Cupra Racing：賽車運動的電動未來

（環球數字化導報轉載）

賽車運動正在被重新定義：未來的賽車運動正在發生。隨著電動方程式賽車（Formula E）、國際汽聯電動賽車世界杯（FIA eTouring Car World Cup）以及非賽道極限運動（ExtremeE）的到來，電動賽車已成為主流，并吸引著全世界的目光。作為首款電動賽車的真正先驅，Cupra Racing成為許多此類賽事的衛冕冠軍也就不足為奇了。Cupra E-Racer不僅為高性能賽車設定了標準，還重塑了人們對電動賽車的看法。如果您認為電動賽車無法與內燃賽車競爭，那就大錯特錯了。正如您將在下文看到的：激情、速度和動力——一切盡在其中。

Cupra Racing：實現電動夢想
在這里，我們的Cupra夢想變成了現實：我們對直接出廠的Cupra公路車進行改造，為它們安裝不同的輪輞、踏板和擾流板。Cupra是一個誕生于21世紀的品牌。我們稱自己為 “非常規挑戰者”，因為我們希望以不同的方式做事。2018年，我們有一個承諾和愿景，那就是實現賽車運動產品組合的電氣化。我們的起步比社會或賽車界都要早。我們一開始就覺得自己有點特別：我們擁有了有史以來第一輛電動賽車，但卻無處比賽，因為全世界只有內燃機賽車比賽。我們因此似乎成為了先驅。
把公路車變成賽車
當我們準備把最終的賽車交付給客戶時，它看起來像是一輛Cupra Lyon的汽車，但它有一個非常大的翼子板、拉伸的擋泥板、內部有一個原始的儀表盤、一個賽車桶式座椅……我們沒有為它配置任何乘客座椅、任何安全帶、任何花哨的東西。我們追求的是純粹的性能，而不是舒適。國際汽聯世界賽車杯在一個半月前結束，我們目前正在對這輛車在賽季結束時的表現進行評估。這是一輛復雜的賽車，我們三年前就開始設計了。E-Racer以Cupra Leon公路版車身為基礎，但我們在后軸上安裝了賽車電動電池和電動機，其功率接近700馬力，這是一輛沒有變速箱的后輪驅動的賽車，只有一個齒輪。從靜止加速到100公里/小時僅需3.2秒，電動機可產生近1000牛頓米的扭矩。
內燃與電動
電動技術比內燃技術更高效，電動機的效率可達90%以上，而內燃機的效率只40%左右。但我們仍在學習這項技術。我們確實相信賽車將是電動的，而且現在已經是電動的，將來會更加電動。這些賽車就是最好的證明，它們的表現令人驚嘆。當你看到所有車手從內燃機轉向電動車時，你會覺得非常有趣。我們總是說，“讓我們看看這些家伙會有什么反應”， 他們都會說“哇”。對于駕駛員來說，一旦你坐進車內，你就會聽到車輪、齒輪、電機和輪胎在碎石上的聲音，你聽不到其他任何聲音，這是完全不同的。但性能是一樣的，甚至比內燃機更強。我們感覺不到內燃機的噪音。人們常說電動汽車是靜音的，缺乏激情，但其實不然。

