LMDH hibridna tehnologija

[FOTO/VIDEO] Evo kako funkcionira trkaći bolid Porsche 963: Detaljno o tehnologiji novog hiperautomobila/GTP prototipa

26.01.2023 u 07:24

Bionic
Reading

Dok propisi određuju da hibridne komponente i mjenjač moraju biti troškovno učinkovite standardizirane komponente, dopuštaju veliku slobodu pri odabiru motora s unutarnjim izgaranjem. U načelu vrijedi sljedeće: Izlazna snaga je ograničena na 520 kW (707 KS) s minimalnom težinom od 180 kg uključujući periferiju

Porsche je 16. prosinca 2020. najavio svoju predanost razvoju prototipa LMDh za utrke od siječnja 2023. Izgledi za sudjelovanje vozila u FIA Svjetskom prvenstvu u izdržljivosti (WEC) i Sjevernoameričkom prvenstvu IMSA WeatherTech SportsCar Championship pokazali su se odlučujućim faktorom za odluku Izvršnog odbora u Porsche AG-a.

Da pojasnimo, LMDh (Le Mans Daytona h) je vrsta sportskog prototipa trkaćeg automobila koji će se od 2023. natjecati uz Le Mans Hypercar u klasi Grand Touring Prototype (GTP) IMSA SportsCar Championship prvenstva. Također se natječe u klasi Hypercar u FIA Svjetskom prvenstvu u izdržljivosti.

Porsche se vraća u motorsport na velika vrata Izvor: Promo fotografije / Autor: Porsche AG

Manje od pet mjeseci kasnije, Porsche je otkrio svoje blisko partnerstvo s timom Penske. Rođen je novi Porsche Penske Motorsport tim za međunarodne utrke. Tim djeluje na dvije lokacije: sjedište IMSA-e nalazi se u domu američkog tima u Mooresvilleu, Sjeverna Karolina, a WEC (World Endurance Championship) operacije vode se iz Mannheima, Njemačka.

Nakon početka faze aktivnog testiranja za nove prototipove u siječnju 2022., tvornička ekipa će uskoro proslaviti svoj službeni debi s novim bolidom Porsche 963 na utrci 24 sata Daytone u američkoj državi Floridi (28./29. siječnja). Prethodno je hibridno vozilo prešlo više od 33.000 km na testovima i takozvanom Roaru u Daytoni.

U završnoj kvalifikacijskoj sesiji, dva tvornička automobila kvalificirala su se na pozicijama dva (br. 7) i devet (br. 6). Sama oznaka tipa jasno pokazuje put kojim slijedi proizvođač sportskih automobila iz Stuttgarta s Porscheom 963: novi automobil za vrhunske klase Hypercar (FIA WEC) i GTP (IMSA) daje oko 500 kW (680 KS) u trkaćem načinu i očekuje se da će nastaviti uspješno nasljeđe Porschea 962.

Legendarni model iz ere Grupe C postigao je nešto bez presedana 1986. i 1987.: u obje sezone, automobili su ostvarili ukupnu pobjedu u Le Mansu, Sebringu i Daytoni. Porsche drži rekord u sve tri utrke, s 18 pobjeda na američkim klasicima izdržljivosti i 19 ukupnih pobjeda na Le Mansu. Velike su nade za pobjedu broj 20 u povodu 100. obljetnice francuske 24-satne utrke u lipnju 2023. Novi Porsche 963 spreman je uhvatiti se u koštac s velikim klasicima ove sezone.

Podvozje: osnova LMP2 tvrtke Multimatic s prepoznatljivim identitetom marke Porsche

Propisi nalažu da sva nova vozila za kategoriju LMDh moraju biti bazirana na podvozju LMP2. Za takav projekt na raspolaganju su četiri potencijalna partnera: Multimatic, Oreca, Dallara i Ligier. Nakon detaljne procjene, Porsche je odlučio surađivati s Multimaticom.

