Record di Velocità della Rimac Nevera: Misura e Verifica della Potenza dell'Hypercar Elettrica

Nel silenzio circostante, si sente solamente il suono della natura - una leggera brezza muove le vicine fronde ed il canto lontano degli uccelli. Poi, improvvisamente, un breve fruscio attira l’attenzione, un suono simile al sibilo del vento attraverso un tunnel o il rombo di un motore jet. A causarlo? Il aerodinamico della Nevera alla massima velocità. Da una distanza di 70 metri, osserviamo l'auto sfrecciare via, dimostrando l'incredibile potenza e prestazioni dell'hypercar elettrica RIMAC Nevera.

Negli ultimi anni, la competizione per l'auto di produzione più veloce al mondo è diventata sempre più intensa ed i campioni vengono incoronati per differenze di tempo di appena pochi decimi di secondo. Ad aprile, RIMAC ha messo alla prova la sua hypercar elettrica Nevera. La sfida era ambiziosa: tentare di stabilire il maggior numero di record di prestazioni infranti da un'auto in un solo giorno.

Il produttore automobilistico croato Bugati Rimac con il CEO Mate Rimac alla guida, è specializzato nel progettare e produrre la Nevera. Oltre a questo, il Gruppo Rimac sta sviluppando soluzioni di elettrificazione, elettronica e software ad alte prestazioni per i principali produttori di veicoli a livello mondiale. Con sede alle porte di Zagabria, in Croazia, e con sedi in tutta Europa, Rimac impiega attualmente più di 2.000 persone. Riunendo le hypercar più avanzate al mondo, il Gruppo Rimac è l'azionista di maggioranza di Bugatti Rimac oltre che l'unico azionista di Rimac Technology.

Tentativo di nuovi record mondiali

In November 2022, the Rimac Nevera set a top speed of 412kph (258mph), making it the fastest electric production car in the world. April this year, the RIMAC engineers set out to test their vehicle to the limits and make a series of speed, acceleration, and braking records - new world records for production cars. 

Dewesoft e Racelogic erano presenti per misurare e verificare in modo indipendente i risultati della Nevera. Racelogic, con sede a Buckingham nel Regno Unito, è un'azienda specializzata nella progettazione e produzione di sistemi elettronici per misurare, registrare, visualizzare, analizzare e simulare dati da veicoli in movimento. La loro expertise è focalizzata su attrezzature ed applicazioni utilizzate nei test di veicoli e nel motorsport.

Presso la pista di prova di Papenburg, l'ingegnere applicativo dell'azienda ha effettuato le misure utilizzando il sistema Racelogic VBOX durante le prove. Quest’ultimo è riconosciuto a livello internazionale come uno standard di qualità per la misura della velocità, della distanza di frenata, della dinamica dei veicoli e dei test sulle gomme.

Per misurare con precisione i record di velocità ed accelerazione tentati dalla supercar elettrica Rimac Nevera, abbiamo affidato la nostra attrezzatura ed il nostro software di acquisizione dati (DAQ) Dewesoft. Grazie a questi strumenti, abbiamo potuto equipaggiare il veicolo, raccogliere ed elaborare dati precisi sulle sue prestazioni. I risultati ottenuti rivelano e documentano le impressionanti capacità di velocità ed accelerazione della Nevera.

L'hypercar elettrica - Rimac Nevera

La Rimac Nevera è un hypercar completamente elettrica che spinge in avanti i limiti delle prestazioni, della tecnologia e della sostenibilità. Nell'agosto 2021, Rimac ha presentato il primo prototipo di produzione della Nevera. Dopo aver completato i rigorosi test di collisione per l'omologazione, Rimac ha consegnato le prime Nevera ai clienti a metà del 2022.

La produzione della Nevera è estremamente limitata con soli 150 esemplari e la costruzione dell'auto avviene attualmente alle porte di Zagabria. Ogni veicolo viene assemblato a mano con scrupolosa attenzione ai dettagli e con maestria, il che garantisce qualità ed esclusività.La Nevera condivide la stessa piattaforma della supercar italiana Pininfarina Battista ed è prodotta nella stessa fabbrica e con lo stesso ritmo. 

