Elektrisk Mobilitet

Skyhøje forventninger

Elektrisk Mobilitet

Skyhøje forventninger

I 2020 tager Volkswagen hul på et nyt kapitel med introduktionen af en ny familie af banebrydende elbiler. Udviklingen er i fuld gang, og Volkswagen demonstrerede elbilernes potentiale på mest ekstreme vis ved at deltage i det legendariske Pikes Peak International Hill Climb-løb med I.D. R-raceren.

(VieW September  2018 nr. 2) - Tilmeld dig VieWÅbner et eksternt link

7:57:148

Det lød tiden på, da franskmanden Romain Dumas d. 24. juni racede over målstregen på Pikes Peak-bjerget i 4.302 meters højde. Det var ny rekord og mere end 16 sekunder hurtigere end den hidtidige rekord fra 2013. Missionen lykkedes. Volkswagen står på tærsklen til at introducere en ny familie af elbiler under I.D.-navnet, og elbiler vil spille en central rolle i fremtidens mobilitet. Volkswagen arbejder intenst på at udvikle nye produkter af høj klasse, og intet andet sted går udviklingen så hurtig og er så innovativ som i motorsport. Mange innovationer er født af den hårde konkurrence, der hersker i motorsport, og deltagelse i Pikes Peak International Hill Climb – en af verdens mest legendariske motorsportsevents – er et trinbræt til at udvikle fremtidens elbiler. Pikes Peak er en stor udfordring og stiller nogle helt specifikke krav til køretøjet og er derfor perfekt til afprøve nye teknologier. I.D. R Pikes Peak-raceren er udstyret med en innovativ elektrisk drivlinje og batteriteknologi. Pikes Peak er en slags ekstrem stresstest, og erfaringerne herfra vil komme til gavn i udviklingen af fremtidenselbiler, og I.D. R vil agere spydspids og teknologisk udstillingsvindue for den kommende familie af I.D.-elbiler. Volkswagen har før deltaget i Pikes Peak Hill Climb tilbage i 1985, 1986 og 1987 med en Golf, der havde to motorer og som i 1987 var marginaler fra at vinde løbet. Så Volkswagen havde et udestående med Pikes Peak-bjerget.

Løbets historie

Idéen var smart. For at få folk til at snakke om hans nye private vej op ad Pikes Peak organiserede forretningsmanden Spencer Penrose et løb for biler og motorcykler. Det var tilbage i 1916. Siden da er det 4.300 meter høje bjerg i staten Colorado, USA, blevet betragtet som alle hill climb-løbs moder, og løbet er nu afholdt 96 gange. I adskillige årtier var det et løb, der hovedsagelig tiltrak kørere fra amerikansk motorsport, heriblandt den legendariske Unser-familie, der er kendt fra deres succes i Indianapolis 500-løbet og som gennem generationer har kørt over 30 sejre hjem på Pikes Peak. I midten af 1980’erne begyndte europæiske bilmærker at interessere sig for Pikes Peak International Hill Climb, hvilket førte til drabelige dueller mellem rallymestre som Walter Rörhl i Audi og Ari Vatanen i Peugeot. Det var på samme tid, at Volkswagen og Jochi Kleint stormede mod toppen i en Golf med to motorer og firehjulstræk. I 2013 satte franskmanden og ni-dobbelte verdensmester i rally, Sébastian Loeb, en rekord med en Peugeot prototyperacer, og den stod først for fald, da Volkswagen I.D. R nåede toppen af bjerget i år. Det er ikke kun professionelle, der kan nyde turen op ad Pikes Peak. Når hele motorsportscirkusset har forladt bjerget, vender hverdagen tilbage, og det er igen muligt for privatpersoner at køre til toppen af bjerget for 50 dollars, der dog går til byen Colorado Springs. Selve ruten op ad bjerget er 19,99 km lang og byder på 156 sving, og det stiger 1.440 meter fra startlinjen i 2.862 meters højde til målstregen i 4.302 meters højde. På toppen er luften så tynd, at du kan få åndedrætsbesvær, og minusgrader i juni måned er ikke usædvanligt. 

