Un león con caballos de fuerza digitales en disco duro

El nuevo Hypercar de Peugeot es el resultado de programas informáticos de última generación. 

Antes de salir a la pista para las sesiones de pruebas previas a su homologación, el Peugeot 9X8 hybrid Hypercar comenzó su desarrollo como un proyecto digital de 51,1 GB, compuesto por 15.267 archivos almacenados en un disco duro.

Los avances digitales han abierto un nuevo abanico de posibilidades en el mundo de la competición, permitiendo a los ingenieros de Peugeot Sport visualizar un concepto realmente disruptivo para su 9X8 Hypercar que, a diferencia de cualquiera de sus rivales, no tiene alerón trasero, y validarlo antes de fabricar físicamente un solo componente.

La sofisticación de los programas informáticos en la actualidad permite realizar estudios tecnológicos en profundidad ahorrando tiempo, dinero y recursos, y el Peugeot 9X8 Hypercar ha tenido una existencia completamente virtual antes de ponerse por primera vez en marcha en un circuito. Los equipos de Peugeot Sport han dedicado dos años a la modelización y simulación, utilizando tanto programas informáticos ya existentes -adaptados, en su caso, a las necesidades específicas del proyecto- como programas informáticos desarrollados íntegramente en la empresa desde cero. “Uno de nuestros puntos fuertes es poder crear nosotros mismos las herramientas para dar forma al diseño de los componentes que necesitamos”, explica François Coudrain, Powertrain Director of Peugeot Sport’s FIA World Endurance Championship (WEC) programme.

Innovación digital

Varias decenas de personas han trabajado en el proyecto digital del Peugeot 9X8; desde cerebros informáticos hasta ingenieros de competición e ingenieros especializados en altas prestaciones, todos ellos centrados en el mismo objetivo: fabricar el auto de carreras de resistencia definitivo. Para conseguir el mejor resultado posible, el departamento de ingeniería ha seguido en todo momento el mismo procedimiento:

·      Leer el reglamento con mucha atención, para tener completamente claro lo que está permitido y lo que no y, sobre todo, para empezar a imaginar lo que podría ser posible. 

·      Establecer las líneas de diseño: formalizar los objetivos y requisitos de prestaciones en función de la normativa. Este trabajo se describe posteriormente con más detalle en una serie de documentos de especificación interrelacionados.

·      Formulación de hipótesis de diseño: a partir del pliego de condiciones, los ingenieros encargados de la concepción del auto visualizan diferentes conceptos. En este punto es donde se pone de manifiesto el ingenio de los ingenieros de Peugeot Sport, así como el de los diseñadores de PEUGEOT Style que han participado en el proyecto 9X8 desde su inicio. Hay que entender que, por muy buena que sea la tecnología digital, nunca podrá sustituir por completo a la creatividad humana, y un programa como el del 9X8 supone, ante todo, un enorme esfuerzo humano. Se guardan los conceptos digitales más prometedores y, posteriormente, se evalúan sus méritos relativos para decidirse finalmente por uno solo.

·      Desarrollar una simulación de CFD (Computational Fluid Dynamics; Dinámica de Fluidos Computacional): más utilizada en aerodinámica, la simulación CFD sirve de referencia para el flujo de los fluidos, teniendo en cuenta los efectos físicos o químicos como las turbulencias y la excitación térmica.

“Gracias a todos nuestros programas informáticos, podemos prever una amplia gama de dimensiones, formas y materiales, y trabajar en el peso del auto de acuerdo con la normativa técnica”, señala François Coudrain. “Al igual que con la elección del concepto base, poder adoptar un enfoque puramente digital para probar los sistemas y componentes nos permite evaluar un gran número de soluciones potenciales, lo que sencillamente sería imposible de conseguir en el mundo real. Antes de rodar en circuito, nuestro Hypercar fue durante mucho tiempo un proyecto almacenado en un disco duro. ¡Cada uno de sus 15.267 archivos representaba una de sus partes! Hay otra cosa que también debe tenerse en cuenta: la tecnología digital y el nivel de nuestras herramientas de simulación nos permiten calibrar la interacción entre los diferentes componentes y sistemas, lo que significa que antes de probar en el mundo real ya estábamos familiarizados tanto con las prestaciones teóricas como con el comportamiento del auto. La fase de validación física del proyecto no comenzó hasta mucho después, cuando finalmente llevamos el auto al circuito”. 

“La inteligencia artificial es una herramienta indispensable para analizar la enorme cantidad de datos que se encuentran en un auto de competición”, añade Jean-Marc FINOT, Director de Stellantis Motorsport. “Nuestras aplicaciones de procesamiento de ‘big data’ nos permiten simular una gran cantidad de hipótesis diferentes, lo que nos ayuda a ver si tenemos que modificar el diseño de alguna pieza para cumplir nuestros valores objetivo. Sólo cuando hemos definido las características y simulado las prestaciones en una variedad de entornos con un auto completamente digital, comenzamos la fabricación de las piezas físicas”.

De las secciones de los cables a motores de drones 

 Evidentemente, algunos datos se pueden recopilar sin la necesidad de investigar el tipo de material, la forma o el número de piezas. Por ejemplo, la carrocería siempre está confeccionada en carbono, el motor de aluminio y siempre hay cuatro ruedas… Sin embargo, las herramientas digitales entran en la ecuación cuando se trata de calcular las dimensiones y simular el comportamiento de los componentes esenciales. 

Por ejemplo, mientras que el Peugeot 9X8 incorpora un sistema eléctrico triple (batería de 900V, además de componentes de 48 y 12V), la tecnología digital ha permitido a los ingenieros de Peugeot Sport comprender plenamente su entorno electromagnético y trabajar en las dimensiones óptimas para sus arneses de cables. Para minimizar el riesgo de interferencias, ha sido necesario crear una estrecha relación entre los componentes físicos y el software. Se trataba de una tarea importante, que sólo podía llevarse a cabo con la ayuda de la tecnología digital. Así, el equipo comprobó que era mejor utilizar arneses de cables más pequeños en 48V que en 12V, lo que simultáneamente ahorra espacio y peso, al tiempo que mejora la compatibilidad entre los arneses físicos y las centralitas.

Otros componentes, procedentes de Stellantis Sport o derivados de productos tecnológicos del mercado, en algunas ocasiones funcionan muy bien sin necesidad de introducir modificaciones. Por ejemplo, algunos mecanismos de 48V del 9X8 proceden directamente de drones. Ni que decir tiene que su eficacia en el auto se ha simulado y validado con la ayuda de un software específico, pero no han requerido ninguna modificación estructural. 

Las simulaciones digitales también permiten la personalización cuando es necesario, como, por ejemplo, en lo que respecta al material que se debe utilizar alrededor de las salidas de escape. En este caso, los niveles de calor son muy elevados, y las simulaciones revelaron que era necesario proteger esa zona de la carrocería de carbono o incluso sustituirla por aluminio o titanio. Esto, que en un principio se puso de manifiesto en el informe de diseño, se corroboró durante la fase de simulación y, posteriormente, en la primera sesión de pruebas real.

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Tras su desarrollo digital, el disco duro que contiene todos los datos técnicos del Peugeot 9X8 sirvió de base para la creación de un primer modelo a escala 1:1 para su utilización en el túnel de viento y, posteriormente, como auto de carreras, cuyo desarrollo continuo tiene lugar en el circuito.

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