Merjenje in verifikacija hitrostnega rekorda električnega

Poleg nedavno pridobljenega naslova najhitrejšega serijsko proizvedenega električnega avtomobila ima vrhunsko električno vozilo Nevera proizvajalca Rimac sedaj tudi 23 verificiranih svetovnih hitrostnih rekordov. Nevera je 29. in 30. aprila letos postavila nove rekorde na testnem dirkališču Papenburg v Nemčiji. Podjetje Dewesoft je kot neodvisni nadzornik certificiralo dosežke vozila, pri čemer je ekipa na dirkališču uporabljala opremo za zajem podatkov podjetja Dewesoft in tako pridobila natančne podatke o zmogljivosti vozila.

Mir in zvoke narave nenadoma zmoti zvok podoben vetru, ki piha skozi predor, ali reaktivnemu letalskemu motorju. To je aerodinamična motnja vozila Nevera, ki je z največjo hitrostjo peljalo 70 metrov stran od opazovalca.

V zadnjih letih je zelo velika konkurenca na področju najhitrejšega serijsko izdelanega avtomobila na svetu in najboljše razlikujejo le desetinke sekunde. Aprila letos je podjetje Rimac testiralo svoj električni avtomobil Nevera s ciljem postaviti čim več zmogljivostnih rekordov v enem dnevu.

Hrvaški avtomobilski proizvajalec Rimac Automobili, ki ga vodi direktor Mate Rimac, razvija in proizvaja avtomobil Nevera. Družba Rimac Group razvija visokozmogljivo elektrifikacijo, elektroniko in rešitve programske opreme za največje avtomobilske proizvajalce na svetu. Podjetje, ki ima svoj sedež v predmestju Zagreba in številne druge lokacije po Evropi, ima trenutno več kot dva tisoč zaposlenih. Družba Rimac Group je večinski lastnik podjetja Bugatti Rimac in lastnik podjetja Rimac Technology ter tako pokriva najbolj napredne vrhunske avtomobile na svetu.

Lani novembra je Rimac Nevera postavila nov hitrostni rekord pri 421 km/h (258 mph) in tako postala najhitrejši serijsko izdelan električni avtomobil na svetu. Aprila letos so se inženirji podjetja Rimac odločili testirati svoje vozilo do skrajnih mej in postaviti serijo novih svetovnih rekordov serijsko izdelanega vozila glede hitrosti, pospeševanja in zaviranja.

Podjetji Dewesoft in Racelogic sta bili prisotni, da merita in neodvisno verificirata dosežke Nevere. Podjetje Racelogic, ki ima svoj sedež v angleškem mestu Buckingham, razvija in izdeluje elektronske sisteme za merjenje, zajem, prikazovanje, analizo in simuliranje podatkov iz premikajočih vozil, pri čemer je specializirano za opremo in aplikacije, ki se uporabljajo pri testiranju vozil in v moto športu.

Aplikativni inženirji podjetja Racelogic so na dirkališču Papenburg uporabljali merilni sistem Racelogic VBOX, ki je mednarodno priznan za merjenje hitrosti, razdalje zaviranja, dinamike vozil in testiranja pnevmatik. Za natančno merjenje postavitve rekorda hitrosti in pospeševanja električnega avtomobila Rimac Nevera so v podjetju Dewesoft uporabili svoje naprave in programsko opremo za zajem podatkov, kar jim je omogočilo namestitev instrumentov v vozilo za zajem in obdelavo natančnih podatkov o zmogljivosti. Rezultati meritev so pokazali in dokumentirali impresivno hitrost in pospeške električnega avtomobila Nevera.

Vrhunsko električno vozilo Rimac Nevera

Rimac Nevera je popolno električno vrhunsko vozilo ki premika meje zmogljivosti, tehnologije in trajnosti. V podjetju Rimac so prvi proizvodni prototip vozila nevera predstavili avgusta 2021. Po opravljenem »crash« testu za potrebe homologacije, je podjetje Rimac prve Nevere dobavilo kupcem sredi leta 2022.

Proizvodnja modela Nevera je omejena na 150 primerkov in trenutno se ga proizvaja v predmestju Zagreba. Vsako vozilo je ročno izdelano z velikim poudarkom na podrobnosti, zagotavljanje kakovosti in ekskluzivnost. Model Nevera temelji na isti platformi kot italijanski športni avtomobil Pininfarina Battista, ki se ga na enak način izdeluje v istem obratu.

