LEGO e ousadia – episódio 2
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Foi com base na sua experiência em veículos elétricos e na Fórmula 1, e contando com 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 simultaneamente 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 motorização bem real.
POR EMMANUEL GENTY
Passado o momento de satisfação, chegou então o momento do desafio: dar forma e dar vida à futura motorização híbrida 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 imaginara se adequaria, na prática, ao que os clientes tinham o direito de esperar 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 imaginados (na altura «cidade», «estrada» e «autoestrada») eram possíveis com simples engates.
Passar da aventura do LEGO para a realidade foi um desafio imenso. A nível pessoal, isso trouxe-me muito.
NECESSIDADE DE ALISAMENTO
O engate de dentes é, portanto, o elemento central das reflexões. Esta peça substitui simultaneamente uma roda dentada 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 das peças que roçam 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. Qualquer Um», explica Ahmed Ketfi-Cherif.
O que estava longe de ser óbvio, pois os engates planos utilizados na Fórmula 1, embora tenham um melhor desempenho ao longo do tempo 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 dos dentes 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 atualizam a maquete em LEGO com esta solução e iniciam os ensaios em banco de ensaio e em estrada. Isto permite-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 para evitar 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
Funciona mesmo
No final destes testes, as equipas de desenvolvimento do sistema de motorização E-TECH ficaram tranquilas: o que funcionava em 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 para apresentar o E-TECH aos jornalistas e ao grande público.