Xavier Serra, Cupra Racing 賽車主管
Brian Thompson, PTC CAD 部門(mén)總經(jīng)理
賽車運(yùn)動(dòng)正在被重新定義：未來(lái)的賽車運(yùn)動(dòng)正在發(fā)生。隨著電動(dòng)方程式賽車(Formula E)、國(guó)際汽聯(lián)電動(dòng)賽車世界杯(FIA eTouring Car World Cup)以及非賽道極限運(yùn)動(dòng)(ExtremeE)的到來(lái)，電動(dòng)賽車已成為主流，并吸引著全世界的目光。作為首款電動(dòng)賽車的真正先驅(qū)，Cupra Racing成為許多此類賽事的衛(wèi)冕冠軍也就不足為奇了。Cupra E-Racer不僅為高性能賽車設(shè)定了標(biāo)準(zhǔn)，還重塑了人們對(duì)電動(dòng)賽車的看法。如果您認(rèn)為電動(dòng)賽車無(wú)法與內(nèi)燃賽車競(jìng)爭(zhēng)，那就大錯(cuò)特錯(cuò)了。正如您將在下文看到的：激情、速度和動(dòng)力——一切盡在其中。
Cupra Racing：實(shí)現(xiàn)電動(dòng)夢(mèng)想
在這里，我們的Cupra夢(mèng)想變成了現(xiàn)實(shí)：我們對(duì)直接出廠的Cupra公路車進(jìn)行改造，為它們安裝不同的輪輞、踏板和擾流板。Cupra是一個(gè)誕生于21世紀(jì)的品牌。我們稱自己為 “非常規(guī)挑戰(zhàn)者”，因?yàn)槲覀兿Ｍ圆煌姆绞阶鍪隆?018年，我們有一個(gè)承諾和愿景，那就是實(shí)現(xiàn)賽車運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品組合的電氣化。我們的起步比社會(huì)或賽車界都要早。我們一開(kāi)始就覺(jué)得自己有點(diǎn)特別：我們擁有了有史以來(lái)第一輛電動(dòng)賽車，但卻無(wú)處比賽，因?yàn)槿澜缰挥袃?nèi)燃機(jī)賽車比賽。我們因此似乎成為了先驅(qū)。
把公路車變成賽車
當(dāng)我們準(zhǔn)備把最終的賽車交付給客戶時(shí)，它看起來(lái)像是一輛Cupra Lyon的汽車，但它有一個(gè)非常大的翼子板、拉伸的擋泥板、內(nèi)部有一個(gè)原始的儀表盤(pán)、一個(gè)賽車桶式座椅……我們沒(méi)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(guó)際汽聯(lián)世界賽車杯在一個(gè)半月前結(jié)束，我們目前正在對(duì)這輛車在賽季結(jié)束時(shí)的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)估。這是一輛復(fù)雜的賽車，我們?nèi)昵熬烷_(kāi)始設(shè)計(jì)了。E-Racer以Cupra Leon公路版車身為基礎(chǔ)，但我們?cè)诤筝S上安裝了賽車電動(dòng)電池和電動(dòng)機(jī)，其功率接近700馬力，這是一輛沒(méi)有變速箱的后輪驅(qū)動(dòng)的賽車，只有一個(gè)齒輪。從靜止加速到100公里/小時(shí)僅需3.2秒，電動(dòng)機(jī)可產(chǎn)生近1000牛頓米的扭矩。
內(nèi)燃與電動(dòng)
電動(dòng)技術(shù)比內(nèi)燃技術(shù)更高效，電動(dòng)機(jī)的效率可達(dá)90%以上，而內(nèi)燃機(jī)的效率只40%左右。但我們?nèi)栽趯W(xué)習(xí)這項(xiàng)技術(shù)。我們確實(shí)相信賽車將是電動(dòng)的，而且現(xiàn)在已經(jīng)是電動(dòng)的，將來(lái)會(huì)更加電動(dòng)。這些賽車就是最好的證明，它們的表現(xiàn)令人驚嘆。當(dāng)你看到所有車手從內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)向電動(dòng)車時(shí)，你會(huì)覺(jué)得非常有趣。我們總是說(shuō)，“讓我們看看這些家伙會(huì)有什么反應(yīng)”， 他們都會(huì)說(shuō)“哇”。對(duì)于駕駛員來(lái)說(shuō)，一旦你坐進(jìn)車內(nèi)，你就會(huì)聽(tīng)到車輪、齒輪、電機(jī)和輪胎在碎石上的聲音，你聽(tīng)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(nèi)燃機(jī)更強(qiáng)。我們感覺(jué)不到內(nèi)燃機(jī)的噪音。人們常說(shuō)電動(dòng)汽車是靜音的，缺乏激情，但其實(shí)不然。