Unser-familien har vundet 26 gange ud af de 96 gange, Pikes Peak har været afholdt. Her er det Bobby Unser på vej mod ny rekord i 1965.
Pikes Peak blev afholdt første gang i 1916, da forretningsmanden Spencer Penrose ville gøre opmærksom på sin nye private vej
Den tynde luft på Pikes Peak-bjerget udgjorde en stor udfordring aerodynamisk, da det kræver mere at opnå optimal downforce på bilen

Udviklet på rekordtid

19,99 kilometer inklusive 1.440 meters stigning på kun 9 minutter og kun ét forsøg. Startende med et blankt stykke papir og modet til at tænke, at intet er umuligt og at få muligheden for at producere banebrydende teknologi, er enhver ingeniørs drøm. ”At udvikle en bil specifikt til de 20 kilometer er virkelig noget specielt for ingeniørerne,” forklarer François-Xavier Demaison, Teknisk direktør for Volkswagen Motorsport og ansvarlig for udviklingen af I.D R.

Arbejdet har resulteret i en eldrevet Volkswagen-prototyperacer, der er udviklet med det for øje at finde den ideelle balance mellem energikapacitet – og derfor vægt – og nødvendig motorkraft. Volkswagens prototype bærer to mærker, der kan anses som værende kvalitetsstempel. ”R” repræsenterer de sportslige bilmodeller og ”I.D.” står for en linje af innovative fremtidsorienterede modeller. 

Ingeniørerne fulgte opskriften fra den dobbelt-motoriserede Pikes Peak Golf fra 1985, 86 og 87 og benyttede en løsning med to motorer. I.D. R er udstyret med to elmotorer, der tilsammen yder 680 hk. ”Motorsport har altid spillet en vigtig rolle for vores serieproducerede biler, og en 100 % elektrisk racerbil vil spille en større og større rolle i en fremtid præget af e-mobilitet”, forklarer Sven Smeets, direktør for Volkswagen Motorsport.

Volkswagen stillede op i klassen for prototyper, hvilket gav fuldstændig frihed og ingen restriktive reglementer med undtagelse af sikkerhed, hvor der gælder de samme regler som i alle andre Formel-racere.

I.D. R kører med lithium-ion-batterier akkurat som i serieproducerede elbiler, men ingeniørerne skulle med en rute på kun 20 kilometer ikke tænke på rækkevidde. Høj ydelse havde højest prioritet. 

 I den evige kamp mellem effekt og vægt kørte man en række simulationer for at finde den optimale balance mellem batteriets og motorens ydelse. Op til 20 % af den strøm, I.D. R bruger på de 20 km, regenereres ved nedbremsning delvist fra bremseskiverne og delvist fra elmotorerne, der så fungerer som generatorer.

Volkswagen gik også nye veje i forhold til ladeteknologi med det mål for øje at kunne oplade bilen så hurtigt som muligt med den mindst mulige miljømæssige belastning. Ladetiden er defineret i løbets reglement, hvoraf det fremgår, at skulle løbet blive afbrudt, må en fuld opladning ikke tage mere end 20 minutter. Strømmen blev leveret af generatorer for foden af Pikes Peak-bjerget, der brugte glycerin – en sukkerholdig alkohol – som brændstof. Det er et biprodukt, der fremkommer i fremstillingen af biodiesel, og glycerin forbrænder uden at udsende skadelige udstødningsgasser eller partikler. Glycerin er ikke giftig og tillades endda som tilsætningsmiddel i fødevare- og kosmetikindustrien. 

Hvert et gram tæller

Teamet bag udviklingen af I.D. R jagtede intenst hvert overflødige gram for at holde vægten på et minimum. ”Før vi samlede I.D. R Pikes Peak, brugte vi computer til at analysere et utal af forskellige konfigurationer,” fortæller Willy Rampf, der er teknisk konsulent på projektet, og som er en mand med masser af erfaring fra Formel 1-verden. ”Det stod hurtigt klart for os, at vi ikke havde tid til at bygge adskillige prototype testbiler, så vi skulle ramme rigtigt første gang.” Testene fokuserede på at finde det perfekte kompromis mellem effekt og vægt, hvilket er en mere delikat balance end i en bil med forbrændningsmotor, da højere ydelse i en elbil er lig med større batteri og mere vægt. Med en stigning på 1.400 meter over en 20 kilometer lang rute gør vægten en stor forskel, og høj vægt vil også være en ulempe i de mange sving.

