Volkswagen ja I.D. R tekivät historiaa Pikes Peakin kansainvälisessä mäkikisassa. Volkswagenin 500 kW (680 hv) I.D. R kuljettajanaan Romain Dumas voittivat kilpailun, jossa mukana oli myös perinteisellä polttomoottorilla varustettuja autoja. Dumas ei pelkästään voittanut kilpailua vaan paransi Sebastien Loebin edellistä ennätystä vuodelta 2013 – 16 sekunnilla. Uusi ennätys on nyt 7 minuuttia 57,148 sekuntia.
Volkswagenin teknisestä kehityksestä vastaava johtaja Frank Welsch totesi sunnuntaina: ”Jokainen Volkswagenin työntekijä voi olla ylpeä saavutuksestamme. Kiitän tiimiä koko sydämestäni. Erinomaiset insinööritaidot, intohimo ja sitoutuminen ovat yhdistelmä, jonka avulla tiimi pystyi luomaan upean kilpa-auton vain kahdeksassa kuukaudessa. Volkswagen I.D. R Pikes Peak on nyt tehnyt historiaa mäkikisassa, jonka alkutaipaleet ulottuvat yli 100 vuoden taakse.”
Volkswagen kiipesi täyssähköautolla Pikes Peakin huipulle
Volkswagen vietti juhannusviikonlopun jyrkässä ylämäessä: tarkoituksenaan rikkoa sähköautojen ennätys legendaarisessa Pikes Peak -mäkikisassa Coloradossa. Ennätyksen rikkomiseksi Volkswagen rakensi täyssähköisen I.D. R Pikes Peak -superauton, joka kiihtyy paikaltaan 100 kilometrin tuntinopeuteen 2,25 sekunnissa – nopeammin kuin Formula 1.
I.D. R Pikes Peak on Volkswagenin ensimmäinen täyssähköinen kilpa-auto. Paitsi uuden teknologian esittelyalusta, auto on myös liikkuva tuotekehityslaboratorio, joka auttaa osaltaan Volkswagenia tuomaan vuonna 2020 markkinoille I.D.-malliperheen täyssähköiset tuotantoautot.
”Asiakkaat ovat kautta aikojen hyötyneet moottoriurheilun parissa tehdystä tutkimustyöstä, joten odotamme tämänkin projektin tuloksien olevan arvokkaita tulevien sähköautojen kehitystyössä. Volkswagenin tavoite on olla sähköautoilun huipulla I.D.-mallisarjallaan ja osallistuminen Pikes Peak -kisaan oli todellinen happotesti sähköiselle voimalinjalle”, sanoo Volkswagenin teknisestä kehityksestä vastaava johtaja Frank Welsch.
Legendaarinen mäkikisa sopii sähköautolle
Pikes Peakin reitti on 19,99 kilometriä pitkä tie, joka vie 2 800 metristä 4 300 metrin korkeuteen. Edellinen sähköautoennätys ajettiin kolmisen sekuntia alle yhdeksän minuutin, tarkemmin sanottuna aikaan 8 minuuttia 57,118 sekuntia. Volkswagenin ennätysajoa edelsi 24 moottoripyörää, joiden jälkeen radalle suuntasi 67 autoa kuudessa kilpailuluokassa.
Legendaarinen Pikes Peak International Hill Climb -kilpailu on järjestetty vuodesta 1916 lähtien, yhteensä 96 kertaa. Suomessa sen tuntevat erityisesti rallin ystävät, sillä tunnetuimpiin eurooppalaisiin osallistujiin kuuluvat Ari Vatanen ja Juha Kankkunen. 2010-luvun sähköautolla puolentoista kilometrin korkeusero kivutaan kuitenkin lähes kaksi minuuttia nopeammin kuin 1980-luvun nelivetoisella ralliohjuksella. Pikes Peak -kisassa sähköauton erityisenä etuna on se, että toisin kuin paloprosessiin happea tarvitsevissa polttomoottoriautoissa, sähkömoottorin teho ei heikkene korkeassa, vähähappisessa ilmanalassa.
Volkswagen I.D. R Pikes Peakin kuljettajana toimi ranskalainen 39-vuotias Romain Dumas. Dumas on kansainvälisesti tunnettu kuljettaja, sillä kolmen Pikes Peak -voiton lisäksi hänellä on hallussaan kaksi Le Mansin 24 tunnin kilpailun voittoa.