Chiamata come una rapida, improvvisa e potente tempesta mediterranea che corre attraverso il mare aperto della Croazia, la Nevera è estremamente potente. Il design aerodinamico esterno è caratterizzato da una combinazione di fibra di carbonio ed altri materiali leggeri, mirati per massimizzare prestazioni ed estetica. Il suo profilo slanciato e ribassato, insieme alle linee fluide, emanano un senso di velocità e dinamismo.

Le specifiche della Rimac Nevera

La Rimac Nevera si distingue per il suo powertrain elettrico con sistema di trazione integrale. Questo sistema presenta un motore elettrico individuale per ogni ruota, garantendo un controllo ed agilità. Insieme generano 1.914 cavalli (1.408 kW) e 2.360 Nm di coppia! Per una precisa distribuzione della potenza, una trazione migliorata ed una maneggevolezza eccezionale, il software del veicolo calcola la coppia inviata ad ogni ruota oltre 100 volte al secondo.

La Nevera è dotata di un innovativo pacco batteria, una batteria avanzata al litio con una capacità di 120 kWh. Questa quantità di energia garantisce una guida ad alta velocità ed  un'autonomia estesa. Grazie alla generosa capacità della batteria, Rimac può vantare un'impressionante autonomia elettrica di 550 chilometri(circa 340 miglia).

Il cockpit dell'auto è dotato di tecnologie all'avanguardia, con un layout orientato al conducente che include un cruscotto digitale ed un ampio schermo centrale per l'intrattenimento. Il veicolo è equipaggiato con una serie di sistemi avanzati di assistenza alla guida, tra cui il controllo adattivo della velocità di crociera, l'”evitamento” delle collisioni e l'assistenza al mantenimento della corsia.

Le piste di Papenburg

Un weekend di sole ad aprile ci regala l'opportunità di affrontare una straordinaria esperienza sulla pista di Papenburg. Di fronte a noi, si estende una vasta e perfettamente circolare strada asfaltata che sembra non avere fine. Questo anello ad alta velocità, situato presso il campo di prova di Papenburg, è stato appositamente progettato per spingere i veicoli ai loro limiti e fornire un ambiente ideale per testare le loro capacità ad alta velocità.

Situata a Niedersachsen, nella parte nord-ovest della Germania, la Automotive Testing Papenburg GmbH (ATP) è indipendente dai produttori automobolistici e gestisce uno dei più grandi campi di prova automobilistici al mondo. L'intera area del campo si estende per circa 780 ettari (7,8 km2). L'area è così vasta che i veicoli in prova sono visibili solo per brevi distanze mentre passano accanto a te.

La ATP mette a disposizione 75 km di piste di prova per test completi di veicoli e componenti, sia per veicoli passeggeri che commerciali. Il campo di prova include:

• Pista ovale ad alta velocità

• Area dinamica per veicoli

• Pista per maneggevolezza

• Pista per frenata

• Pista acustica

• Strade per test di resistenza

• E molto altro ancora.

I test di accelerazione, frenata e velocità della Nevera sono stati eseguiti sulla pista ovale ad alta velocità della ATP.

Il layout dell'anello è costituito da due lunghe rette parallele collegate da due curve semicircolari con pendenze, formando una pista circolare lunga 12,3 km. Le curve inclinate fino a 49,7° garantiscono un’assenza di forza laterale fino a 250 km/h. Le rette est ed ovest dell'anello hanno cinque corsie ciascuna e misurano 4,0 km di lunghezza, mentre le curve nord e sud hanno cinque corsie ciascuna e misurano 2,15 km di lunghezza. È una pista da tutto gas, perfetta per testare velocità massime!

Il setup di misura

All’evento hanno partecipato tre squadre: Rimac, Racelogic e Dewesoft. Il nostro team includeva due colleghi del reparto marketing, Primož Rome e Luka Knez, l'Ingegnere per l'Automotive Matjaž Strniša e me stesso.

Durante l’evento, abbiamo utilizzato due setups di misura basati sul nostro sistema DAQ. Il primo setup è stato dedicato al monitoraggio della posizione del veicolo, insieme all'accelerazione, velocità e frenata, mentre il secondo è stato specificamente progettato per testarne l'aerodinamica. 

Lo scopo principale del sistema di acquisizione dati era misurare e documentare i tentativi di record. Mentre misuravamo la velocità ed il tempo, siamo stati in grado di determinare i parametri di accelerazione e frenata del veicolo.

