Technologia przyszłości

Wraz ze swoim prototypem klasy LMP1 Porsche rozwija nowy obszar wyścigowej technologii. W 2015 roku pokazano koncepcyjny model Mission E, który korzysta z rozwiązań wykorzystywanych w wyścigach. Porsche wykorzystało w nim elementy użyte do zbudowania dwukrotnego zwycięzcy Le Mans, który wyposażony jest w najbardziej wydajny silnik spalinowy marki wspomagany przez systemy odzyskiwania energii.

Podczas hamowania generator na przedniej osi przetwarza energię kinetyczną na elektryczną. Ponadto energia wytwarzana przez gazy spalinowe również jest zamieniana na dodatkową energię. Hamowanie napędza silniki elektryczne w 60%, natomiast turbina daje pozostałych 40%. Całość przechowywana jest w bateriach litowo jonowych i dostępna jest na życzenie kierowcy dając mu dodatkowych 400 koni mechanicznych.

Wykorzystanie energii silników spalinowego i elektrycznego wymaga wyrafinowanej strategii. Na Nurburgringu samochód hamuje 17 razy i tylukrotnie zbiera też dodatkową energię, która zależy od prędkości dojazdu do zakrętu tego, jak bardzo trzeba przed nim zahamować. Po dojeździe do wierzchołka zakrętu kończy się proces zbierania energii, by przejść do korzystania z niej. Całość mocy z elektrycznych silników przenoszona jest na przednią oś, przez co 919 katapultuje się z zakrętu bez jakiejkolwiek straty w trakcji. Na prostych również nie brakuje dodatkowej energii, gdyż turbina działa przez cały czas i również napędza silniki elektryczne. Oba systemy odzyskiwania energii są jednak ograniczone przez przepisy i nie mogą wydobywać więcej niż 1,3 kilowatogodziny energii na okrążenie. Przekroczenie tej wartości skutkuje karami przewidzianymi przez regulamin.

Najważniejszą decyzją w procesie projektowania układu hybrydowego było ustalenie poziomu energii – 800 voltów. Decyzja jest kluczowa, gdyż wpływa na projekt baterii, elektronikę, projekt silnika elektrycznego, czy technologię ładowania. Porsche każdy z tych aspektów wycisnęło do maksimum. Znalezienie komponentów do tak wysokiego napięcia nie jest łatwe. Koło zamachowe, czy baterie? Ostatecznie niemiecka marka postawiła na baterie litowojonowe, która mają w sobie setki pojedynczych ogniw.

Ważne w przypadku tak skomplikowanych technologii jest zachowanie odpowiedniego balansu. Tak wysokie napięcia sprawiają, że nie łatwo je kontrolować w przypadku szybkiego ładowania i rozładowania. Gdyby telefon można było naładować tak szybko jak baterie w 919 Hybrid, to nasz smartfon podłączalibyśmy to kontaktu na niespełna sekundę. Z drugiej strony rozładowywałby on się podczas zaledwie krótkiej rozmowy. Dlatego też tak ważne jest odpowiednie zbalansowanie tego wszystkiego.