Nevera je dobila ime po hitri, nenadni in močni sredozemski nevihti, ki divja po odprtem morju Hrvaške, kar odraža ekstremno moč vozila. Zunanja aerodinamična zasnova združuje karbonska vlakna in druge lahke materiale, ki so tako dodelani, da povečajo zmogljivost in estetiko vozila. S svojim elegantnim in nizkim profilom in tekočimi linijami poudarja občutek hitrosti in dinamičnosti.

kaTEGOrIja PODaTkI Za rIMaC NEVEra

Najvišja hitrost 412 km/h

Najvišja dosežena hitrost 425 km/h

Potisna sila pri najvišji hitrosti 550 kg

Izhodna moč 1.408 kW/1924 hp

Navor elektromotorja 2.360 Nm

Navor na kolesih 13.430 Nm

Kapaciteta baterije 120 kWh

Doseg 550 km – podvrženo končnemu testiranju

Hitro polnjenje 500 kW DC Combo (22 min 0-80 % SoC)

Električni pogonski sklop s pogonom na vsa kolesa postavlja

Nevero v svoj razred. Za nadzor in agilnost ima Nevera za vsako kolo svoj elektromotor, ki skupaj ustvarijo 1.914 konjskih moči (1.408 kW) in 2.360 Nm navora. Za natančno razporejanje moči, izboljšan oprijem in izjemno vodenje vozila programska oprema preračunava prenos navora na vsako kolo več kot stokrat na sekundo.

Nevera ima vrhunski baterijski paket, ki ga tvorijo napredne litij-ionske baterije s kapaciteto 120 kWh. To je dovolj energije za visokohitrostno vožnjo in povečan obseg. V podjetju Rimac zagotavljajo, da ima Nevera doseg 550 km ali približno 340 milj. Notranjost vozila je polna visokotehnološke opreme, ki je osredotočena na voznika z razporeditvijo digitalnih instrumentov in velikim osrednjim informacijskim zaslonom ter vsebuje okolje naprednega sistema podpore pri vožnji, vključno z adaptivnim tempomatom, sistemom za preprečevanje trkov in sistemom za ohranjanje voznega pasu.

Dirkališče Papenburg

Sončni aprilski konec tedna je potekalo testiranje Nevere na popolnem visokohitrostnem ovalnem dirkališču Papenburg, ki je zasnovano tako, da omogoča doseganje skrajnih meja vozil in zagotavlja idealno okolje za testiranje visokohitrostnih zmogljivosti.

Dirkališče Automotive Testing Papenburg GmbH (ATP) se nahaja na severozahodu Nemčije v mestu Niedersachsen in je neodvisno od avtomobilskih proizvajalcev ter deluje kot največje preizkuševališče za avtomobilsko industrijo na svetu. Celotno območje dirkališča obsega 780 hektarjev in zaradi svoje velikosti se vozila med testiranjem vidi le kratek čas, ko se peljejo mimo opazovalca. Dirkališče ponuja 75 km testne proge za celovito testiranje vozil in komponent ter zajema visokohitrostno ovalno stezo, območje za testiranje dinamike vozila, progo za testiranje zaviranja, del za akustično testiranje, vzdržljivostne ceste in veliko drugih delov za preizkušanje potniških in komercialnih vozil. Pospeševanje, zaviranje in hitrostni preizkus Nevere so bili izvedeni na visokohitrostni ovalni stezi.

Oval je sestavljen iz dveh dolgih vzporednih delov, ki sta povezana z dvema nagnjenima polkrožnima ovinkoma, kar tvori podaljšano zanko dolžine 12,3 km. Nagnjena polkrožna ovinka pod kotom do 49,7° zagotavljata, da do 250 km/h na vozila ne deluje stranska sila. Dolžina ravnih delov, ki sta usmerjena od vzhoda proti zahodu, je 4 km, medtem ko je dolžina vsakega ovinka 2,15 km, kar zagotavlja popoln poligon za testiranje visoke hitrosti.

Merilni sistem

Na dirkališču so bile prisotne tri ekipe, podjetja Rimac, Racelogic in Dewesoft. Ekipo podjetja Dewesoft so sestavljali Primož Rome in Luka Knez iz oddelka trženja, Matjaž Strniša, avtomobilski aplikativni inženir in Luka Jerman, vodja skupine za avtomobilske aplikacije.

Podjetje Dewesoft je uporabilo dva merilna sistema na podlagi svojega sistema DAQ. En sistem se je uporabljal za spremljanje položaja, pospeška, hitrosti in zaviranja avtomobila, medtem ko se je drugi sistem uporabljal za testiranje aerodinamike vozila.