Tuttavia, il tempo su una pista di prova è prezioso. Il team Rimac ha sfruttato al meglio il campo di prova utilizzandolo anche per misurare e regolare l'aerodinamica attiva della Nevera.

Il nostro sistema di acquisizione dati ha misurato la posizione, l'orientamento, la velocità, l'accelerazione e le velocità angolari del veicolo. Inoltre, ha acquisito dati da due reti CAN della Nevera, relativi al movimento delle sospensioni ed all'altezza del veicolo su ciascuno dei quattro angoli.

Il software DAQ DewesoftX ha registrato i dati e calcolato i record utilizzando il suo modulo di test freni (Brake Test).

L’attrezzatura utilizzata

Sistema di acquisizione dati

• MINITAURs: Il sistema di elaborazione dati per l'archiviazione dati, la connessione delle telecamere e la connessione LTE tramite il modem LTE Teltonika RUT 240. Inoltre, il sistema era dotato di un secondo ricevitore GNSS interno a 100 Hz come backup accanto al sistema di navigazione inerziale Navion INS.

• SIRIUSi-8xCAN: Utilizzato per l'acquisizione dei dati dal bus CAN per il corpo del veicolo (posizioni delle ali, pompe per l'idraulica, velocità) e la sicurezza.

• DEWE-43A: Il sistema di acquisizione dati analogici DEWE-43A è stato utilizzato per l'acquisizione dei dati dai sensori laser di posizione e quelli dalla forza delle sospensioni.

• NAVION i2: Sistema di navigazione inerziale (INS) utilizzato per misurare con precisione la velocità, la posizione, l'accelerazione e la direzione di un veicolo.

• DS-DISP-12: Display montato in auto con supporto per il parabrezza anteriore per una panoramica dei dati.

• DS-BP2: Pacco batteria utilizzato come unica fonte di alimentazione per il sistema di misura

• DS-REM-CTRL: Telecomando per controllare la misura (avvio/arresto/archiviazione).

• Racelogic VBOX e VBOX video: Sistema di validazione secondario.

NAVION è una piattaforma di navigazione inerziale Dewesoft per misure precise di posizione, orientamento, velocità ed accelerazione. Un algoritmo basato su filtro di Kalman combina la posizione GNSS con le misure fornite da un'unità di misura inerziale (IMU) basata su MEMS. Questa combinazione di dati garantisce risultati altamente accurati ed affidabili per le applicazioni di monitoraggio ed acquisizione dati.

Sensori

• Quattro sensori LVDT: Ognuno di essi è installato sulle quattro molle delle sospensioni e misura i carichi aerodinamici sul veicolo. Utilizzati dal team di aerodinamica per la corretta calibrazione e configurazione dell'aerodinamica.

• Quattro sensori laser di distanza: Utilizzati per la misura della posizione verticale dell'auto rispetto alla superficie dell'asfalto. Utilizzati dal team di aerodinamica per la corretta calibrazione e configurazione dell'aerodinamica.

• Videocamere: Videocamera Logitech USB.

Software

• DewesoftX 2023.2

• Il modulo di test dei freni di DewesoftX.

• Il modulo di controllo DS-REM-CTRL per avvio/arresto/archiviazione.

• Moduli matematici:

Slittamento delle ruote motrici RR, RL, FR, FL: confrontando la velocità delle ruote del veicolo con la vera velocità del veicolo.

Medie mobili (ultimi 2 secondi): la somma delle forze aerodinamiche anteriori e posteriori - FL_force, FR_force, RL/RR_force - misurate con potenziometri LVDT sulla sospensione.

Il modulo di test dei freni è uno strumento software per automatizzare i test di frenata ed accelerazione. Calcola e memorizza i risultati dei test come MFDD (Mass Fractional Deceleration Distance), tempo e distanza di arresto e fornisce indicazioni al conducente. Il software consente diverse opzioni di avvio/arresto, ad esempio, basate sulla velocità o sul pedale del freno. È uno strumento prezioso per garantire la sicurezza e le prestazioni del sistema frenante del veicolo.

Abbiamo disposto e calibrato con precisione la nostra attrezzatura. Qualsiasi errore di calcolo o errore nel setup potrebbe mettere a rischio l'accuratezza delle misure durante il tentativo di record. Abbiamo attentamente posizionato i cavi, testato e calibrato i sensori e verificato due volte i sistemi di acquisizione dati per garantire l'accuratezza. Ogni dettaglio è stato esaminato con cura per garantire l'affidabilità delle misure.