Trods intensivt fokus på vægten har teamet ikke benyttet sig af ekstremt dyre materialer som titanium, der typisk benyttes i motorsportens ypperste klasser. Chassis, hjulophæng og sikkerhedsrammen er næsten udelukkende lavet i stål og aluminium. Alligevel landede den samlede vægt på under 1.100 kg, hvilket er meget let i forhold til tidligere biler i Pikes Peaks klasse for elbiler. Det reducerer behovet for motor- og batterieffekt, så batterierne er kompakte og kunne placeres ved siden af føreren, hvilket gav en perfekt vægtfordeling i bilen. Batterierne leverer strøm til de to elmotorer på forakslen og bagakslen, og fordelingen af motorkraften mellem akslerne styres elektronisk. 

I.D. R var ikke den eneste Volkswagen i Pikes Peak-løbet, men udover fornavnet havde den ikke meget tilfælles med Boxeer-Boblen øverst. Tusindvis af mennesker samles i Colorado Springs til fanfest inden løbet.

Op i den tynde luft
Det er tydeligt fra lang afstand, at I.D. R er designet til ekstreme forhold, og at den aerodynamisk er designet til at tackle det mest legendariske hill climb-løb i verden. Hastighederne på vej mod toppen når op på 240 km/t, hvilket er relativt lavt for en prototyperacer, da den kan køre markant hurtigere: ”Vi koncentrerede os om at opnå optimal hastighed i svingene. Hele chassiset er designet til at generere så meget downforce som muligt, uden at skabe for meget vindmodstand,” fortæller François-Xavier Demaison.

Det tydeligste resultat af dette er den enorme hækspoiler. På grund af højden er luften i gennemsnit 35 % tyndere, hvilket betyder, at vi mister 35 % af bilens downforce i forhold til, hvis den kørte på en bane i højde med havoverfladen. Den enorme hækspoiler kompenserer for noget af dette,” forklarer Willy Rampf.

På noget af turen mod toppen af bjerget genererer I.D. R mere downforce, end bilen vejer. At en elbil ikke har behov for store køleluftindtag som en bil med forbrændingsmotor, forbedrer også bilens vindmodstand.

Franskmanden Romain Dumas er en erfaren herre, der har vundet Pikes Peak tre gange tidligere. Han skulle dog vænne sig til den lynhurtige I.D. R elracer, da den ingen lyde laver, hvilket normalt er indikator for, hvor meget bilen presses.

Racerkører på hjemmebane
Det er en erfaren herre, som Volkswagen satte til at styre I.D. R til toppen af Pikes Peak-bjerget. Det var franskmanden Romain Dumas, der fik æren, og han kender Pikes Peak rigtig godt, da han tre gange tidligere har vundet det legendariske hill climb-løb. Han har en bred erfaring inden for motorsport og har tidligere blandt andet vundet 24-timers Le Mans med Audi og Porsche, 24-timers Nürburgring og Dakar Rally med Peugeot. Det kun 20 km lange Pikes Peak Hill Climb er lidt anderledes, end hvad Dumas normalt kører: ”Langdistanceløb er mit job. Hill climb-løb og rally er min hobby. De er alle min passion. Pikes Peak-banen minder mig om Nordsløjfen på Nürburgring. Jeg kan godt lide udfordrende baner som dem,” fortæller Romain Dumas. At køre I.D. R på Pikes Peak er anderledes fra alt andet race, som Romain Dumas har kørt. ”Pikes Peak er sværere end alle andre løb, for du har ikke råd til at begå den mindste fejl, og du får kun ét forsøg. Du kan ikke køre i pit og få skiftet dæk. En anden ting er det at køre i elbil. Feedback fra en elbil er yderst begrænset, da der næsten ikke er nogen lyde fra motor og gearkasse. Det er normalt vigtige indikatorer for at styre hastigheden. Det kan gøre kørslen svær, men jeg elsker udfordringer,” forklarer Romain.