Glavni namen sistema DAQ je bilo merjenje in dokumentiranje poskusov postavitve rekordov. Z merjenjem hitrosti in časa so v podjetju Dewesoft lahko določili parametre pospeševanja in zaviranja. Čas na dirkališču je zelo dragocen in ekipa podjetja Rimac je med drugim tudi merila in nastavljala aktivno aerodinamiko Nevere.

Sistem za zajem podatkov podjetja Dewesoft je meril položaj, usmeritev, hitrost, pospeševanje in kotno hitrost vozila. Hkrati pa je zajemal tudi podatke iz omrežja CAN dveh vozil Nevera, pomik vzmetenja in višino vozila med vožnjo na štirih vogalih vozila. Programska oprema za zajem podatkov DewesoftX je zajemala podatke in preračunavala s svojim modulom Brake Test.

Za shranjevanje podatkov, povezave s kamerami in povezave LTE z uporabo modema Teltonika RUT 240 LTE se je uporabil računalnik za procesiranje podatkov MINITAURs. Za zajem podatkov o karoseriji vozila (položaj krilc, hidravlične črpalke, hitrost) ter varnostne parametre preko vodila CAN se je uporabil SIRIUSi-8xCAN. Za zajem podatkov z laserskih senzorjev položaja in sil na vzmetenju se je uporabljal analogni sistem za zajem podatkov DEWE-43A. Za natančno merjenje hitrosti, položaja, pospeševanja in vodenja vozila se je uporabil inercijski navigacijski sistem (INS) NAVION i2. Poleg tega se je uporabljal tudi zaslon v vozilu na vetrobranskem steklu za pregled nad podatki DS-DISP-12, baterijski paket DS-BP2 kot edini vir napajanja merilnega sistema, sistem za nadzor meritev na daljavo DS-REM-CTRL, ki omogoča začetek in konec merjenja ter shranjevanje meritev in sekundarni sistem za validacijo VBOX in VBOX video podjetja Racelogic.

NAVION je inercijska navigacijske sistemska platforma podjetja Dewesoft za natančno merjenje položaja, usmeritve, hitrosti in pospeševanja. Med meritvami je algoritem Kalman združeval določanje položaja GNSS z meritvami inercijske merilne enote, ki deluje na podlagi MEMS.

Med meritvami so bili uporabljeni štiri senzorji LVDT, ki so bili nameščeni na vzmeti vzmetenja in merili aerodinamične obremenitve vozila. Podatke iz teh senzorjev je ekipa za aerodinamiko uporabila za pravilno kalibracijo in nastavitev aerodinamike vozila. Za merjenje vertikalnega položaja avtomobila glede na površino vozišča so bili uporabljeni štirje laserski senzorji za merjenje oddaljenosti, kar je prav tako uporabila ekipa za aerodinamiko pri pravilni kalibraciji in nastavitvi aerodinamike vozila. Med meritvami so bile uporabljene tudi kamere Logitech USB.

Programska oprema

Med testiranjem vozila Nevera je bila uporabljena programska oprema DewesoftX 2023.2, modul za testiranje zaviranja DewesoftX, nadzorni modul DS-REM-CTRL za začetek, ustavitev in shranjevanje meritev in matematični moduli. Primerjala se je hitrost posameznih koles z dejansko hitrostjo vozila, kar je dalo informacijo o spodrsavanju koles. Prav tako se je spremljala vsota pritisne sile na sprednjem in zadnjem delu na podlagi meritev vzmetenja s potenciometri LVDT.

Modul Brake Test je programsko orodje za avtomatizirano testiranje zaviranja in pospeševanja, ki preračuna in shrani rezultate, kot so MFDD, čas in dolžina ustavljanja in zagotavlja vodljivost vozila. Programska oprema omogoča različne možnosti začetka in ustavitve izvajanja, kot je na primer hitrost ali stikalo na zavorni stopalki.

Nevera ima dve premični aerodinamični površini, zakrilce na sprednjem delu in zadnje krilo, pri čemer elektronika vozila nadzira obe, medtem ko komunikacija med nadzorno enoto ECU in aktuatorji poteka preko CAN. Sprednje zakrilce se lahko postavi pod različnimi koti, medtem ko se na zadnjem krilu lahko nastavlja različne višine in vpadne kote.