Kao najveći od četiri proizvođača LMP2, tvrtka za automobilsku tehnologiju sa sjedištem u Torontu (Kanada) također doprinosi komponentama za Porsche 911 RSR, Porsche 911 GT3 R i Porsche 911 GT3 Cup. Osim postojećeg poslovnog odnosa, u prilog Multimaticu govorili su i ogromni proizvodni kapaciteti – ključni faktor s obzirom na to da će se s Porscheom 963 u prvoj godini natjecanja također voziti customer korisnici s obje strane Atlantika.

Novi trkaći prototip lako je prepoznati kao pravi Porsche. Njegov dizajn kombinira moderne elemente s povijesnim korijenima. Prednji dio podsjeća na meke oblike legendarnih 956 i 962, dok je kontinuirana osvijetljena traka pozdrav karakterističnom obilježju trenutne serije modela 911 generacije 992.

'Propisi nam daju prozor performansi,' objašnjava Christian Eifrig, voditelj tehničkog projekta Porschea 963. 'U pogledu potisne sile (downforce) i vremena kruga, vozilo mora ostati unutar definiranog raspona performansi kako je propisano propisima. Ovo je jedini način da upravljačka tijela sporta mogu izjednačiti automobile različitih proizvođača koristeći Balance of Performance,' nastavlja Eifrig. Takozvani BoP, klasifikacijska ocjena za različita vozila u novim vrhunskim klasama, osigurava jednake uvjete i uzbudljive utrke. Inače, Balance of Performance (BoP) ili hrvatski Ravnoteža performansi se dodjeljuje testiranjem i analizom performansi određenog modela kroz prethodne utrke, iako se mogu koristiti alternativne metode ako je vozilo koje se natječe novo.

Porsche 963 i njegov biturbo motor Izvor: Promo fotografije / Autor: Porsche AG

Čimbenici kao što su minimalna težina, maksimalni broj okretaja u minuti ili energija po jednom stintu čine vozila ekvivalentnima u pogledu performansi. 'Prilično je izazovno doći do ovog prozora izvedbe. U isto vrijeme, radi se o postizanju tipičnog Porsche izgleda. Imali smo težak zadatak pronaći savršeni kompromis između učinkovite aerodinamike i odmah prepoznatljivog dizajnerskog jezika.' Da bi upravljačka tijela ACO-a i FIA-e prihvatila takozvani identitet marke, on također mora zadovoljiti mnoge druge kriterije. Porsche 963 je odmah dobio odobrenje.

V8 turbo motor: moderna jedinica temeljena na Porsche RS Spyderu

Dok propisi određuju da hibridne komponente i mjenjač moraju biti troškovno učinkovite standardizirane komponente, dopuštaju veliku slobodu pri odabiru motora s unutarnjim izgaranjem. U načelu vrijedi sljedeće: Izlazna snaga je ograničena na 520 kW (707 KS) s minimalnom težinom postavljenom na 180 kg uključujući periferiju. Krajem 2020. Stefan Moser, kao glavni inženjer odgovoran za pogonski sklop Porschea 963, i njegov tim od 18 članova odlučili su se za 4,6-litreni motor iz Porschea 918 Spyder.

Ovaj super sportski automobil s hibridnim pogonom imao je svoju premijeru početkom rujna 2013. Nedugo prije toga je postao prvi serijski sportski automobil koji je napravio krug kraći od sedam minuta na stazi Nürburgring-Nordschleife. Njegov snažni V8 nudi izvrsnu izdržljivost, ogromnu krutost i podmazivanje sa suhim karterom. 'Motor ima ravnu radilicu i ima vrlo kratak hod', objašnjava Moser. 'To nam je omogućilo da ga montiramo vrlo nisko, što nam daje nisko težište i optimalne spojne točke za ovjes i mjenjač. Iako motor nije bio nosivi element u 918, njegova osnovna krutost bila je relativno visoka – i to nam također jako odgovara.'

