Zo ziet de Volkswagen I.D. R Pikes Peak eruit, de elektrische auto die het record wil breken van de legendarische Amerikaanse race

Op 24 juni staat de startlijn van de Pikes Peak, gelegen op 2.900 m hoogte, klaar. Volkswagen laat daar zijn eerste elektrische racewagen los en wil bij zijn eerste verschijning het record van de race voor een elektrisch voertuig op de klim naar de finish van deze legendarische wedstrijd in Colorado (VS), op 4.300 m hoogte op de top van de Pikes Peak, vestigen.

We bevinden ons in een periode waarin elektromobiliteit cruciaal is voor de toekomst van de verschillende fabrikanten, en Volkswagen laat niets aan het toeval over, want het is een van de partijen die het meeste op het spel zetten. De groep werkt hard aan de ontwikkeling van zijn nieuwe modellen, en zeker is dat de ervaring die in de competitie wordt opgedaan§h6# hiervoor essentieel is. Vandaar de interesse die het merk uit Wolfsburg toont in deze eerste elektrische verschijning in een competitie met een elektrisch voertuig van zijn merk.

Snelheid, vermogen, innovatie… De Volkswagen I.D. R Pikes Peak moet de 1.440 m hoogteverschil tussen de start en de finish overwinnen, op een parcours van amper 19,99 kilometer vol haarspeldbochten, met 156 bochten en slechts één poging om alle rivalen van vroeger en nu te verslaan en het record van de race te breken op 24 juni, ondanks de sterk wisselende weersomstandigheden op de berg. Daar is het niet moeilijk om van lentetemperaturen aan de startlijn over te schakelen naar de temperaturen onder nul die vaak op de finish heersen.

Naarmate men stijgt, neemt de luchtdruk af en wordt er minder zuurstof in de lucht aanwezig. Daarom verliezen verbrandingsmotoren vermogen in verhouding tot de kleinere hoeveelheid beschikbare zuurstof. De motor levert dus minder vermogen dan op zeeniveau. Bij de start van de Pikes Peak betekent dit dat er 29 procent minder vermogen beschikbaar is, een percentage dat oploopt tot 43 procent als de start op de top zou plaatsvinden.

Maar bij elektrische voertuigen speelt dit probleem niet, omdat het vermogen van de motor niet afhangt van een verbranding die zuurstof nodig heeft. Doordat de motor rechtstreeks de in de accu’s opgeslagen energie ontvangt, bedraagt het rendement van het systeem 100 procent vanaf het moment dat we het gaspedaal volledig intrappen. Het probleem zit hier vooral in de manier waarop het koppel van de auto naar het asfalt wordt overgebracht, en in de tractiecapaciteit die de band kan ontwikkelen.

Ontwerp en aerodynamica, de grootste uitdaging voor de ingenieurs

In dit opzicht is de aerodynamica van de auto essentieel. De ingenieurs kozen al snel voor een gesloten carrosserie. Hoewel de componenten van het elektrische aandrijfsysteem snelle koeling nodig hebben, hoeft die niet zo snel te zijn als bij een verbrandingsmotor. Daardoor konden veel van de luchtinlaten die gebruikelijk zijn bij racewagens worden gesloten, wat een belangrijk voordeel voor de aerodynamica van de auto opleverde.

De I.D. R Pikes Peak, die helemaal vanaf een leeg blad is ontworpen, is een uitdaging: “Een auto ontwikkelen speciaal voor deze 20 kilometer is voor de ingenieurs echt iets heel bijzonders”, aldus François-Xavier Demaison, beter bekend als FX bij zijn vrienden, technisch directeur van Volkswagen Motorsport en verantwoordelijk voor de ontwikkeling van de auto. Het resultaat is een volledig elektrisch racevoertuig-prototype, dat er helemaal anders uitziet dan de traditionele muscle cars die aan de race deelnemen en esthetisch veel meer lijkt op elektrische racewagens die voor snelheidsrecords worden ontwikkeld. Een voertuig waarbij het maximale prestatieniveau is nagestreefd, met het doel het ideale evenwicht te vinden tussen energiecapaciteit, gewicht van de auto en het vermogen van de aandrijflijn dat op de weg wordt overgebracht.

Bij de I.D. R Pikes Peak waren vanaf het begin veel van de ingenieurs betrokken die ook aan de creatie van de spectaculaire tweemotorige Golf uit 1985, 1986 en 1987 hebben meegewerkt. Van die auto neemt de elektrische racewagen ook de “R” in zijn naam over, in lijn met de traditionele hoogwaardige producten van het Duitse merk. De letters I.D. daarentegen identificeren hem met de nieuwe generatie slimme, elektrische en toekomstgerichte producten van Volkswagen. Beide concepten komen samen in de twee elektromotoren die de Volkswagen I.D. R Pikes Peak bij zijn klim zullen aandrijven, met een vermogen van 500 kW (670 pk).