電子駕駛體驗(yàn)
當(dāng)駕駛員坐在車?yán)飼r(shí)，他的坐姿比較高，因?yàn)樵谒淖幌旅婧捅澈笥?5千瓦的電池。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(pán)上卻有很多按鈕，這個(gè)小儀表盤(pán)上有很多信息：SOC狀態(tài)、電池狀態(tài)、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(shí)監(jiān)控這些信息。前大燈和后車燈閃爍，這意味著高壓電已經(jīng)打開(kāi)。而車內(nèi)的綠燈表示汽車電氣隔離系統(tǒng)正常，可以安全行駛。當(dāng)我按下點(diǎn)火按鈕時(shí)，它的聲音更像是飛船或火箭。有人說(shuō)聽(tīng)起來(lái)像蚊子的聲音，因?yàn)樗鼜暮苓h(yuǎn)的地方傳來(lái)，在你耳邊越來(lái)越像蚊子的聲音。
賽車運(yùn)動(dòng)的未來(lái)
在過(guò)去的五年時(shí)間里，人們對(duì)電動(dòng)賽車運(yùn)動(dòng)的看法發(fā)生了很大變化。我想說(shuō)的是，最初很少有人為其辯護(hù)、更多人對(duì)其是一種非常抵觸的態(tài)度，雖然到現(xiàn)在人們對(duì)電動(dòng)賽車運(yùn)動(dòng)的看法也不是完全公允，但是人們已經(jīng)開(kāi)始注意到，電動(dòng)賽車是一種性能和電氣化完美結(jié)合的產(chǎn)物，這兩個(gè)世界正在交匯。Cupra的愿景是與賽車世界和生態(tài)系統(tǒng)相結(jié)合，形成了一條電動(dòng)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(gè)在賽道上贏得高水平電動(dòng)比賽的品牌，兩次贏得國(guó)際汽聯(lián)電動(dòng)賽車世界杯，并在賽道外也取得了勝利。我們開(kāi)始在賽道上取得成功。另一方面，我們繼續(xù)支持世界各地的客戶，贏得國(guó)家和地區(qū)錦標(biāo)賽。未來(lái)的賽車運(yùn)動(dòng)肯定是電動(dòng)的。
PTC的專家說(shuō)：PTC 如何幫助設(shè)計(jì)過(guò)程
要在賽道上保持競(jìng)爭(zhēng)力，需要付出無(wú)數(shù)的努力和心血，但很多工作都發(fā)生在單個(gè)車輛部件設(shè)計(jì)的早期階段。這就是Cupra使用PTC 3D計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件Creo的原因。
關(guān)于Creo
Creo是PTC的旗艦3D設(shè)計(jì)工具，它在這一行業(yè)中占有重要地位。我們?cè)谫愜囘\(yùn)動(dòng)和汽車行業(yè)擁有強(qiáng)大的影響力，Cupra是我們的長(zhǎng)期客戶。對(duì)于一家必須將車輛的每一絲性能都發(fā)揮到極致的公司來(lái)說(shuō)，使用高保真3D CAD軟件是理所當(dāng)然的選擇，因?yàn)樵撥浖梢詫⒃O(shè)計(jì)的每一個(gè)部分都數(shù)字化，甚至精確到千分之一英寸。他們就在三維環(huán)境中，因此可以確保沒(méi)有任何錯(cuò)誤，完整的設(shè)計(jì)就在那里，他們可以進(jìn)行所有的驗(yàn)證工作和所有的開(kāi)發(fā)工作，而且他們有許多設(shè)計(jì)工程師在整個(gè)車輛設(shè)計(jì)中進(jìn)行協(xié)作，無(wú)論是設(shè)計(jì)駕駛員座椅的設(shè)計(jì)工程師，還是設(shè)計(jì)懸掛系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工程師，或者是這個(gè)團(tuán)隊(duì)可能正在研究的各種版本的動(dòng)力總成設(shè)計(jì)工程師。
虛擬協(xié)作，實(shí)實(shí)在在的好處
對(duì)于任何制造商來(lái)說(shuō)，上市時(shí)間都至關(guān)重要，但對(duì)于賽車隊(duì)來(lái)說(shuō)，你有一個(gè)最后期限，那就是下個(gè)周末或下下個(gè)周末的比賽日。因此，最后期限是不會(huì)改變的。我們?cè)谶@里做的很多事情都是幫助他們簡(jiǎn)化流程。當(dāng)你以數(shù)字方式完成所有工作時(shí)，你可以快速協(xié)作、犯錯(cuò)、快速改正錯(cuò)誤并繼續(xù)前進(jìn)，因?yàn)樵跀?shù)字世界中，犯錯(cuò)不會(huì)讓你付出太大代價(jià)，你只需繼續(xù)工作并與團(tuán)隊(duì)協(xié)作。因此，無(wú)論是電動(dòng)汽車還是傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力總成，都可以讓不同的人在一個(gè)單一的三維設(shè)計(jì)上進(jìn)行合作，然后確保高效地交付給制造部門(mén)。這就是三維設(shè)計(jì)的作用。這就是他們多年來(lái)一直是我們客戶的原因?？吹剿麄兯龅囊磺姓媸橇钊伺d奮。