Za napajanje in zajem podatkov na laserskih senzorjih oddaljenosti je podjetje Dewesoft uporabljalo sistem za zajem podatkov DEWE-43A, kar je zagotavljalo dovolj moči. Senzorji merijo višino vozila spredaj in zadaj, medtem ko se aerodinamična potisna sila izračuna z merjenjem premikov blažilcev s štirimi senzorji LVDT, ki so nameščeni na vseh štirih vzmeteh. Meritve uporablja ekipa za aerodinamiko podjetja Rimac, da zagotovi pravilno kalibracijo in nastavitev aerodinamike vozila.

Razmerje med premikom blažilca in obremenitvijo kolesa je bila kalibrirana v delavnici. Ta metoda dobro deluje pri testiranju vozila na ravni progi s konstantno hitrostjo, kjer prihaja do minimalnih sprememb obremenitve zaradi prenosa teže, medtem ko spremembe obremenitve v neenakomernih stezah se zmanjšajo s povprečenjem obremenitev v določenem območju.

Merilna oprema podjetja Dewesoft je bila natančno postavljena in kalibrirana, saj slab izračun ali napaka lahko ogrozi natančnost pri poskusu doseganja rekorda. Kabli so bili pazljivo položeni, senzorji testirani in kalibrirani, medtem ko je bil sistem za zajem podatkov dvakrat preverjen za zagotavljanje natančnosti. Vsaka podrobnost je bila pregledana za zagotavljanje zanesljivosti meritev. Med testiranjem je bil merilni sistem podjetja Dewesoft povezan z oddaljenim namizjem, kar je omogočalo telemetrijo na daljavo. Inženirji so tako lahko spremljali glavne parametre vozila ter vrednosti pospeševanja in zaviranja. To je omogočalo spremljanje postavljanja svetovnega rekorda v živo. Zmogljiva vizualizacija 3D Map pa je omogočala spremljanje avtomobila med testiranjem na dirkališču.

Prvi dan testiranj je bil posvečen testiranju aerodinamike, preverjanju sistema v realnem okolju in določenim začetnim testiranjem pospeševanja. Namen testiranja aerodinamike je bila potrditev modelov na podlagi simulacije z merjenjem pritisne sile pri različnih nastavitvah aerodinamičnih površin vozila.

Med testiranjem je strokovnjak za aerodinamiko na sedežu za sopotnika preverjal različne nastavitve sprednjega in zadnjega dela avtomobila preko nadzorne programske opreme podjetja Rimac. Parametri so bili dekodirani iz omrežja CAN na vozilu in shranjeni skupaj s podatki o hitrosti in premiku vzmetenja.

Glavni namen testiranja na dirkališču Papenburg je bila postavitev rekordov pospeševanja in zaviranja. Po testiranju aerodinamike je bilo izvedenih nekaj testnih voženj, da so inženirji podjetja Rimac preverili ustrezno delovanje vozila, še posebej, ali pogonski sklop deluje ustrezno.

Električni pogonski sklop Nevere je ključnega pomena za pospeševanje in zaviranje vozila. Avtomobil ima več moči, kot je potrebuje, pri čemer se oprijem pnevmatik elektronsko nadzoruje, da se zagotovi čim večjo vleko glede na površino vozišča in pnevmatike.

Del moči zaviranja je zagotovljene preko regenerativnega zaviranja, ki zmanjša potrebno energijo na zavornih diskih, ploščicah in čeljustih. To omogoča, da je zavorni sistem lažji, medtem ko se lahko pridobi del energije.

Za doseganje novih rekordov mora pogonski sklop delovati pravilno. Podjetje Dewesoft je z merilnim sistemom spremljalo dosežene čase v preliminarnih testiranjih, pri čemer so že bili priča nekaterim novim svetovnim rekordom. Začetno testiranje je služilo tudi za preverjanje pravilnosti izračunov časov in razdalj, saj je pomembna vsaka podrobnost z veliko osredotočenostjo na natančnost.

Glavna testiranja so bila nekaj povsem drugega, saj mora zaradi omejenega časa na dirkališču vse delovati brezhibno. Tehniki so preverjali vozilo, medtem ko so testni inženirji določali parametre naslednjega preizkusa in voznik se pripravi. V podjetju Dewesoft preverijo vse svoje merilne sisteme.

Ko voznik sede v vozilo, se ekipa podjetja Dewesoft namesti 70 m stran od ravnega dela dirkališča in ko začne voziti, spremljajo zaslon na prenosnem računalniku, ki je povezan z merilnim sistemom. To jim omogoča spremljanje hitrosti, pospeševanja, časov zaviranja in položaja avtomobila na dirkališču v realnem času. Spremljajo lahko, ko voznik zapelje čez ovalne dele ali pripravlja pnevmatike, tako da dela majhne ovinke na revnem delu. Prav tako vidijo kdaj pospešuje in kdaj zavira.