Durante le prove, abbiamo utilizzato una configurazione con un desktop remoto per collegare il nostro sistema di acquisizione dati Dewesoft. Gli ingegneri potevano monitorare i principali parametri del veicolo, nonché i dati di accelerazione e frenata. I risultati, i record mondiali, prendevano forma sotto i nostri occhi. La straordinaria visualizzazione in 3D della mappa ci ha anche offerto la possibilità di seguire l'auto sulla pista durante il test, aggiungendo un ulteriore livello di controllo e comprensione della performance.

I test aerodinamici

Il primo giorno di prove è stato dedicato ai test aerodinamici, al collaudo del sistema e ad alcune prove preliminari di accelerazione. Lo scopo dei test aerodinamici era quello di confermare i modelli basati sulle simulazioni misurando il carico aerodinamico in varie configurazioni delle superfici aerodinamiche del veicolo.

La Rimac Nevera è dotata di due superfici aerodinamiche mobili: il flap anteriore e l'ala posteriore. La parte elettronica del veicolo controlla entrambi i flap e la comunicazione tra l'unità di controllo e gli attuatori avviene tramite la rete CAN. Il flap anteriore può essere posizionato con diverse angolazioni, mentre l'ala posteriore può essere regolata a varie altezze ed angoli di attacco. 

Abbiamo utilizzato il sistema di acquisizione dati DEWE-43A per alimentare e raccogliere dati dai sensori di distanza laser al fine di garantire un'adeguata alimentazione. In particolare, il sensore ha misurato l'altezza di marcia anteriore e posteriore del veicolo. Per calcolare la deportanza aerodinamica, abbiamo misurato lo spostamento degli ammortizzatori con quattro sensori LVDT installati sulle quattro molle delle sospensioni. Le misure ottenute da questi test sono utilizzate dal team di aerodinamica della Rimac per garantire la corretta calibrazione e configurazione dell'aerodinamica del veicolo.

La calibrazione della relazione tra lo spostamento dell'ammortizzatore ed il carico sulla ruota è stata effettuata con successo in officina. Questo metodo si mostra efficace durante per i test in linea retta a velocità costante, dove ci sono cambiamenti di carico minimi dovuti al trasferimento di peso. I cambiamenti di carico causati dal terreno irregolare sono ridotti facendo la media dei carichi su una finestra fissa.

Durante il test, uno specialista di aerodinamica ha operato dal sedile passeggero, testando diverse configurazioni anteriori e posteriori tramite il software di controllo Rimac. I parametri sono stati decodificati dalla rete CAN del veicolo e registrati insieme alla velocità ed agli spostamenti della sospensione.

Misure di accelerazione, velocità e frenata

Il principale scopo nel recarsi all'ATP era quello di stabilire nuovi record di accelerazione e frenata. Dopo aver completato i test aerodinamici, l'auto ha svolto prove preliminari per consentire agli ingegneri della Rimac di verificare il corretto funzionamento della propulsione.

Il powertrain elettrico nella Rimac Nevera è cruciale per le prestazioni di accelerazione e frenata. L'auto è sovralimentata e può far girare le ruote fino a circa 175 km/h (108 mph). Per garantire il massimo grip possibile, lo slittamento delle gomme è controllato elettronicamente ed il sistema deve adattarsi alla superficie stradale ed alle gomme.

Una parte della potenza di frenata è fornita dal freno rigenerativo, il quale riduce l'energia richiesta sul disco, alle pastiglie e sulle pinze dei freni. Il sistema di frenata può essere progettato in modo più leggero e parte dell'energia applicata può essere recuperata.

Per raggiungere nuovi record, il powertrain doveva funzionare correttamente. Con il sistema di misura, abbiamo monitorato attentamente i tempi ottenuti in queste prove preliminari, scoprendo che alcuni record mondiali erano già stati superati. I test iniziali ci hanno fornito la conferma che i nostri calcoli riguardanti i tempi e le distanze fossero corretti. Ogni dettaglio è rilevante e c'è un'intensa attenzione alla precisione.

Le prove principali sono state un'esperienza unica. Con un tempo limitato di slot esclusivi sulla pista, ogni aspetto doveva essere impeccabile e pronto al momento opportuno. I tecnici controllano l'auto. Gli ingegneri di prova determinano la natura della prossima prova. Nel frattempo, il pilota si prepara. E noi verifichiamo che il nostro sistema misuri tutto.