Zonder beperkende technische reglementen, behalve wat betreft de veiligheidsnormen (dezelfde eisen als voor een Formule-wagen gelden). Afmetingen, prestaties van de elektromotoren, ontwerp, aerodynamica, afmetingen van het energieopslagsysteem… De ingenieurs van het merk hadden slechts één beperking: zoveel mogelijk gewicht besparen op alle elementen en onderdelen die in de auto worden geplaatst, en het evenwicht van de auto zo perfect mogelijk maken.

Accu’s en snelladen, essentiële aspecten voor een race als de Pikes Peak

De lithium-ionaccu’s worden gebruikt om de energie op te slaan, net als in productievoertuigen. De cellen waaruit ze bestaan, zijn echter speciaal ontwikkeld om een hoge prestatie te leveren. Hun energiedichtheid en het vermogen dat ze leveren zijn doorslaggevend, want anders dan bij productievoertuigen, waar het bereik essentieel is, gaat het bij de Pikes Peak om het grootst mogelijke vermogen om de hellingen met een gemiddelde stijging van 7,5% te overwinnen, aangezien er maar 20 km af te leggen is.

Een van de eisen die de I.D. R. Pikes Peak wel moest halen, is het snel opladen van de accu’s. De ingenieurs van Volkswagen moesten een snel oplaadsysteem voor de auto ontwikkelen om het hoofd te kunnen bieden aan mogelijke onvoorziene omstandigheden, zoals een onderbreking van de race tijdens een tijdpoging, want het betrokken team heeft slechts 30 minuten om opnieuw klaar te staan aan de start. Daarom heeft het Duitse merk een nieuw snellaadsysteem ontwikkeld dat de accu’s in minder dan die 30 minuten volledig kan opladen.

Daarom is het gewicht van het voertuig van groot belang voor de uitdaging. Zeker bij een elektrische auto, waar het opslaan van energie betekent dat er een zwaardere accu aan boord moet zijn. De wegversie van de I.D. R Pikes Peak weegt minder dan 1.100 kg, inclusief de bestuurder. Dat toont aan hoe goed de ingenieurs van het merk het gewicht van de auto hebben verlaagd.

Bij het ontwerp van de auto hielden de ingenieurs er ook rekening mee dat de I.D. R Pikes Peak tijdens de klim naar de top zelf ongeveer 20 procent van de energie die hij verbruikt opwekt, dankzij de terugwinning van energie die ontstaat bij het remmen. Zo kon de grootte van de accu worden bepaald en aangepast aan de werkelijke behoefte aan energieopslag bij de start. De ingenieurs van de verschillende technische afdelingen in Wolfsburg berekenden dat ongeveer een vijfde van de energie die tijdens de hele race wordt gebruikt, afkomstig is van de remmen. De berekeningen moeten bovendien zeer precies zijn, want de enorme vermogensafgifte die de auto bij de start nodig heeft, mag de accu’s op geen enkel moment zonder voldoende lading laten om de sterke voortgang tijdens de hele race vol te houden.

De Volkswagen I.D. R Pikes Peak moet het record van 8m 57,118 s verbeteren dat Rhys Millen in 2016 vestigde als beste tijd voor een elektrisch voertuig bij zijn klim naar de legendarische top, aan het stuur van zijn elektrische e0 PP10, onder de sponsoring van het Hyundai Project Ionic. Het prototype van Volkswagen beschikt hiervoor over een indrukwekkend acceleratievermogen dat, afhankelijk van de ondergrond bij de start, het mogelijk maakt om in amper 2,25 seconden van 0 naar 100 km/u te gaan, sneller dan elk huidig model van de wagens die in zowel de Formule 1 (2,6 s) als de Formule E (2,9 s) meedoen.

Voordat de auto aan de race deelneemt, presenteert Volkswagen de I.D. R Pikes Peak in het Franse plaatsje Alès. Vanaf dat moment beginnen de tests en proefritten op verschillende circuits ter voorbereiding op de race. Daarbij rijdt de ervaren Franse coureur Romain Dumas (39 jaar), die driemaal de klim naar de Pikes Peak én tweemaal de 24 uur van Le Mans won.

Technische gegevens van de Volkswagen I.D. R Pikes Peak