MATTONCINI DI LEGO E TANTO INGEGNO - EPISODIO 2

Finita l’epoca delle soddisfazioni, comincia quella delle sfide: dar corpo e vita alla futura motorizzazione ibrida E-TECH. Nicolas Fremau, progettista del prototipo in LEGO, si rivolge allora a tante persone della sua cerchia professionale, per verificare se l’innovativo sistema senza frizione che ha concepito possa, all’atto pratico, corrispondere a ciò che i clienti hanno tutto il diritto di aspettarsi in termini di prestazioni. In particolare, si rivolge ad Ahmed Ketfi-Cherif, esperto del controllo, per verificare se il passaggio tra le varie modalità di funzionamento immaginate (all’epoca “città”, “strada” e “autostrada”) fosse possibile con un semplice innesto a denti.

Passare dall’avventura del LEGO alla realtà è stata un’incommensurabile sfida. A livello umano, mi ha dato tanto.

Ahmed Ketfi-Cherif, Architetto Sintesi Meccatronica Renault

 

 

 

 

 

CI VUOLE UNA LIMATINA  

L’innesto a denti è, quindi, l’oggetto al centro delle riflessioni. Questo componente sostituisce sia il pignone che l’anello di sincronizzazione in un sistema privo di frizione. La trasmissione con innesto a denti è una trasmissione che vanta un ottimo rendimento, grazie alla riduzione dei componenti interni che creano attrito. Questa tecnologia è utilizzata nel motorsport dove la sua mancanza di fluidità non importa a nessuno. Invece, nei modelli di serie, è indispensabile offrire un cambio marce fluido, altrimenti i clienti scappano.  

«Siamo abituati alla trasmissione con innesto a denti nella Formula 1, per i motori da corsa. Ma era qualcosa di assolutamente nuovo per le motorizzazioni di serie. Era necessario semplificare questo oggetto per renderlo utilizzabile da qualsiasi Signor Rossi e consorte» spiega Ahmed Ketfi-Cherif in poche parole.  

Dog clutches are at the heart of the reflection

Cosa per niente facile, visto che gli innesti frontali utilizzati in Formula 1, che sicuramente funzionano meglio a lungo termine sono, in linea di massima, più affidabili di innesti di altro tipo come quelli “a dente di sega”, hanno un inconveniente: rischiano di innestarsi meno facilmente. Bisognava aguzzare l’ingegno per trovare una soluzione che rendesse il sistema più fluido.

HSG: UNA SCELTA INTELLIGENTE  

È così che è venuta l’idea, ben presto convalidata da Ahmed Ketfi-Cherif, di aggiungere un secondo motore elettrico al sistema ibrido E-TECH in fase di realizzazione: «il suo ruolo è quello di sostituire i sincronizzatori della trasmissione tradizionale per facilitare l’innesto dei denti e quindi il cambio marcia. Funzionando insieme al motore elettrico di trazione, consente di regolare con grande precisione la velocità di rotazione della trasmissione per cambiare marcia senza strappi.»

Ahmed e Nicolas Fremau aggiornano il modellino in LEGO con la nuova soluzione e avviano le prove sul banco motore e i collaudi su strada. In questo modo, riescono a constatare che il secondo motore elettrico, di tipo HSG (High-voltage Starter Generator, starter ad alta tensione), reca altri benefici al sistema. Dando la disponibilità di una coppia immediata consente, infatti, di accompagnare l’accelerazione a bassa velocità per evitare le sensazioni di rottura di coppia nel cambio marce. Sempre a bassa velocità, permette al sistema di funzionare in modalità “ibrido serie” per un maggior comfort e più flessibilità. Tutto ciò senza aver bisogno di immagazzinare molta energia, cosa che permette di ridurre la capacità della batteria e di eliminare la presa di ricarica.

The second electric motor has many benefits

E’ così che la futura motorizzazione E-TECH, originariamente ibrida plug-in, si è sdoppiata nella versione ibrida “semplice”, moltiplicando le possibilità di utilizzo all’interno della gamma!

Ahmed Ketfi-Cherif 

FUNZIONA VERAMENTE  

Alla fine dei collaudi, i team di sviluppo della motorizzazione E-TECH sono rassicurati: il sistema che funzionava con il modellino in LEGO e nelle simulazioni funziona bene anche “nella vita reale”. Anzi funziona “benissimo”, ha precisato Ahmed Ketfi-Cherif.

First road tests are convincing

Ma non tutto è risolto. C’è ancora da ottimizzare il funzionamento del sistema ad alta velocità e, soprattutto, da trovare la formula che avrebbe permesso di svelare E-TECH ai giornalisti e al pubblico.