LEGO e ousadia – episódio 2
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Foi graças à sua experiência em veículos elétricos e na Fórmula 1, e com o apoio de equipas de engenharia, desenvolvimento e controlo entusiastas e apaixonadas, que a Renault desenvolveu o seu inovador sistema de propulsão híbrido E-TECH. O que poucos sabem é que este foi inventado e aperfeiçoado de uma forma ao mesmo tempo invulgar e muito inspiradora. Ahmed Ketfi-Cherif, Arquiteto de Síntese Mecatrónica da Renault, recorda o período em que foi necessário transformar a maquete conceptual em LEGO num sistema de propulsão bem real.
POR EMMANUEL GENTY
Passado o momento de satisfação, chegou então o momento do desafio: dar forma e dar vida ao futuro sistema de motorização híbrido E-TECH. Nicolas Fremau, o criador da maquete-protótipo em LEGO, dirigiu-se então a várias pessoas do seu círculo profissional, para verificar se o sistema inovador sem embraiagem que tinha imaginado corresponderia, na prática, às expectativas dos clientes em termos de desempenho. E, em particular, a Ahmed Ketfi-Cherif, especialista em controlo, para verificar se as transições entre os diferentes modos de funcionamento concebidos (na altura, «cidade», «estrada» e «autoestrada») eram possíveis com simples engates de dentes.
Passar da aventura do LEGO para a realidade foi um desafio imenso. A nível humano, isso trouxe-me muito.
NECESSIDADE DE ALISAMENTO
O crabot é, portanto, o elemento central das reflexões. Esta peça substitui simultaneamente um pinhão e um anel de sincronização num sistema sem embraiagem. A caixa de engrenagens de garras é uma caixa de velocidades que apresenta um rendimento muito bom, graças à redução do número de peças que entram em atrito entre si no seu interior. Esta tecnologia é utilizada no desporto automóvel, onde a sua falta de fluidez não é prejudicial. Por outro lado, nos modelos de série, é absolutamente necessário proporcionar mudanças de velocidade fluidas, sob pena de afugentar a clientela.
«É habitual utilizar os crabots na Fórmula 1, num motor de competição. Mas era algo completamente novo num motor destinado ao «grande público». Era preciso tornar este objeto simples e fácil de utilizar pelo Sr. e pela Sra. Toulemonde», explica Ahmed Ketfi-Cherif.
O que estava longe de ser óbvio, pois os engates planos utilizados na Fórmula 1, embora funcionem melhor a longo prazo e sejam, à primeira vista, mais fiáveis do que outros tipos de engates, como os «de teto», apresentam também a desvantagem de poderem encaixar menos bem. Era necessário encontrar uma solução que tornasse o sistema mais fluido.
HSG: A ESCOLHA INTELIGENTE
A ideia, rapidamente aprovada por Ahmed Ketfi-Cherif, consistiu em adicionar um segundo motor elétrico ao sistema híbrido E-TECH em desenvolvimento: «a sua função é substituir os sincronizadores de uma caixa de velocidades tradicional para facilitar o engate e, consequentemente, a mudança de velocidades. Ao funcionar em conjunto com o motor elétrico de tração, permite uma regulação muito precisa da velocidade de rotação da caixa de velocidades para mudar de mudança sem solavancos. » Ahmed e Nicolas Fremau atualizaram a maquete em LEGO com esta solução e iniciaram os ensaios em banco de ensaios e em estrada. Isto permitiu-lhes constatar que este segundo motor elétrico, do tipo HSG (High-voltage Starter Generator, ou motor de arranque de alta tensão), traz outros benefícios ao sistema. O seu contributo de binário imediato permite, de facto, suavizar a aceleração a baixa velocidade, evitando qualquer sensação de quebra de binário no momento das mudanças de mudança. Ainda a baixas velocidades, permite que o sistema funcione em «híbrido em série» para maior conforto e flexibilidade. Sem necessidade de muita energia armazenada, o que permitiu reduzir a capacidade da bateria e eliminar a tomada de recarga.
«A futura motorização E-TECH, inicialmente híbrida recarregável, acabara de se ramificar numa versão híbrida «simples». As possibilidades de utilização na gama multiplicaram-se!» Ahmed Ketfi-Cherif
ISTO FUNCIONA MESMO
No final destes testes, as equipas de desenvolvimento do sistema de propulsão E-TECH ficaram tranquilas: o que funcionava com LEGO e em simulação também funcionava «na vida real». E até «extremamente bem», precisa Ahmed Ketfi-Cherif. Mas nem tudo estava resolvido. Era ainda necessário otimizar o funcionamento do sistema a altas velocidades e, acima de tudo, encontrar o cenário ideal que permitisse apresentar o E-TECH aos jornalistas e ao grande público.