De spin in het computerweb

De racesimulator van Porsche is een van de modernste ter wereld. Een hongerig hightechmonster dat zich voedt met gegevens. In deze simulator traint coureur Neel Jani het energiemanagement dat in de Formule E zo ontzettend belangrijk is.

  

Als een reusachtige spin met zwarte hydraulische poten rust de drie meter hoge constructie op een negentien ton zware staalplaat. De installatie vult de grote ruimte zonder vensters. Neel Jani (35) klimt omhoog en stapt in de cockpit van de simulator. De monocoque doet op het eerste gezicht aan een zeepkist denken, maar hij bevat alle elementen van de nieuwe Porsche 99X Electric die van belang zijn voor de simulatortest. Het gezichtsveld komt overeen, Jani houdt het originele stuurwiel in handen. Elke knop heeft exact dezelfde functies als in de echte racewagen. Voor zich ziet Jani het circuit van Parijs als een 180°-panorama. Achter hem in de controlekamer zijn ingenieurs voor hun computers gaan zitten, ze kunnen de Porsche-coureur zien door het veiligheidsglas. “Loud and clear”, bevestigt Jani het radiocontact. Vandaag zal hij in totaal vier uur lang over het Franse stratencircuit razen, waar op 18 april 2020 de negende E-Prix van het zesde Formule E-seizoen zal worden verreden.

Champion:

Champion:

Neel Jani has been a Porsche factory driver since 2013. In 2016 he won at Le Mans and became the long-distance world champion.

De herrie in de ruimte zwelt aan als Jani op volle snelheid over de randstenen dendert. Muren en bochten komen razendsnel op de coureur af en elke kleine hobbel is in de cockpit te voelen. Wat hij in de simulator echter niet voelt, zijn de g-krachten die in het echt op hem inwerken bij het accelereren en remmen en in de bochten. Net als op zee komen de optische waarneming en de signalen van het evenwichtsorgaan niet met elkaar overeen. De hersenen moeten abstraheren, sommige coureurs worden zelfs misselijk.

Hightech-bioscoop:

Hightech-bioscoop:

The simulation replicates every bump in the road in a Formula E circuit, every change in the vehicle setup, and the energy balance.

Van buitenaf ziet het er maar gek uit: op de gepolijste staalplaat glijdt de spin abrupt heen en weer, hij draait en schudt. Dit gaat 45 minuten lang zo door en dan heeft Jani zijn eerste virtuele race van vandaag op het 1,93 kilometer lange circuit met zijn veertien bochten achter de rug.

De profielen die in de simulator zijn geladen, zijn uiterst nauwkeurig, want ze zijn gebaseerd op millimeternauwkeurige scans. De training geeft gedetailleerde kennis van het circuit en maakt tegelijkertijd een specifieke basisafstelling voor de verschillende Porsche-raceauto’s en circuits mogelijk. De belangrijkste taak van de Formule E-voorbereiding in de simulator is echter het uitproberen van verschillende softwareprogramma’s voor het meest efficiënte energiemanagement. Op elk moment moet zoveel mogelijk elektrische energie beschikbaar zijn. In de Qualifying-modus beschikt Jani over het maximale vermogen van 250 kilowatt, want voor één snelle ronde speelt de huishouding voor de actieradius vrijwel geen rol. Een goede startplek is belangrijk op de vaak smalle stratencircuits. “Als je ver achteraan start, ben je vrijwel kansloos”, legt Jani uit. Tijdens de race is het energiemanagement duidelijk complexer.

Een bij de start volledig opgeladen standaardaccu heeft een capaciteit van 52 kilowattuur. Tijdens de race wordt de accu door recuperatie bij het remmen continu bijgeladen. Deze energieterugwinning gebeurt geautomatiseerd via de elektromotor aan de achteras: als de coureur op de rem trapt, regelt een Brake-by-Wire-systeem of en in welke mate de hydraulische rem aangrijpt en wanneer de elektromotor aan de achteras vertraagt om kinetische energie om te zetten in elektrische energie. Maar wanneer kan welke hoeveelheid energie het gemakkelijkst worden teruggewonnen en wanneer moet deze worden gebruikt opdat Neel Jani en zijn collega-coureur André Lotterer een optimale race rijden?

“Wij simuleren alle programma’s, zodat we tijdens de race de juiste keuze maken.” Neel Jani

Het verloop van de race is een calculatie met alleen maar onzekere factoren. De softwareontwikkelaars moeten verschillende scenario’s uitdokteren. Bijvoorbeeld voor zuinig rijden als een coureur achter een ander vastzit. Of – en dat is het andere uiterste – voor een maximale boost in de Attack-Mode, wanneer volgens het reglement twee tot drie keer per race gedurende vier minuten 35 kilowatt extra beschikbaar is. Deze programma’s behoren tot de best bewaarde geheimen van het team. Het aantal softwarefuncties neemt dagelijks toe en de coureurs moeten ze allemaal perfect beheersen, want tijdens de race hangt het allemaal van hen af. “De ingenieurs kunnen ons vanuit de pitstraat bijna niet helpen”, zegt een zichtbaar uitgeputte Neel Jani als hij uit de simulator klautert. “Telemetrie is verboden in de Formule E, wij moeten dus zelf beslissen welke modus we activeren.”

Heike Hientzsch
Heike Hientzsch