Porsche 963

Tehnički osnovni podaci:

  • Duljina/Širina/Visina: 5100/2000/1060 mm
  • Međuosovinski razmak: 3148 mm
  • Minimalna težina: 1030 kg
  • Najveća brzina: >330 km/h

Tehnički podaci: 9RD motor

  • Dizajn: V8 motor
  • Obujam: 4593 cm³
  • Punjenje: 2 turbopunjača
  • Kut nagiba cilindra: 90 stupnjeva
  • Provrt: 96 mm
  • Hod: 81 mm
  • Izlazna snaga: > 515 kW (700 PS)
  • Broj okretaja u minuti: > 8000

Porsche 918 Spyder pokreće visoko učinkovit atmosferski motor bez turbo punjenja. U prototipu LMDh pogonska jedinica radi zajedno s dva turbopunjača nizozemskog proizvođača Van der Lee, što povećava tlak okoline za samo 0,3 bara. Punjači su postavljeni na 'vruću stranu', u otvoru od 90 stupnjeva V-geometrije. 'Dobra stvar je što motor zadržava svoje osnovne karakteristike kao jedinica s prirodnim usisavanjem i ima brz odziv na gas. Relativno nizak tlak prednabijanja raste brzo i stoga nema takozvanog turbo laga,' otkriva razvojni programer iz Porsche Motorsport Centra u Flachtu.

Pretvorba serijskog motora u turbo tehnologiju bila je jednostavna: oko 80 posto svih komponenti dolazi iz modela 918. Neke su komponente zahtijevale dodatno pojačanje kako bi motor 963 postao potporni element. Još jedna prednost 4,6-litrenog motora: u 918 Spyderu, Porsche je već dizajnirao V8 za rad s hibridnim sustavom.

  • +15
Porsche 963: Detaljno o tehnologiji novog hiperautomobila/GTP prototipa Izvor: Promo fotografije / Autor: Porsche AG

Standardizirane komponente sustava električnog pojačanja isporučuju proizvođači Bosch (motor generatorska jedinica, elektronika i softver) i Williams Advanced Engineering (visokonaponska baterija). Takozvana jedinica motor generatora (MGU), koja je odgovorna za izlaznu snagu i oporavak pri kočenju na stražnjoj osovini, radi u izravnoj interakciji sa standardnim mjenjačem marke Xtrac. MGU se nalazi u kućištu zvona između motora s unutarnjim izgaranjem i mjenjača.

Cijeli električni sustav hibrida proizvodi do 800 volti. Uniformna baterija ima energetski kapacitet od 1,35 kWh, koji se može mobilizirati u bilo kojem trenutku tijekom ubrzavanja. Izlazna snaga od 30 do 50 kW (40 do 68 KS) dostupna je u kratkim naletima, ali ne mijenja ukupnu snagu pogonskog sklopa. Kada se aktivira potisak MGU-a, snaga motora s unutarnjim izgaranjem, koja može doseći preko 8000 okr./min. (ovisno o BoP-u), automatski se smanjuje. Propisi točno određuju izlaznu snagu.

Podrijetlo 4,6-litrenog twin-turbo V8 s Porscheovom internom oznakom 9RD može se pratiti do RS Spydera. U rukama bivšeg Porscheovog customer tima Penske, trkaće vozilo je osvojilo sve naslove u klasi LMP2 američke serije Le Mans između 2006. i 2008. U to je vrijeme motor u prepoznatljivom žuto-crvenom prototipu imao obujam od 3,4 litara. Dizajn i koncept, međutim, i dalje zadovoljavaju najviše zahtjeve modernog motorsporta. 'V8 motor također može raditi na gorivu optimiziranom za CO₂ ili na takozvanom biogorivu', kaže zadovoljni Stefan Moser.

U ovom području Porsche je odigrao pionirsku ulogu uvođenjem ekološki prihvatljivih goriva u Porsche Mobil 1 Supercup od sezone 2021. Uvidi stečeni tamo s modelom 911 GT3 Cup pomažu pri optimalnom radu novog Porschea 963.