą rekuperacji, hamulce mechaniczne muszą spełniać najwyższe wymagania – zwłaszcza że ciśnienie w układzie hamulcowym często jest ekstremalnie wysokie.Oprogramowanie steruje oczywiście też energią, którą koło podczas wytracania prędkości oddaje z powrotem do akumulatora. To kluczowy czynnik wpływający na osiągi uzyskiwane na torze wyścigowym, a także na drodze. Odzyskując więcej energii przed zakrętami, można bowiem dłużej jechać z pełną mocą na następnej prostej. Dzięki stałemu napędowi na wszystkie koła moc rekuperacji w modelu 975 RSE wynosi do 700 kW. W rzeczywistości około 50 procent energii w nowym bolidzie Formuły E pochodzi podczas wyścigu właśnie z odzysku – to imponujący wynik.
Prawdziwym mistrzem w tej dziedzinie okazuje się chłodzony olejem silnik synchroniczny z magnesami trwałymi na osi tylnej. Już sam ten silnik potrafi odzyskać ponad 350 kW energii. Jest chłodzony bezpośrednio olejem, więc nie przegrzewa się. Czynnik chłodzący, w tym przypadku nieprzewodzący olej, przepływa bezpośrednio wzdłuż uzwojeń stojana – dokładnie tam, gdzie wytwarzane jest ciepło. Silnik elektryczny z płaszczem wodnym musiałby być około półtora raza większy, aby zapewniać taką samą sprawność i takie same osiągi.
Układ bezpośredniego chłodzenia olejem z modelu 975 RSE jest wykorzystywany w niemal identycznej formie również w Cayenne Turbo Electric. To typowe dla Porsche: ta sama innowacja przeznaczona dla samochodów seryjnych i sportu motorowego. Takie ścisłe połączenie widać też między innymi na stanowiskach testowych w centrum badawczo-rozwojowym w Weissach, gdzie testowane są zarówno komponenty do samochodów sportowych, jak i bolidów wyścigowych.
W laboratorium badawczym
Na stanowisku testowym sprawdzane są komponenty, których osiągi i trwałość inżynierowie chcą ocenić, zanim gotowy będzie kompletny samochód. Przykładowo kierownica albo czujniki układu jezdnego i napędowego są podłączane do urządzenia cyfrowo symulującego środowisko pojazdu w ramach tak zwanej elektronicznej pętli. Taka pętla, eksperci mówią tutaj o „in the loop testing”, zastępuje na przykład sterowniki, pozwalając na przeprowadzanie testów w laboratorium, nawet jeśli fizycznie samochód jest niekompletny. Zakres tych testów zwiększył się jeszcze bardziej wraz z wprowadzeniem nowej generacji bolidów. „Modele GEN3 były złożone, ale systemy GEN4 są o wiele bardziej skomplikowane”, potwierdza Olivier Champenois. Między innymi dzięki nowym możliwościom w zakresie zestrojenia i sterowania mechanizmami różnicowymi osi. Tym niemniej każdy scenariusz testów, który można odtworzyć na stanowisku testowym, obniża koszty rozwoju. Również tutaj widać podobieństwo z produkcją seryjną.
Stanowisko testowe w ramach pętli:
Zanim bolid GEN4 odniesie sukces na torze, jego elementy są rygorystycznie sprawdzane na stanowiskach testowych. Muszą być maksymalnie wytrzymałe i lekkie.
Fotorealistyczny obraz:
cyfrowe bliźniaki elementów układu napędowego można oglądać na ekranie z każdej perspektywy i rozkładać na poszczególne części.Symulacja staje się rzeczywistością
Ale stanowisko testowe to nie realne warunki. Mimo najnowocześniejszych narzędzi cyfrowych wciąż odbiega od rzeczywistości o dwa do trzech procent. Dlatego niezbędne są jazdy testowe, zwłaszcza w sportach motorowych, gdzie minimalne odchylenia decydują o zwycięstwie lub porażce. Nico Müller i Pascal Wehrlein testują więc 975 RSE od listopada 2025 roku na torze wyścigowym, aby ostatecznie zestroić wszystkie systemy.
Premiera:
prawdopodobnie w grudniu 2026 roku zespół Porsche Formula E Team rozpocznie nowy sezon z wyznaczającym standardy modelem 975 RSE.I są zachwyceni stopniem zaawansowania swoich nowych narzędzi pracy. Ważniejsze jest jednak, że nowe pojazdy mają szansę zachwycić publiczność. Wszystko wskazuje na to, że tak będzie. Olivier Champenois spodziewa się czasów okrążeń na poziomie Formuły 2. Kibice z pewnością zobaczą i poczują tę diametralną poprawę osiągów. Dzięki ulepszonej aerodynamice bolidy są bowiem szybsze na zakrętach, a zwiększona moc sprawia, że przyspieszają z niespotykaną dotąd gwałtownością.
Fani będą się mogli o tym przekonać prawdopodobnie od grudnia 2026 roku. Wtedy na starcie pojawią się modele GEN4, zespół Porsche Formula E Team będzie w boksie gorączkowo wypatrywał zielonego światła, a Nico Müller i Pascal Wehrlein wreszcie będą chcieli pokazać wszystkie możliwości 975 RSE.