確保設(shè)計(jì)符合要求
對(duì)于像Cupra這樣的公司，或者像Cupra賽車隊(duì)這樣的大公司的一個(gè)部門(mén)來(lái)說(shuō)，尤其是考慮到他們所從事的領(lǐng)域是性能至上——就是要將動(dòng)力傳遞到地面，并盡可能使用最輕的車輛，同時(shí)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(yīng)用仿真技術(shù)來(lái)驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否滿足應(yīng)力要求，以及這些車輛必須承受的沖擊。你可以花幾周時(shí)間在賽道上進(jìn)行測(cè)試，也可以花幾天時(shí)間在數(shù)字世界中進(jìn)行一系列模擬，以確認(rèn)設(shè)計(jì)符合要求。更為重要的，當(dāng)意識(shí)到設(shè)計(jì)不符合要求時(shí)，在產(chǎn)品仍處于數(shù)字形式時(shí)進(jìn)行一些更改，更有利于最終確保設(shè)計(jì)符合要求。
多用途技術(shù)
在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，我們有高能量密度的電池，保持電池冷卻至關(guān)重要，這也是模擬氣流和管理這些熱特性以及結(jié)構(gòu)特性的實(shí)際方法。有趣的是，在這個(gè)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(guān)系到“我們是否為電池組提供了足夠的空氣?”對(duì)于這樣的系統(tǒng)，實(shí)際上需要更多的熱管理，而這種類型的模擬也可以作為設(shè)計(jì)流程的一部分在Creo中進(jìn)行。因?yàn)樵O(shè)計(jì)工程師必須進(jìn)行新型仿真——熱分析、流體流動(dòng)分析——都可以在Creo產(chǎn)品套件中實(shí)現(xiàn)。因此，很高興看到Cupra能夠利用這些優(yōu)勢(shì)。
效率提高兩位數(shù)
通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)中的所有關(guān)鍵部件進(jìn)行仿真，不僅能夠最大限度地減少最終推出和測(cè)試原型時(shí)的返工量，而且還能節(jié)省大量時(shí)間。因?yàn)槊看螠y(cè)試出現(xiàn)零部件破損時(shí)，對(duì)他們來(lái)說(shuō)可能都需要幾天時(shí)間，即便他們可以直接從Creo中快速制作原型：如果需要生產(chǎn)的材料很難找到，那他們可能需要數(shù)周時(shí)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(shí)間。因此對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行仿真，對(duì)于團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，能極大地提高兩位數(shù)的效率。
節(jié)省時(shí)間和成本
制造復(fù)雜零件需要很長(zhǎng)時(shí)間。在Cupra這樣的團(tuán)隊(duì)中，我們確實(shí)看到了PTC仿真技術(shù)的大量應(yīng)用。我們將其與Creo集成的方式，能夠讓設(shè)計(jì)工程師觸手可及。他們不需要通過(guò)一些特殊的流程來(lái)利用這項(xiàng)技術(shù)。他們只需在設(shè)計(jì)中建立載荷和邊界條件，并按照現(xiàn)實(shí)世界中的方式定義測(cè)試。但他們是以數(shù)字方式完成的，而且是在生產(chǎn)設(shè)計(jì)中完成的，因此對(duì)他們來(lái)說(shuō)確實(shí)節(jié)省了時(shí)間。我們將仿真技術(shù)深度集成到設(shè)計(jì)流程中，供Cupra等客戶使用，因此可以節(jié)省10%、20%、30%的車輛設(shè)計(jì)時(shí)間。
Xavier Serra, Cupra Racing 賽車主管
Brian Thompson, PTC CAD 部門(mén)總經(jīng)理
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