Saga E-TECH Episodio 3: UNA STORIA DI ENERGIA E DI GESTIONE

Forte della propria competenza nel settore dei veicoli elettrici, dell’esperienza maturata in Formula 1 e avvalendosi di team di ingegneri, sviluppatori e addetti al controllo entusiasti e appassionati, Renault ha sviluppato la sua innovativa motorizzazione ibrida E-TECH. Disponibile nella versione «full hybrid» sulla Clio e nella versione «full hybrid ricaricabile» sulla Nuova Captur e sulla Nuova Mégane, è stata ideata e messa a punto in modo al tempo stesso insolito e molto stimolante. Con questo terzo episodio scopriremo come le innovazioni nate in Formula 1 abbiano contribuito allo sviluppo della motorizzazione E-TECH.

Una storia di energia e gestione

#1 L'era del V6 ibrido

Nello stesso periodo, in un mondo non poi così parallelo, la F1 si prepara alla rivoluzione dei motori: addio al V8 aspirato; la stagione 2014 inaugura l’era del V6 turbo ibrido con doppio sistema di recupero dell’energia. Ovviamente, Renault è della partita!

Presente in questo settore dal 1977, il marchio ha sempre svolto un ruolo importante, grazie in particolare a scelte tecnologiche ambiziose e all’avanguardia: primo motore turbocompresso (1977), richiamo pneumatico delle valvole (1986), distribuzione a ingranaggi e pignoni (anni ’90), iniezione diretta (1995), ecc. Scelte vincenti che le hanno permesso di conquistare ben 12 titoli «costruttori» (sia come scuderia a pieno titolo che come fornitore di motori) e 11 titoli «piloti». Nel 2014, in occasione del passaggio alla motorizzazione V6 ibrida, Renault ha conquistato 4 doppiette «costruttori e piloti» con Red Bull e Sebastian Vettel!

#2 L'esperienza del KERS

Questa rivoluzione dell'ibrido in Formula 1 era stata avviata già nel 2009 con l'introduzione del KERS (Kinetic Energy Recovery System, ovvero sistema di recupero dell'energia cinetica). Inizialmente basato su un volano, questo sistema, che permette di recuperare l’energia di frenata per restituirla su richiesta sotto forma di potenza, è passato nel 2011 all’utilizzo di batterie, simili a quelle impiegate nei veicoli elettrici e ibridi di serie.

All’epoca, la Renault cedette il proprio quote della propria scuderia Renault F1 Team alla Genii Capital, che schierò le Lotus Renault GP nel campionato. Continuò a fornire i motori alla scuderia, rifornendo al contempo anche la Red Bull (futura campionessa del mondo) e la Lotus. Inutile dire che a Viry-Châtillon, il “tempio” delle attività motoristiche della Renault Sport Racing, non c’era tempo per oziare. Nicolas Espesson, che all’epoca era ingegnere addetto ai banchi di prova, ricorda gli esordi dell’ibridazione in F1 e i ponti creati tra i team di ingegneri.

#3 La gestione energetica al centro del sistema

Gli ingegneri motoristi della Formula 1 erano quindi suddivisi in due categorie: da un lato i “termici” e dall’altro gli “elettrici”. Ma ben presto è emersa una terza categoria che fungeva da ponte tra le due: quella degli specialisti dell’“Energy management”. Il loro ruolo: definire quando e in quale proporzione la monoposto utilizza le diverse fonti di energia disponibili. Infatti, all’epoca del KERS, i 60 kW (80 ch) di potenza elettrica venivano gestiti manualmente dal pilota, che li utilizzava essenzialmente come spinta temporanea, ad esempio per effettuare un sorpasso. Con il nuovo V6 ibrido e i suoi due sistemi di recupero dell’energia (MGU-K per il recupero in frenata, MGU-H per il recupero dallo scarico), questa gestione è stata automatizzata per una maggiore efficienza.

"Si trattava di qualcosa di veramente nuovo, che faceva ricorso ai big data, al machine learning e persino all’intelligenza artificiale. Avevamo quindi un software che era al centro della strategia di gestione dell’energia, il fulcro di queste nuove motorizzazioni ibride. Ma per quanto avanzato fosse, questo software doveva rimanere semplice nella concezione per facilitare la manutenzione e il debug e, soprattutto, rimanere affidabile. E ritroviamo esattamente la stessa cosa oggi nei modelli E-TECH Hybrid di serie, dove l’intelligenza nella gestione dell’energia proviene dalle centraline elettroniche.” - Nicolas Espesson, Responsabile dell’Ottimizzazione delle Prestazioni presso Renault Sport Racing

Ridurre i consumi, migliorare l’efficienza energetica: sia in F1 che su strada, l’obiettivo dei costruttori di motori è lo stesso. Ecco perché il trasferimento di tecnologia avviene con facilità e si rivela molto efficace. Gli ingegneri che lavoravano al sistema di motorizzazione Z.E. on demand sono quindi entrati a far parte di Renault Sport Racing, per poi tornare, alcuni anni dopo, allo sviluppo dei modelli di serie E-TECH Hybrid. E non sono tornati solo con nuove idee e competenze tecniche.

"Lavorando nella F1 presso Renault Sport Racing, questi ingegneri hanno scoperto nuove forme di gestione, molto più agili rispetto a quelle a cui erano abituati in Renault. Va detto che in F1 i tempi di sviluppo sono più brevi e che, in caso di problemi, è indispensabile prendere decisioni molto rapidamente. Hanno poi potuto applicare questi metodi quando sono tornati a lavorare allo sviluppo dei motori E-TECH Hybrid di serie. Anche questo ha contribuito al risultato che conosciamo oggi.” - Nicolas Espesson, Responsabile dell’Ottimizzazione delle Prestazioni presso Renault Sport Racing