Le nouveau Porsche Macan 100% électrique est prêt à être testé sur la route : après les premiers tests sur le terrain d’essai du centre de développement Porsche de Weissach, les prototypes de nouvelle génération bien camouflés du SUV compact se dirigent maintenant à l’extérieur des locaux de Porsche pour le première fois.
« Les tests dans un environnement réel commencent maintenant – l’une des étapes les plus importantes du processus de développement. », a déclaré Michael Steiner, membre de la direction de Porsche AG en charge de la recherche et du développement. Au moment où le Macan entièrement électrique sera lancé sur le marché en 2023, il aura parcouru quelque trois millions de kilomètres d’essai dans le monde, dans des conditions variables. Les prototypes sont capables d’incorporer l’expérience acquise au cours d’innombrables kilomètres d’essai précédents – conduits dans un espace virtuel.
Le développement et les tests numériques permettent non seulement d’économiser du temps et des coûts, mais également de préserver les ressources, ce qui améliore la durabilité. Au lieu de vrais véhicules, les ingénieurs utilisent des prototypes numériques – des modèles de calcul qui reproduisent les propriétés, les systèmes et les unités motrices d’un véhicule avec une grande précision. Il existe 20 prototypes numériques à des fins de simulation dans un certain nombre de catégories de développement, telles que l’aérodynamique, la gestion de l’énergie, l’exploitation et l’acoustique. « Nous rassemblons régulièrement les données des différents départements et les utilisons pour construire un véhicule virtuel complet et aussi détaillé que possible. », explique Andreas Huber, responsable des prototypes numériques chez Porsche. Cela permet d’identifier et de résoudre rapidement des conflits de conception non découverts auparavant.
Les spécialistes de l’aérodynamique sont parmi les premiers ingénieurs à travailler avec un prototype numérique. « Nous avons commencé avec un modèle fluide lorsque le projet a démarré il y a environ quatre ans. », rapporte Thomas Wiegand, directeur du développement aérodynamique. La faible traînée aérodynamique est fondamentale pour le Macan tout électrique en vue d’assurer une longue autonomie. Même des améliorations mineures du débit peuvent faire une énorme différence. Les ingénieurs utilisent actuellement des simulations pour affiner les détails tels que les conduits d’air de refroidissement. Les calculs ne prennent pas seulement en compte les différentes dispositions des composants, ils reflètent également les différences de température réelles.
Test virtuel avec le nouveau système d’affichage et d’exploitation
De nouvelles méthodes permettent désormais une simulation très précise à la fois de l’aérodynamique et de la thermodynamique. « Le monde numérique est indispensable au développement du Macan tout électrique. », a déclaré Wiegand, expert en aérodynamique. Le système d’entraînement électrique – de la batterie au moteur – nécessite un concept de refroidissement et de contrôle de la température complètement séparé, très différent de celui d’un véhicule à propulsion conventionnelle. Alors qu’une fenêtre de température de 90 à 120 degrés est la cible pour les moteurs à combustion, le moteur électrique, l’électronique du groupe motopropulseur et la batterie haute tension nécessitent une plage comprise entre 20 et 70 degrés, selon le composant. Les scénarios critiques ne se produisent pas sur la route, mais pendant une charge rapide à haute puissance à des températures extérieures élevées. Cependant, les développeurs Porsche sont capables de calculer avec précision et d’optimiser numériquement la position, le débit et la température.
Les prototypes virtuels peuvent être combinés avec des scénarios du monde réel à un stade précoce. Le meilleur exemple ici est le développement d’un tout nouveau concept d’affichage et de commande pour la prochaine génération de Macan. En utilisant ce que l’on appelle un boîtier de siège pour recréer l’environnement du conducteur, le concept d’affichage et de commande peut prendre vie dans une phase de développement précoce en conjonction avec le prototype numérique. « La simulation nous permet d’évaluer les affichages, les procédures de fonctionnement et les influences changeantes au cours d’un trajet du point de vue du conducteur. », explique Fabian Klausmann du département de développement de Driver Experience. Ici, les «pilotes d’essai» ne sont pas seulement des spécialistes eux-mêmes, mais aussi des non-experts. Cela permet d’étudier dans les moindres détails toutes les interactions entre le conducteur et le véhicule, permettant une optimisation sélective avant même la construction du premier cockpit physique.
Objectif de développement : être le modèle le plus sportif du segment
Les premiers prototypes physiques du Macan tout électrique ont été construits sur la base des données obtenues à partir des simulations – dans certains cas de manière élaborée à la main ou à l’aide d’outils spéciaux. Ceux-ci sont ensuite régulièrement adaptés en fonction du processus de raffinement virtuel. De même, les résultats des essais routiers sont directement intégrés au développement numérique. « Les tests d’endurance sur des installations d’essai fermées et des voies publiques dans des conditions réelles sont toujours indispensables pour garantir que la structure du véhicule, la stabilité opérationnelle et la fiabilité du matériel, des logiciels et de toutes les fonctions répondent à nos normes de qualité élevées. », a déclaré Michael Steiner. Le programme d’essais exigeant du Macan tout électrique, réalisé dans des conditions climatiques et topographiques extrêmes, comprend des disciplines telles que la charge et le conditionnement de la batterie haute tension, qui doit répondre à des normes très rigoureuses. « Comme le Taycan, le Macan entièrement électrique, avec son architecture 800 volts, offrira une Porsche E-Performance typique. Le Macan tout électrique sera le modèle le plus sportif de son segment. », promet Steiner, citant des objectifs de développement tels qu’une grande autonomie et la charge rapide haute performance.
Un autre nouveau Porsche Macan avec un moteur à combustion
Le lancement sur le marché du Macan tout électrique – la première Porsche à être construite sur la plate-forme électrique Premium (PPE) – est prévu pour 2023. Porsche se positionne de manière flexible pour la transition vers l’électromobilité pure. « En Europe, la demande de véhicules électriques continue d’augmenter, mais le rythme du changement varie considérablement à travers le monde. C’est pourquoi nous allons lancer un autre successeur attrayant à propulsion conventionnelle du Macan actuel au cours de 2021. », a déclaré Michael Steiner. Les nouveaux modèles Macan à moteur à combustion seront proposés aux côtés du Macan tout électrique à l’avenir. Jusque-là, cependant, il lui reste encore des millions de kilomètres d’essai à parcourir – à la fois dans la vie réelle et virtuellement.
Photos : Porsche