Volkswagen osallistui kilpailun Unlimited-kategoriaan, joka salli insinöörien tekevän voiton saavuttamiseksi liki mitä tahansa. Tuloksena oli uniikki kilpa-auto, jonka suuret etu- ja takasiivet tuottavat maksimaalisen autoa tienpintaan painavan aerodynaamisen voiman. Tämä mahdollistaa suuret kaarrenopeudet myös kilpailun ohuen ilmanalan olosuhteissa. Auto on nelivetoinen ja etu- ja taka-akseleille on omat sähkömoottorit, jotka tuottavat yhdessä 500 kW tehon ja 650 Nm väännön. Auton paino on vain vajaat 1 100 kg.
”Koska kyseessä on kilpa-auto, emme tavoitelleet – toisin kuin tuotantoautoissa – maksimaalista ajomatkaa, vaan mahdollisimman suurta tehoa”, Volkswagen Motorsportin sähkö- ja elektroniikkatiimin johtaja Marc-Christian Bertram kertoo.
Hienostunut voimalinja
Superauton hienostunut voimalinja on täysin elektronisesti ohjattu: perinteisten kaasu- ja jarruvaijereiden sijaan niin kiihdytyksiä kuin jarrutuksiakin ohjataan sähköisillä signaaleilla. Näin myös siirtymä rekuperaatiosta eli jarrutusenergian talteenotosta sähkömoottoreilla perinteisten jarrujen käyttöön tapahtuu täysin kuljettajan huomaamatta.
Kilpailureitillä on 156 mutkaa, joten akustosta on saatava tehoa vastaavaan määrään kiihdytyksiä. Tässä jarrutusenergian talteenotosta on selvää apua, sillä hidastukset tuottavat noin 20 prosenttia kilpailun aikana tarvittavasta energiasta.
Vaikka auton rakenteissa pyrittiin yhdistämään keveys ja kestävyys, moottoriurheilussa yleisiä ja erittäin kalliita titaanin kaltaisia materiaaleja ei käytetty. I.D. R Pikes Peakin alusta, pyöräntuennat ja turvarakenteet on tehty lähes kokonaan teräksestä ja alumiinista. Alustassa ja aerodynaamisissa rakenteissa on käytetty lisäksi hiilikuitu-kevlarkomposiittia. Itsekantava ohjaamorakenne on tehty ultrakevyestä hiilikuidusta. Tuloksena on akkuineen ja moottoreineen 1100 kilon painoinen kilpa-auto.
Turvallisuuden takaamiseksi Pikes Peak -superauton suunnittelussa noudatettiin FIA:n säädöksiä sähköformuloiden eli Formula E -luokan autoille sekä Le Mansin 24 tunnin kisaan osallistuvien hybridiautojen LMP1-luokituksen vaatimuksia.
Pikalataus glyserolilla
Pikes Peak -kisan sääntöjen mukaan nousun muiden autojen tai vaikkapa raekuuron vuoksi keskeyttäneellä autolla on tasan 20 minuuttia aikaa palata lähtölinjalle uutta starttia varten. Tämän vuoksi I.D. R Pikes Peakin suunnittelussa oli huomioitava myös mahdollinen lisälatauksen tarve.
”Tämä aikaraja oli olennainen tekijä akuston suunnittelussa. Pikalatausjärjestelmässä oli huomioitava myös latausstrategia ja mobiilivoimanlähde”, kertoo Volkswagen Motorsportin teknologiajohtaja François-Xavier Demaison.
Ratkaistavia teknisiä haasteita oli kaksi: akun ylikuumenemisen estäminen sekä akkukennojen tasaisen latauksen varmistaminen. Testeissä parhaaseen tulokseen päästiin litium-ioni-akuilla, jotka sijoitettiin optimaalisen painonjakauman saavuttamiseksi kahteen yksikköön ohjaamon taakse. Olennaisen tärkeää on myös akun toiminta latauksen aikana kilparadalla. Lähtöalueella oli kaksi pikalatausasemaa, joista molemmat syöttävät akkuihin energiaa suhteellisen alhaisella 90 kW teholla. Matala latausvirta vähentää akkujen lämpenemistä.
Koska lähtöalueella ei ollut käytettävissä sähkövirtaa, oli latausenergia tuotettava paikan päällä. Siksi Volkswagen Motorsport toi paikalle tavallisen näköisen generaattorin, mutta dieselin sijaan polttoaineena käytettiin alkoholia – tarkemmin sanottuna biodieselin sivutuotteena syntyvää glyserolia. Lähes päästötön polttoaine on myrkytöntä ja sitä käytetään lisäaineena kosmetiikassa ja elintarvikkeissa.
