LEGO y descaro – episodio 2

Una vez pasada la fase de satisfacción, llegó la del reto: dar forma y dar vida a la futura motorización híbrida E-TECH. Nicolas Fremau, el diseñador de la maqueta prototipo de LEGO, se dirigió entonces a varias personas de su entorno profesional para comprobar que el innovador sistema sin embrague que había ideado se ajustaría, en la práctica, a lo que los clientes tenían derecho a esperar en términos de rendimiento. Y, en particular, a Ahmed Ketfi-Cherif, especialista en control, para comprobar que las transiciones entre los diferentes modos de funcionamiento imaginados (en aquel momento «ciudad», «carretera» y «autopista») eran posibles con simples engranajes de tracción.

NECESIDAD DE ALISADO

El crabot es, por tanto, el elemento central de estas reflexiones. Esta pieza sustituye tanto a un piñón como a un anillo de sincronización en un sistema sin embrague. La caja de engranajes de garras es una caja de cambios que ofrece un rendimiento muy bueno gracias a la reducción de las piezas que rozan entre sí en su interior. Esta tecnología se utiliza en el automovilismo, donde su falta de fluidez no resulta perjudicial. Sin embargo, en los modelos de serie, es imprescindible ofrecer cambios de marcha fluidos, so pena de perder a la clientela.

«En la Fórmula 1 se suelen utilizar engranajes de tracción en los motores de competición. Pero era algo completamente nuevo en un motor destinado al «gran público». Había que conseguir que este dispositivo fuera fácil de usar para el señor y la señora de a pie», explica Ahmed Ketfi-Cherif.

Lo cual no era nada fácil, ya que los engranajes de tracción planos que se utilizan en la Fórmula 1, aunque funcionan mejor a largo plazo y, en principio, son más fiables que otros tipos de engranajes de tracción, como los «de techo», también tienen el inconveniente de que pueden encajar peor. Había que encontrar la solución que permitiera que el sistema funcionara con mayor fluidez.

HSG: LA ELECCIÓN INTELIGENTE

La idea, que Ahmed Ketfi-Cherif aceptó rápidamente, consistía en añadir un segundo motor eléctrico al sistema híbrido E-TECH que se estaba desarrollando: «Su función es sustituir a los sincronizadores de una caja de cambios tradicional para facilitar el acoplamiento y, por lo tanto, el cambio de marchas. Al funcionar en conjunto con el motor eléctrico de tracción, permite una regulación muy precisa de la velocidad de rotación de la caja de cambios para cambiar de marcha sin tirones. » Ahmed y Nicolas Fremau actualizan la maqueta de LEGO con esta solución y comienzan las pruebas en banco y en carretera. Esto les permite constatar que este segundo motor eléctrico, de tipo HSG (High-voltage Starter Generator, o motor de arranque de alta tensión), aporta otras ventajas al sistema. Su aporte de par inmediato permite, de hecho, suavizar la aceleración a baja velocidad para evitar cualquier sensación de ruptura de par en el momento de los cambios de marcha. Siempre a bajas velocidades, permite que el sistema funcione en «híbrido en serie» para mayor comodidad y flexibilidad. Sin necesidad de mucha energía almacenada, lo que permitía reducir la capacidad de la batería y prescindir de la toma de recarga.

«La futura motorización E-TECH, basada en un sistema híbrido enchufable, acababa de ampliarse con una versión híbrida «simple». ¡Las posibilidades de uso dentro de la gama se multiplicaban!» Ahmed Ketfi-Cherif

¡REALMENTE FUNCIONA!

Al término de estas pruebas, los equipos de desarrollo de la motorización E-TECH se sintieron tranquilos: lo que funcionaba en LEGO y en simulación también funcionaba «en la vida real». E incluso «extremadamente bien», precisa Ahmed Ketfi-Cherif. Pero eso no significaba que todo estuviera resuelto. Aún había que optimizar el funcionamiento del sistema a altas velocidades y, sobre todo, encontrar el escenario que permitiera presentar el E-TECH a los periodistas y al gran público.