LEGO e sfrontatezza – episodio 2
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Forte della sua competenza nel settore dei veicoli elettrici, della sua esperienza in Formula 1 e avvalendosi di team di ingegneri, sviluppatori e addetti al controllo entusiasti e appassionati, Renault ha sviluppato il suo innovativo sistema di propulsione ibrido E-TECH. Ciò che si sa meno è che è stato ideato e messo a punto in un modo al tempo stesso insolito e molto stimolante. Ahmed Ketfi-Cherif, Architetto di Sintesi Meccatronica presso Renault, ricorda il periodo in cui è stato necessario trasformare il modello concettuale realizzato con i LEGO in un sistema di propulsione ben reale.
DI EMMANUEL GENTY
Superato il momento della soddisfazione, è quindi arrivato quello della sfida: dare forma e vita alla futura motorizzazione ibrida E-TECH. Nicolas Fremau, l’ideatore del prototipo in LEGO, si rivolse quindi a diverse persone della sua cerchia professionale per verificare che l’innovativo sistema senza frizione da lui immaginato fosse effettivamente in grado, nell’uso pratico, di soddisfare le aspettative dei clienti in termini di prestazioni. E in particolare ad Ahmed Ketfi-Cherif, specialista in sistemi di controllo, per verificare che le transizioni tra le diverse modalità di funzionamento ideate (all’epoca «città», «strada» e «autostrada») fossero possibili con semplici denti di innesto.
Passare dall’avventura dei LEGO alla realtà è stata una sfida immensa. Dal punto di vista umano, mi ha dato tantissimo.
LA NECESSITÀ DI LEVIGARE
Il crabot è quindi l’oggetto al centro delle riflessioni. Questo componente sostituisce sia un pignone che un anello di sincronizzazione in un sistema senza frizione. Il cambio a denti è un cambio che offre un ottimo rendimento grazie alla riduzione dei componenti che sfregano tra loro al suo interno. Questa tecnologia viene utilizzata nell’automobilismo sportivo, dove la sua mancanza di fluidità non è un problema. Al contrario, sui modelli di serie è fondamentale garantire cambi di marcia fluidi, pena la perdita della clientela.
"Si è soliti utilizzare i crabots in Formula 1, per un motore da competizione. Ma si trattava di qualcosa di completamente nuovo su un motore destinato al ‘grande pubblico’. Bisognava rendere questo oggetto facile da usare per il signor e la signora Toulemonde", spiega in parole semplici Ahmed Ketfi-Cherif.
Il che era tutt’altro che scontato, poiché i denti a cricchetto piatti utilizzati in Formula 1, pur funzionando meglio nel tempo e risultando a priori più affidabili rispetto a denti di altro tipo, come quelli «a tetto», presentano anche lo svantaggio di rischiare di incastrarsi meno bene. Bisognava trovare il trucco che rendesse più fluido il sistema.
HSG: LA SCELTA INTELLIGENTE
L’idea, rapidamente approvata da Ahmed Ketfi-Cherif, è stata quella di aggiungere un secondo motore elettrico al sistema ibrido E-TECH in fase di sviluppo: «Il suo ruolo è quello di sostituire i sincronizzatori di un cambio tradizionale per facilitare l’innesto e quindi il cambio di marcia. Funzionando di concerto con il motore elettrico di trazione, consente una regolazione molto precisa della velocità di rotazione del cambio per cambiare marcia senza scatti. » Ahmed e Nicolas Fremau aggiornano il modello in LEGO con questa soluzione e avviano i test al banco e su strada. Ciò permette loro di constatare che questo secondo motore elettrico, di tipo HSG (High-voltage Starter Generator, ovvero motorino di avviamento ad alta tensione), apporta ulteriori vantaggi al sistema. La sua coppia immediata permette infatti di rendere più fluida l’accelerazione a bassa velocità, evitando qualsiasi sensazione di interruzione della coppia al momento dei cambi di marcia. Sempre alle basse velocità, consente al sistema di funzionare in modalità «ibrida in serie» per un maggiore comfort e una maggiore fluidità. Senza la necessità di immagazzinare molta energia, il che ha permesso di ridurre la capacità della batteria ed eliminare la presa di ricarica.
"La futura motorizzazione E-TECH, originariamente ibrida ricaricabile, si era appena diversificata in una versione ibrida ‘semplice’. Le possibilità di impiego nella gamma si erano moltiplicate!" Ahmed Ketfi-Cherif
FUNZIONA DAVVERO
Al termine di questi test, i team di sviluppo del sistema di propulsione E-TECH erano rassicurati: ciò che funzionava con i LEGO e in simulazione funzionava anche «nella vita reale». E addirittura «estremamente bene», precisa Ahmed Ketfi-Cherif. Ma non era ancora tutto risolto. Bisognava ancora ottimizzare il funzionamento del sistema alle alte velocità e, soprattutto, trovare la cornice ideale per presentare E-TECH ai giornalisti e al grande pubblico.