Il pilota esce in pista. Da circa 70 metri di distanza su uno dei rettilinei, ci prepariamo a monitorare i dati sullo schermo del laptop, che è collegato in remoto al sistema di misura. In tempo reale, possiamo monitorare la velocità dell'auto, l'accelerazione, i tempi di frenata e la posizione sulla pista. Osserviamo con attenzione quando il pilota attraversa le curve o prepara le gomme facendo curve sul rettilineo. Possiamo seguire con precisione i dettagli dell'accelerazione e della frenata.

In ogni corsa, siamo concentratii numeri. Ricordiamo chiaramente il precedente record di accelerazione da 0 a 60 mph e ci rendiamo immediatamente conto se questa prova è migliore. È affascinante quanto sia veloce l'auto e quanto facilmente raggiunga i 400 km/h ed oltre.

I risultati - 23 nuovi record

Misura dei risultati: Record Mondiali della Rimac Nevera.

A Papenburg, la Rimac Nevera EV ha dimostrato incredibili capacità stabilendo 23 record. Uno di questi record include il tempo impressionante di 29.94 secondi per raggiungere i 400 km/h e tornare a 0.. E questo è solo uno di quelli. Questo risultato supera il precedente record stabilito nel 2019 da una Koenigsegg Regera, accelerando da 0 a 400 km/h e ritornando a 0 in 31.49 secondi all'Aeroporto di Råda, vicino a Lidköping in Svezia.

Considerata universalmente la prova principe delle prestazioni in linea retta delle hypercar, la corsa da 0 a 400 a 0 km/h (0-249-0 mph) mette alla prova l'accelerazione, l'aerodinamica, la velocità massima e la potenza di frenata. Ora, la Rimac Nevera è indiscutibilmente il campione delle hypercar, stabilendo un nuovo tempo record di 29.93 secondi. Questo nuovo tempo è 1,5 secondi più veloce del precedente detentore del record.

A febbraio di quest'anno, la Pininfarina Battista ha registrato un tempo di un quarto di miglio di 8,55 secondi, superando il precedente record della Rimac Nevera di 8,58 secondi nell'aprile del 2021. La completamente elettrica Battista ha coperto la distanza di mezzo miglio in 13,38 secondi presso l'impianto Natrax di Indore, in India. La Rimac Nevera, ora, ha riconquistato entrambi i record con tempi ancora più veloci: 8,26 e 12,83 secondi.

Conclusioni

Dopo le prove, abbiamo estratto rapidamente ciascun file dati e verificato i valori per alcuni record essenziali. Successivamente, abbiamo trasferito i file di misura per gli ultimi controlli. Con l'elenco di tutti i record tentati, abbiamo attentamente esaminato i dati. Rimac ha ambiziosamente cercato di battere 23 record mondiali e, grazie alle misure effettuate da noi e da Racelogic, siamo stati in grado di confermare i nuovi record stabiliti.

Tutti i record di accelerazione sono stati completati con una partenza standard di un piede (0,3048 m) e con pneumatici stradali omologati Michelin Cup 2 R su asfalto non preparato. I tempi di accelerazione da fermo sono stati misurati dopo un rollout di 1 piede (0,3048 m) dopo aver rilevato un movimento con una velocità totale superiore alla soglia di 0,8 km/h.

Abbiamo misurato il tempo, la velocità e la posizione con il nostro sistema di navigazione inerziale ed un sistema GNSS di backup. Il sistema di navigazione inerziale Navion i2 INS era collegato al MINITAURs. Ciò garantiva dati precisi di posizione, orientamento, velocità ed accelerazione. Tutte le misure sono state calcolate con il software di acquisizione dati  DewesoftX 2023.2.

I tempi di arresto durante le misure di frenata/decelerazione sono stati calcolati mediante l'interpolazione della velocità totale.Questo calcolo è stato eseguito utilizzando campioni di misura prima e subito dopo che la velocità totale del veicolo fosse inferiore o uguale a 0,8 km/h.

Quando si allestisce l'attrezzatura ed il setup di misura per la convalida di un record mondiale di velocità, c'è indubbiamente un mix di eccitazione e nervosismo. Il tempo era poco e la posta in gioco era alta, ma alla fine è andato tutto alla perfezione.