Pri vsakem preizkusu spremljajo številke in najbolj so si zapomnili rekord od 0–60 mph iz prejšnjega preizkusa, tako da hitro vidijo, ali je novi preizkus boljši. Zelo fascinantno je videti, kako avtomobil brez kakršnekoli težave doseže hitrost 400 km/uro in več.

Rezultati meritev: 23 novih svetovnih rekordov vozila Rimac Nevera

Poročilo testiranja podjetja Dewesoft vsebuje minimalne vrednosti parametrov pospeševanja in zaviranja. Na dirkališču Papenburg je vozilo Rimac Nevera EV postavilo 23 rekordov. Med drugim od nič do 400 km/h in nato ustavilo v manj kot 30 sekundah oziroma bolj natančno v 29,94 sekunde. In to je le eden izmed rekordov. Prejšnji rekord je leta 2019 postavilo vozilo Koenigsegg Regera, ki je od 0 do 400 km/h ter se znova ustavilo v 31,49 sekunde, na letališču Råda blizu švedskega Lidköpinga.

Doseganje 400 km/h iz mirovanja in zaviranje do mirovanja je najbolj pomemben test takšnih vrhunskih vozi, saj se hkrati preveri pospeševanje, aerodinamiko, najvišjo hitrost in moč zaviranja. Sedaj je Nevera nedvomen prvak med vrhunskimi športnimi vozili z novim rekordnim časom 29,93 sekunde, kar je 1,5 sekunde manj od prejšnjega rekorda.

Februarja letos je avtomobil Pininfarina Battista dosegel čas 8,55 sekunde na dolžini četrt milje in tako premagal Rimac Nevero, ki je aprila 2021 dosegla čas 8,58 sekunde. Popolnoma električni Battista je razdaljo pol milje prevozil v 13,38 sekunde na dirkališču Natrax v Indiji. Oba rekorda sedaj pripadata vozilu Rimac Nevera, ki je doseglo čas 8,26 oziroma 12,83 sekunde.

Po opravljenem testiranju je ekipa Dewesoft takoj odprla vsako podatkovno datoteko in preverila vrednosti nekaj pomembnih rekordov, sledil je prenos datotek z meritvami za končno preverjanje. Preverili so spisek rekordov, ki si jih je podjetje Rimac želelo doseči, in na podlagi meritev podjetja Dewesoft in potrditve podjetja Racelogic so potrdili 23 novih svetovnih rekordov. Vsi testi pospeševanja so bili opravljeni s cestnimi pnevmatikami Michelin Cup 2 R na neprepustnem asfaltu. Čas pospeševanja iz mirovanja je bil merjen po 0,3048 metra, ko je bilo zaznano gibanje s skupno hitrostjo višjo od 0,8 km/h.

Podjetje Dewesoft je merilo čas, hitrost in položaj s svojim inercijskim navigacijskim sistemom in dodatnim sistemom GNSS, pri čemer je bil Navion i2 INS povezan z MINITAURs. To je zagotavljalo natančne podatke o položaju, usmeritvi, hitrosti in pospeševanju. Vse meritve so bile zajete in rezultati izračunani s programsko opremo za zajem podatkov DewesoftX 2023.2. Merjenja časov ustavljanja pri zaviranju so bili izračunana z ekstrapolacijo skupne hitrosti do vrednosti nič z vzorčenjem pred meritvijo in takoj po meritvi skupne hitrosti, ko je dosegla vrednost 8,0 km/h ali manj.

Pri postavitvi merilne opreme za validacijo svetovnega hitrostnega rekorda vlada mešanica vznemirjenosti in nervoze. Čas, ki je bil na voljo za meritve, je bil kratek in vse je moralo delovati brezhibno.

dewesoft.com www.rimac-automobili.com

» Einride oblikuje, razvija in uvaja tehnologije za mobilnost tovornega prometa. Z izgradnjo omrežij, ki jih poganja prvi ekosistem te vrste – inteligentna platforma Einride Saga, električni in avtonomni vozni park, polnilna infrastruktura in omrežja povezljivosti -, se odpira prožna in stroškovno učinkovita prihodnost prevoza. Družba Einride, ustanovljena leta 2016, je postala prvo podjetje na svetu, ki je leta 2019 uvedlo avtonomno električno vozilo na javni cesti, in prvo podjetje, ki je leta 2022 prejelo dovoljenje za upravljanje vozila na javni cesti v ZDA. Foto: Einride