El nuevo Cayenne Electric se beneficia enormemente de la experiencia de Porsche en la Fórmula E. Parte de la tecnologÃa del SUV totalmente eléctrico proviene del Porsche 99X Electric y establece nuevos estándares en eficiencia y rendimiento. Ambos vehÃculos utilizan enfriamiento directo con aceite del motor eléctrico y tienen una capacidad de recuperación de hasta 600 kW.
«La Fórmula E es nuestro laboratorio de desarrollo para la electromovilidad del mañana. Aquà obtenemos conocimientos valiosos para nuestros automóviles deportivos de calle», afirma el Dr. Michael Steiner, Miembro del Consejo de Administración de Investigación y Desarrollo. «El nuevo Cayenne Electric demuestra con qué rapidez se produce la transferencia de tecnologÃa en Porsche y cuán relevante es nuestro compromiso con las carreras eléctricas para la producción en serie».
«En la Fórmula E, la eficiencia marca la diferencia entre la victoria y la derrota. Este principio también define al Cayenne Electric», continúa Florian Modlinger, Director de Competencia del Equipo Oficial de Fórmula E. «La eficiencia no se limita a los vehÃculos: los métodos de trabajo ágiles probados en las carreras también acortan los tiempos de desarrollo y aceleran la transferencia de tecnologÃa».
Los equipos de automovilismo deportivo y desarrollo en serie trabajan estrechamente en Weissach, promoviendo el intercambio de conocimientos entre proyectos. Lo que se prueba en la pista inspira la producción en serie, y viceversa: el automóvil de carreras también aprende del automóvil de calle. La carga es el área más notable de transferencia de tecnologÃa; los enchufes y conectores del 99X y los automóviles deportivos eléctricos de Porsche son idénticos. La tecnologÃa CCS (Sistema de Carga Combinada) subyacente es el estándar tanto en la calle como en la Fórmula E.
Enfriamiento directo para máxima eficiencia y diseño compacto
El enfriamiento directo con aceite es un ejemplo destacado de transferencia de tecnologÃa del automovilismo deportivo a la producción en serie. Todos los componentes que conducen corriente del sistema de propulsión eléctrica se enfrÃan directamente mediante un lÃquido especialmente desarrollado, mejorando significativamente la eficiencia y el rendimiento continuo. Porsche utiliza esta tecnologÃa innovadora en la Fórmula E desde el inicio del proyecto, con un grado de integración cada vez mayor. A partir de 2023, el vehÃculo de prueba GT4 e-Performance también probó el enfriamiento directo con aceite en la pista. Ahora entra en producción en serie en el motor trasero del Cayenne Electric.
En los motores eléctricos convencionales, el refrigerante fluye a través de una chaqueta fuera del estator. Con el enfriamiento directo, el refrigerante fluye directamente a lo largo de los conductores de cobre a través de ranuras del estator, disipando el calor donde se genera. Para lograr los mismos valores de eficiencia y rendimiento, un motor enfriado por chaqueta de agua tendrÃa que ser aproximadamente 1.5 veces más grande. Gracias al enfriamiento directo, el Cayenne alcanza una eficiencia de hasta 98 por ciento. La variante de competición en el 99X logra un valor aún superior.
Potencia de recuperación extremadamente alta de hasta 600 kW
La recuperación aumenta significativamente la eficiencia de ambos vehÃculos. La energÃa recuperada durante el frenado se alimenta a la baterÃa y puede usarse nuevamente para la propulsión. Más recuperación permite autonomÃas más largas y baterÃas más pequeñas: la clave para un mayor rendimiento en automóviles deportivos y de carreras. En la Fórmula E, la cantidad de energÃa disponible está deliberadamente limitada: el 99X Electric puede comenzar una carrera con un máximo de 38.5 kWh de energÃa utilizable en la baterÃa. Si recupera más energÃa durante el frenado que sus competidores, tiene más energÃa disponible para la lÃnea de meta.
«El desafÃo de la recuperación es muy complejo», explica Modlinger. «Al frenar, queremos recuperar la mayor cantidad de energÃa posible mientras reducimos la velocidad lo más rápido posible. Según la presión del freno, también accionamos los frenos de las ruedas delanteras. El equilibrio del automóvil debe coincidir con las preferencias del conductor: contribuye a su confianza en el automóvil y, por lo tanto, al rendimiento. En la carretera, también es cuestión de seguridad. Para lograr esto, diversas funciones de software se activan durante el frenado—un área enorme para la transferencia de conocimientos».
El Cayenne permite hasta 600 kW de potencia de recuperación, dependiendo de la velocidad, la temperatura y el estado de carga de la baterÃa, el mismo valor máximo que el 99X Electric. En el Cayenne, la recuperación de alto rendimiento permanece activa durante la conducción dinámica. En situaciones de conducción cotidianas, alrededor del 97 por ciento de las maniobras de frenado son puramente eléctricas, sin necesidad de los frenos de disco mecánicos. Dependiendo de la maniobra, la recuperación puede continuar hasta la detención completa del vehÃculo. Solo cuando la desaceleración excede el lÃmite de recuperación intervienen los frenos de fricción en los ejes delantero y trasero, de manera imperceptible para el conductor: una interacción perfecta de eficiencia y confort, inspirada en el automovilismo deportivo.
Recarga rápida y procesos de carga robustos
Desde la última temporada, la Fórmula E ha introducido paradas de carga rápida conocidas como Pit Boosts. Una carga de 30 segundos con capacidad de 600 kW proporciona a la baterÃa del 99X Electric un aumento de energÃa del 10 por ciento. El Cayenne Electric también está diseñado para recargas rápidas: tarda menos de 16 minutos en cargar su baterÃa del 10 al 80 por ciento del estado de carga (SoC).
Las temperaturas fluctúan mucho no solo en las carreras, sino también en la conducción diaria. La filosofÃa de Porsche es que el alto rendimiento de carga debe lograrse incluso en condiciones adversas en un amplio rango de SoC. La potencia de carga DC del Cayenne alcanza hasta 400 kW. La carga rápida es posible desde una temperatura de baterÃa de 15 grados Celsius. Hasta un SoC de aproximadamente 55 por ciento, la potencia de carga supera los 350 kW, por lo que los procesos de carga rápida son muy robustos. En 10 minutos de carga en una estación adecuada, se pueden agregar más de 300 km de autonomÃa.
La Fórmula E también es un laboratorio de pruebas y escaparate para la carga rápida: «Los pilotos llevan los automóviles al lÃmite, a veces en ciudades abrasadoramente calientes como Yakarta. Cuando entramos a los boxes para cargar, las temperaturas del sistema suelen ser muy altas», explica Modlinger. «Al mismo tiempo, queremos mantener los requisitos de enfriamiento en el automóvil de carreras lo más bajos posible, porque el enfriamiento consume energÃa y, dependiendo del hardware, aumenta el peso. Durante las paradas de Pit Boost, demostramos un suministro de energÃa con enorme potencia de carga en condiciones extremas».
En la Fórmula E, Porsche invierte su presupuesto principalmente en componentes del vehÃculo que también son relevantes para el uso en carretera. Según las regulaciones, estos componentes se encuentran debajo de la carrocerÃa. Modlinger: «Nuestros desafÃos técnicos no son visibles desde el exterior. Pero son considerables y, en muchas áreas, similares a los que enfrentamos en nuestros automóviles deportivos eléctricos de calle».
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