Fans, fest og fart

I den fjerde weekend i juni hvert år er der fest i Colorado Springs, hvor der bor 465.000 indbyggere. Her flokkes motorsportsentusiaster til byen, når det årlige Pikes Peak Hill Climb-race skal afvikles. I centrum af byen samledes mere end 30.000 entusiaster og deltager i fanfesten. Colorado Springs borgmester, John Suthers, fortæller: ”Fanfesten fredagen før løbet er en fantastisk måde at starte weekenden på. Det er en stor gadefest sammen med deltagerne i løbet og deres racerbiler og motorcykler.” Antallet af voldsomme køretøjer er stort med både prototyper og bizarre speciallavede kreationer. De holder side om side med rendyrkede racerbiler og modificerede gadebiler. Deres ejere har kun ét mål: at tilbagelægge den 19,99 kilometer lange rute op af det 4.302 meter høje bjerg så hurtigt som muligt. Til fanfesten mingler bilelskere og motorsportsfans med motorsportsstjerner og glade amatører.

Næsten 80 biler og motorcykler stiller op i det legendariske løb, og om fredagen er de linet op på den en kilometer lange Tejon Street i byens centrum. Har kan du se alt fra en Nissan Leaf elbil over en Boble fra 1972 til den legendariske Audi quattro S1 fra 1984, der vandt Pikes Peak tre år i træk tilbage i 1980’erne. 

I.D. R er en ufattelig racer. Jeg har ikke oplevet en lignende motorkraft og
acceleration i nogen anden racerbil
Romaine Dumas
Racerkører

Klar til start

Efter ni måneders udviklingsarbejde holder Romain Dumas og I.D. R Pikes Peak klar – 31 år siden sidste gang Volkswagen deltog i verdens hårdeste hill climb-race. Hele mandskabet er fortrøstningsfuldt denne morgen, da testene gik godt og kvalifikationen forløb optimalt. Vejrudsigten ser lovende ud først på dagen med sol fra en skyfri himmel, og det kan ellers være en udfordring, da der gennem årene har været talrige eksempler på, at løbet bliver afbrudt på grund af haglvejr og lyn selv i juni måned. Og som sagt har du kun ét forsøg. Målet og forventningerne er, at I.D. R først fremmest skal slå Rhys Millens hidtidige rekord på 8:57 min., og kan man samtidig slå Sébastian Loebs tid, vil det blot være prikket over i’et. I.D. R stryger afsted fra startlinjen med et SWOOOSH… og meget hurtigt er den ude af syne. 

Alle tilknyttet Volkswagens team står og kigger intenst på skærmen, der viser Dumas’ hastighed og mellemtider. Spændingen er høj, og der bides negle. 7:57.148 minutter senere krydser Dumas mållinjen oppe på bjerget, og forløsningen mærkes på de mange jubelråb fra Volkswagens lejr i pitområdet. Der omfavnes, klemmes et par tårer og skåles i champagne. I.D. R og Dumas kørte med en gennemsnitshastighed på 145,67 km/t og var næsten et minut hurtigere end den hidtidige rekord for elbiler og 16 sekunder hurtigere end Sébastian Loebs rekord fra 2013. 

Tilbage i Volkswagen-lejren forklarer en lettet Dumas: ”I.D. R Pikes Peak er ganske enkelt en ufattelig racer. Jeg har ikke oplevet en lignende motorkraft og acceleration i nogen anden racerbil. For hver kilometer kunne jeg mærke, hvordan bilen og jeg blev til én enhed. Da jeg kom et godt stykke op på bjerget, kunne jeg se skyerne komme ind og begrænse sigtbarheden. Jeg holdt lidt igen og mistede måske fire-fem sekunder. Da jeg kom lidt højere, pressede jeg bilen hårdt for at holde varme i dækkene. Jeg lavede ingen fejl. Det her race er fantastisk hårdt.” Klokken 15:00 blev løbet flaget af, da sigtbarheden var begrænset, og et haglvejr var på vej ind, men Romain Dumas og Volkswagen nåede målet. 

Ni måneders intens udvikling bar frugt, og I.D. R Pikes Peak fik på ekstrem vis bevis potentialet i den elektriske drivlinje.

Romain Dumas triumferer på toppen af Pikes Peak efter 7.57.148 minutters race.