電子駕駛體驗
當駕駛員坐在車里時，他的坐姿比較高，因為在他的座位下面和背后有65千瓦的電池。我們必須把這些大電池放在四周。駕駛員駕駛艙的按鈕很少。方向盤上卻有很多按鈕，這個小儀表盤上有很多信息：SOC狀態、電池狀態、溫度、電力隔離等所有信息。它們都很重要，意義重大，駕駛員需要隨時監控這些信息。前大燈和后車燈閃爍，這意味著高壓電已經打開。而車內的綠燈表示汽車電氣隔離系統正常，可以安全行駛。當我按下點火按鈕時，它的聲音更像是飛船或火箭。有人說聽起來像蚊子的聲音，因為它從很遠的地方傳來，在你耳邊越來越像蚊子的聲音。
賽車運動的未來
在過去的五年時間里，人們對電動賽車運動的看法發生了很大變化。我想說的是，最初很少有人為其辯護、更多人對其是一種非常抵觸的態度，雖然到現在人們對電動賽車運動的看法也不是完全公允，但是人們已經開始注意到，電動賽車是一種性能和電氣化完美結合的產物，這兩個世界正在交匯。Cupra的愿景是與賽車世界和生態系統相結合，形成了一條電動化的道路。我為我們迄今取得的成就感到自豪：我們是唯一一個在賽道上贏得高水平電動比賽的品牌，兩次贏得國際汽聯電動賽車世界杯，并在賽道外也取得了勝利。我們開始在賽道上取得成功。另一方面，我們繼續支持世界各地的客戶，贏得國家和地區錦標賽。未來的賽車運動肯定是電動的。
PTC的專家說：PTC 如何幫助設計過程
要在賽道上保持競爭力，需要付出無數的努力和心血，但很多工作都發生在單個車輛部件設計的早期階段。這就是Cupra使用PTC 3D計算機輔助設計軟件Creo的原因。
Creo是PTC的旗艦3D設計工具，它在這一行業中占有重要地位。我們在賽車運動和汽車行業擁有強大的影響力，Cupra是我們的長期客戶。對于一家必須將車輛的每一絲性能都發揮到極致的公司來說，使用高保真3D CAD軟件是理所當然的選擇，因為該軟件可以將設計的每一個部分都數字化，甚至精確到千分之一英寸。他們就在三維環境中，因此可以確保沒有任何錯誤，完整的設計就在那里，他們可以進行所有的驗證工作和所有的開發工作，而且他們有許多設計工程師在整個車輛設計中進行協作，無論是設計駕駛員座椅的設計工程師，還是設計懸掛系統的設計工程師，或者是這個團隊可能正在研究的各種版本的動力總成設計工程師。
虛擬協作，實實在在的好處
對于任何制造商來說，上市時間都至關重要，但對于賽車隊來說，你有一個最后期限，那就是下個周末或下下個周末的比賽日。因此，最后期限是不會改變的。我們在這里做的很多事情都是幫助他們簡化流程。當你以數字方式完成所有工作時，你可以快速協作、犯錯、快速改正錯誤并繼續前進，因為在數字世界中，犯錯不會讓你付出太大代價，你只需繼續工作并與團隊協作。因此，無論是電動汽車還是傳統的內燃機動力總成，都可以讓不同的人在一個單一的三維設計上進行合作，然后確保高效地交付給制造部門。這就是三維設計的作用。這就是他們多年來一直是我們客戶的原因。看到他們所做的一切真是令人興奮。
確保設計符合要求
對于像Cupra這樣的公司，或者像Cupra賽車隊這樣的大公司的一個部門來說，尤其是考慮到他們所從事的領域是性能至上——就是要將動力傳遞到地面，并盡可能使用最輕的車輛，同時還要保證安全，滿足所有的剛度要求和安全要求——這就需要大量應用仿真技術來驗證設計是否滿足應力要求，以及這些車輛必須承受的沖擊。你可以花幾周時間在賽道上進行測試，也可以花幾天時間在數字世界中進行一系列模擬，以確認設計符合要求。更為重要的，當意識到設計不符合要求時，在產品仍處于數字形式時進行一些更改，更有利于最終確保設計符合要求。
多用途技術
在電動汽車領域，我們有高能量密度的電池，保持電池冷卻至關重要，這也是模擬氣流和管理這些熱特性以及結構特性的實際方法。有趣的是，在這個世界里，汽車外部的氣流不再僅僅是為車輛提供足夠的下壓力。它還關系到“我們是否為電池組提供了足夠的空氣？”對于這樣的系統，實際上需要更多的熱管理，而這種類型的模擬也可以作為設計流程的一部分在Creo中進行。因為設計工程師必須進行新型仿真——熱分析、流體流動分析——都可以在Creo產品套件中實現。因此，很高興看到Cupra能夠利用這些優勢。
效率提高兩位數
通過對設計中的所有關鍵部件進行仿真，不僅能夠最大限度地減少最終推出和測試原型時的返工量，而且還能節省大量時間。因為每次測試出現零部件破損時，對他們來說可能都需要幾天時間，即便他們可以直接從Creo中快速制作原型：如果需要生產的材料很難找到，那他們可能需要數周時間；即便他們可以直接從Creo中制造出某些零件，往往也需要至少一夜或者一天的時間。因此對關鍵部件進行仿真，對于團隊來說，能極大地提高兩位數的效率。
節省時間和成本
制造復雜零件需要很長時間。在Cupra這樣的團隊中，我們確實看到了PTC仿真技術的大量應用。我們將其與Creo集成的方式，能夠讓設計工程師觸手可及。他們不需要通過一些特殊的流程來利用這項技術。他們只需在設計中建立載荷和邊界條件，并按照現實世界中的方式定義測試。但他們是以數字方式完成的，而且是在生產設計中完成的，因此對他們來說確實節省了時間。我們將仿真技術深度集成到設計流程中，供Cupra等客戶使用，因此可以節省10%、20%、30%的車輛設計時間。

左圖：Xavier Serra, Cupra Racing 賽車主管

右圖：Brian Thompson, PTC CAD 部門總經理

（本文根據PTC第三方視角博客文字整理）